徐磊

摘 要：随着人们对节能环保以及生态环境方面的重视，公路工程对于高效节能环保越来越重视，预制管桩具有桩承载力高[1]、施工速度快、环境污染小、成本控制合理、长度易于调整、质量相对可靠、施工速度快、方便监测、单桩承载力高、单桩价格便宜、使用范围广、节约时间等优点，因此发展预制管桩具有广阔的前景，对于研究预制管桩具有更深远的意义。

关键词：公路工程;预制管桩施工;质量控制

中图分类号：TU473.1 文献标识码：A

0 引言

公路工程由于施工地质条件不同，以及施工分部分项工程部位的不同，对预制管桩的施工方法也不同，总体上预制管桩施工方法主要有植入法和打入法两种，两种施工方法的施工工艺不尽相同，施工要求也不同，垂直度控制方式也有所不同。

1 施工准备

（1）技术准备。预制管桩施工前，根据施工进度计划的要求，编制材料需要量计划。同时，做好技术交底工作。

（2）作业条件准备。预制管桩的堆放场地要平整、坚实，以避免由于场地的原因引起管桩出现裂缝和断裂。管桩堆放不宜超过二层，并做好底层管桩的垫支工作。在预制管桩施工范围增设临时排水措施，在场地周围开挖排水沟，以保证预制管桩施工质量。

（3）试桩施工。试桩施工，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。试桩施工前应根据桥型布置及地质勘察报告选择具有代表性的位置进行施工过程施工，试桩不得在设计图纸桩位上直接进行，检测不同土层的成孔性能，以获取特殊层的施工要求。试桩完成后，通过桩的静载试验，确定桩基工程各项设计、施工等参数[2]，选择桩基持力层、判定沉桩的可能性，选择静压值及锤击值，并确定打桩施工时停压标准等。

2 预制管桩施工

2.1 植入桩施工

2.1.1 植入桩施工工艺流程（如图1）

2.1.2 植入桩施工方法及施工质量控制

植入桩成孔采用旋挖钻施工，通过试桩确定地质条件较好地段采用干挖成孔，对于地下水系丰富或

流沙层地段采用钢护筒护壁钻孔，待桩基施工完成后砂浆初凝前拔出鋼护筒。施工方法同旋挖钻成孔工艺。

具体施工方法及施工质量控制如下：

（1）桩位放样。认真复核桩位坐标，严格按照坐标放样，确保桩位准确。埋设钢护筒。

（2）旋挖成孔。旋挖钻机钻头中心对准桩位中心，钻孔过程中应连续不间断，随时检查桩孔倾斜度，校核钻杆的垂直度，倾斜度不得大于0.5%。成孔中如发生斜孔，塌孔、失稳等情况，应立即停止施工，采取相应措施后再进行施工。钻孔预留管桩锤击入土深度30 cm左右，应根据桩端地质情况及振动锤功率，通过现场试验确定，宜使收锤时管桩沉降速度小于1 cm/min。成孔后需对孔径、孔深、塌孔情况及成渣进行检查，并在半小时内采用导管法灌注砂浆。首批浇筑前将小于导管内径的隔水球放入导管内，采用漏斗置于导管上，其漏斗底口用与吊车挂钩连接的铁压板封住，在确认漏斗内砂浆储存量足够时，立即吊起铁压板，测量孔内砂浆上升高度，浇筑首批砂浆量使导管埋入砂浆中深度不小于0.8 m。首批混凝土浇筑正常后，连续不断浇筑。

（3）植桩。砂浆灌注1小时内必须进行植桩。植入时利用汽车吊装安放，管桩上设计专用吊孔，通过钢丝绳进行吊装入孔，在起吊时应使每个吊点同时升起，每个吊点受力均匀。过程中，通过桩位导向装置利用两台全站仪成90°角在距离管桩不小于15 m的位置进行垂直度检测，沉桩过程应连续进行，并确保桩端接触孔底，不得出现管桩上浮，沉桩主要依靠管桩自重配合振动锤进行施工，沉桩后确保桩位允许偏差为±1.5 cm，沉桩完成后利用仪器对桩位偏差进行复核，对偏差较大不满足设计要求的进行调整。

（4）振动锤击。预制管桩沉桩振动锤击应以标高和贯入度双控进行，以标高控制为主，最后10击贯入度不得大于3 cm。当桩尖已达设计标高，而贯入度仍较大时，应继续锤击，使贯入度接近控制贯入度。贯入度已达到控制贯入度，而桩端标高未达到设计标高时，应继续锤击100 mm（或锤击30～50击），如无异常变化时，即可停锤。若桩尖标高比设计标高高得多时，应与设计单位和监理研究决定。振动锤击过程中要保证桩体垂直，出现倾斜，及时纠正。

（5）桩位精调。成桩后及时对桩顶平面坐标及桩顶标高进行复核，必要时采取相应措施进行调整，确保满足设计要求。

2.2 打入桩施工

2.2.1 打入桩施工工艺流程（如图2）

2.2.2 打入桩施工方法及施工质量控制

（1）测量定位和放线。打桩位置按照设计图纸的尺寸，应先设置基准点并正确地投放每一根桩的中心点，并标有明显的标志。

（2）桩机就

位。将桩机运至现场，安装、调试好，准备打桩。沉桩顺序应符合下列原则：空旷场地沉桩应由中心向四周进行;根据桩型、桩长和桩顶设计标高，宜先深后浅，先长后短，先大后小。

