文/吴正华

1 工程概况

安徽省淮南市淮上淮河大桥Ⅲ标段位于淮河北侧淮南市潘集区高皇镇境内，主要为淮河大桥北岸引桥工程。由于PHC 管桩具有施工速度快、工期短、施工质量可靠以及环境污染小等优势，安徽省交通规划设计研究总院以本项目为依托进行了PHC 管桩规模化应用。

本标段PHC 管桩设计直径为1m，桩长约21～26m（分两节预制、运输），桩身混凝土强度等级为C80，单桩竖向承载力特征值为1950kN，水平承载力特征值为200kN，设计要求采用打入法施工。

2 国内发展情况

管桩生产方面：目前，国内有管桩生产企业近500 余家，但是由于各个企业之间管理水平差异很大，最终反应在产品质量的差异性也很大，部分小企业管桩根本达不到桥梁管桩设计标准的要求。

施工工艺方面：相对于日本等发达国家，国内管桩施工仍然以锤击和静压施工为主。

3 解决关键技术的具体措施和技术方案

3.1 厂家的确定

虽然，目前国内PHC 管桩生产企业较多，管桩的生产工艺也相对较为成熟，但是由于PHC 管桩是钢筋混凝土制品，必然会存在一定的钢筋混凝土质量通病问题。为确保进场PHC 管桩质量可控，我们必须要择优取生产厂家。本项目经过多方考察，最终选择了建华管桩，建华管桩作为国内PHC 预制管桩龙头企业，施工质量和产能都能满足要求[1]。

3.2 PHC 管桩运输方案的确定

根据吊装及运输现状，本项目预制管桩分两节预制（单节12m 左右），又因单根管桩较重，采用水路运输最经济。

本项目管桩船运照片

3.3 PHC 管桩锤击设备的选用

由于国内直径Φ1000mm 的大直径PHC 管桩使用较少，相应能使用的柴油锤击设备只有16t、18t、20t 等少数几种机型。为方便后续施工，经过设计讨论，在设计试桩时，先采用16t柴油锤击设备进行试桩试验，如试桩效果不理想，再更换较大锤击设备；如试桩效果良好，后续采用18t、20t 的锤击设备也能满足施工要求，方便本项目机械选型。

3.4 设计试桩

因打入桩的不确定性，按照要求，正式施工前需要进行设计试桩，其目的是检验管桩设计方案的合理性、桩基长度设计的合理性、地质参数选取的合理性以及施工设备和终孔标准的确定。因设计试桩需要检验竖向和水平承载力，设计试桩需要按两根一组进行试桩（SZ-1、SZ-2 间距5m）。

试桩预压情况

经过设计试桩得到了本项目的最终停锤标准：

3.4.1 PHC1000（130）打入桩长25m，通过静载检测，单桩竖向极限承载力为4000kN，高于设计要求的3900kN，满足设计要求。

3.4.2 采用锤重为16t，落距2m。砂土层最后三阵每阵平均贯入度为5～8cm，黏土层最后三阵每阵平均贯入度为8～16cm，可作为今后施工类似土层的终锤标准[2]。

3.5 施工过程控制

3.5.1 施工准备

PHC 管桩插打前，施工人员将直径1m 的圆形木板放在中心点上并用白灰圆圈作为桩位，以便PHC 管桩位置初步对中，然后根据桩位设置的4 个控制点（以桩位为中心点，十字拉线，引出4 个控制点），精确校核PHC 管桩偏位情况。插打前，在桩身上划出以m 为单位的长度标记，并按从下至上的顺序标明桩的长度，以便观察桩的入土深度及记录每米锤击数[3]。

3.5.2 吊桩

由于1m 直径的管桩每节重达10t 以上，打桩机只有在约5m 范围内才能起吊，所以前期需要严格规划好管桩堆放点。管桩转运堆放时，桩头起吊点必须在桩架5m 范围内；管桩吊装时，利用桩机上专门设置的起桩重钩及卷扬机吊桩就位；桩起吊提升到垂直状态后，将桩尖准确的放在桩位上，然后缓缓施工将桩插入土中，在管桩入土0.5m 左右时，再次校正桩的垂直度，然后在管桩入土1.5m 左右位置，停止施压[4]。在机架前，侧呈90°的两个方向，各距机架15m 左右处，架设两台经纬仪，并检查调直桩身垂直度。第一节管桩起吊就位插入地面时的垂直度偏差不得大于0.5%，并用长条水准尺或其他测量仪器校正；如偏差过大，无法矫正，则需拔出回填重插。

3.5.3 沉桩

吊桩竖直度和偏位检查符合要求后，开始启动柴油锤沉桩，沉桩开始宜起锤空打、轻压，待观察到桩身、桩架、桩锤等垂直后，方可转入正常施打。开始落距应小，待入土达到一定深度且桩稳定后（贯入度小于100mm/击时），再将落距提高到规定高度施打（锤落距控制在2m 以内）。

3.5.4 接桩

当下段管桩顶距离地面0.8～1m 处时停止打桩，并进行接桩。接桩前先采用铁刷子清除杂物和铁锈，保持上、下节桩端板清洁，另外坡口处应刷至露出金属光泽。焊接时，必须要求焊缝饱满，对接完成后，需等15min 焊缝冷却，再进行锤击施工[5]。

3.5.5 送桩

由于本项目PHC 管桩设计标高为原地面以下2m 左右，为使管桩达到设计标高，需要采用送桩器进行送桩。送桩器用钢管制作，长度一般比原地面至桩顶设计标高的距离长50cm左右，并在送桩器上做明显标志。

3.5.6 收锤标准

打入桩采用桩长和贯入度双控制，并以设计桩长为主，贯入度为辅。此外，贯入度需根据试验桩的结果进行确定（砂土层最后三阵每阵平均贯入度为5～8cm，黏土层最后三阵每阵平均贯入度为8～16cm）。

现场垂直度和标高观测照片

4 结语

因PHC 管桩为成品预制管桩，在预制管桩预制质量得到保证的情况下，按照上述工艺严格控制插打过程，进而使成桩质量满足设计和规范要求。本项目3720 根管桩经过检测，都能达到Ⅰ类桩标准。另外，项目在施工过程中也遇到了一些施工问题，需要重点关注：

4.1 本项目3720 根管桩，共计7440 节管桩，在进场验收质量检查过程中，发现2 根端头板处空洞、15 根纵向裂纹情况，并要求厂家全部更换。

建议：再专业的PHC 管桩预制厂家，也很难能完全避免钢筋混凝土质量通病问题，因此项目部务必要做好现场质量验收工作。

4.2 关于锤击桩振动影响范围的确定

经现场观察，采用柴油锤打入法施工时，打桩机周边50m 范围内明显能感觉地面在震动。因本标段标尾距离居民房屋较近，为防止阻工事件，通过专业检测公司检测，得出锤击桩施工安全控制距离为90m，即只能在距离结构物90m 范围外施工，后反复与业主、设计沟通，将标尾261～298 号墩变更为Φ800mm 直径管桩，并采用静压施工（由于目前国内静压机最大只能施工Φ800mm 直径管桩）。