（3）打桩。吊桩就位后，用两架经纬仪对桩进行两个方向的垂直度调整，确保桩身垂直，待第一节桩轻击入土中1 m～2 m后，再重调一次桩的垂直度。锤击时，桩帽、桩身和桩位中心线重合，同一根桩施工时，各工序应连续施工，缩短施工时间。

插桩时一定要让桩头对准地面桩位标志物，然后用两台经纬仪交叉成90°，架在能看清桩的全长的地方。先要观测桩机导杆的垂直度，直至符合要求后，再用经纬仪观测桩的垂直度，保证垂直度在1‰以内，并指挥桩机进行反复多次调整，尤其是第一节桩要严格保证其垂直度，确保其垂直导向作用，桩入土3 m后严禁用桩机调整其垂直度。

施打时选择“重锤轻击法”原则，开始时，锤的落距应较小，待桩身进入土中较深且稳定后，再用标准落距施工，直至满足设计要求孔深或贯入度要求。持力层面按地质资料及贯入度进行双控。 打桩时要严格按有关标准做好每米锤击数、总锤击数、入土深度、最后贯入度、锤型、落距等原始记录，焊口也要做好焊接隐蔽记录。打桩时桩帽与桩周围的间隙应控制在5 mm～10 mm之间，锤与桩帽、桩帽与桩之间垫弹性垫，衬垫厚度应均匀，且经锤击压实后的厚度不宜小于120mm，在打桩期间应经常检查，并及时更换和补充;锤、桩帽以及桩身应在同一中心线上。 沉桩宜连续一次性将桩沉到设计标高，尽量减少停锤时间，确需停锤时也应选择沉入的桩较浅时并尽量缩短停锤时间。

（4）接桩。当管桩需要接长时，接桩前应先将下节桩的接头处清理干净，设置导向箍以方便上节桩的正确就位，接桩时上下节桩中心线偏差不宜大于2 mm;管桩对接前，上下端板表面应用钢丝刷清刷干净，坡口处应刷至露出金属光泽;焊接时宜先在坡口圆周上对称点焊4～6点，待上下节桩固定后拆除导向箍，再分层施焊。

施焊时，四台电焊机同时进行，先将四点点焊固定，然后对称焊接，避免焊接变形;两节桩焊接后，应清除焊渣检查焊缝饱满度;每个焊头焊接完毕，应冷却后方可进行涂环氧树脂防腐施工;每根桩须对照地质资料预计桩总长，选用合理的桩节组合，以使接桩次数尽量少，任一单桩的接头数量不宜超过3个。

（5）送桩。在送桩之前，应预先算好送桩深度，并选择合适的送桩器，在送桩器上做明显标志。送桩杆与桩身应在同一中心线上，送桩杆上的桩帽与桩周围间隙控制在5 mm～10 mm之间，送桩杆与桩之间垫有一定厚度的平整弹性纸垫。

（6）记录。施工记录是打桩全过程的真实写照。打桩或送桩时应按有关标准详细记载每根桩的桩号、操作時间、每米锤击数、总锤击数、落锤高度、入土深度、最后十击的贯入度、桩的平面位移和倾斜、锤型落距等原始记录，同时还应记录打桩过程中发生的异常情况。

（7）打入桩施工质量控制。打入桩时，以定桩位的钢筋为中心点，通过两台交叉的经纬仪校正桩身垂直度在允许偏差之内，另外安排合理的打桩流程，防止打桩的过程中对已打完的桩挤偏。

为防止先打的桩对已打的桩产生挤土影响，造成偏位，在群桩范围之内设置塑料排水板，以消散超孔隙水压力。 当一根桩施工完毕之后，会产生送桩坑，对后打的桩产生导向作用，使后打的桩容易插偏，还会影响桩的垂直度，为避免这种情况的发生，对同一个承台的桩，我们采取打完之后一起送桩的方法。

3 预制管桩验收程序

（1）初检。初检是保证质量的基础，要求现场技术员进行检查，监督和把关，每道工序完成后，由班组按照工序或单元工程规定的检查项目逐项进行检测，真实的填写施工记录，并由班组长本人签字。（2）复检。复检是在班组初检的基础上，由现场技术员对初检所形成的记录进行复核。（3）终检。终检是对初检、复检的最终审核，由专职质检员对初、复检记录进行复核。

4 预制管桩质量控制要求

预制管桩质量控制根据《公路工程质量检验评定标准》（第一册土建工程）（JTG F80/1—2017）沉桩实测项目进行控制。

5 结束语

总而言之，预制管桩施工符合“创新、协调、绿色、开放、共享”的新发展理念，符合可持续发展和公路建设工程施工工业化发展的要求，这不仅保护了环境，还可以保证公路建设工程产品的质量，具有极大的社会和经济效益。在预制管桩施工中，必须加强对公路工程预制管桩垂直度和安装精度的质量控制。

参考文献：

[1]王威.填芯PHC管桩抗弯抗剪性能研究[D].株洲：湖南工业大学，2016.

[2]郎德伸.大直径PHC管桩水泥土复合桩竖向承载力及沉降研究[D].天津：天津大学，2018.