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[摘要] PHC桩作为一种新型的基桩，它承载力高、质量稳定可靠。本文介绍了PHC桩在施工中的准备、施工方法、技术措施、常出现的问题及质量保证措施等，详细的综述了PHC桩的施工工艺流程，为日后进行PHC桩的施工提供一定的指导参考作用。
[关键词] PHC桩；施工；技术
1前言
PHC桩是通过锤击或静压的方法沉入地下作为建(构)筑物的基础。这是一种新型的基桩，由于它的卓越性能，得到了建筑界人士的青睐，在国外发展迅速，日本、港澳地区及东南亚各国使用都很广泛。国内在八十年代开始研制生产PHC桩，到现在已有生产厂近百家，一年产量超过一千万米，应用在工业与民用建筑、桥梁、港口码头、水利工程等。广东省肇庆市羚山排涝泵站重建工程是景丰联围加固工程重要的部分，该工程由于施工场地狭窄、工期紧等要求，部分基础工程采用12~15m长的PHC桩，使施工难度和造价均大大降低，工期、质量也满足了要求。
2 PHC桩的特点
1）桩身强度高：PHC桩均采用C80以上的混凝土，采用先张法预应力制作，因而承压力高，能抵抗较大的抗裂弯矩。具有较强的工作性能，桩身能在严劣的施工环境下保持完好，大大减少裂桩，断桩事故的发生。
2)PHC桩由专业厂家大批量自动化生产，桩身质量稳定可靠。
3)PHC桩穿透力强，足够的压力下，可穿越较厚的砂质土层，确保桩端嵌固于较好的持力层。
4)静压施工时，施工现场简洁，无污染、无噪音，能保障文明施工。
5)由于PHC桩的单桩承载力相对较高，其环形截面所耗混凝土量较少，因而单位承载力造价最省。
3 PHC桩的施工工艺流程
PHC桩的施工工艺流程如下图所示：
图1 PHC桩的施工工艺流程图
3施工准备
3.1静力压桩机选型
管桩施工分为冲击式和静压式，液压静力压桩是利用高压油泵产生高压油，通过油缸把桩压入地下，这种压桩方法对桩头的施工应力少，压桩施工时完全避免了锤击打桩所产生的振动和噪音污染，对地基及邻近原有建筑物影响很少，因而能大大降低投诉事件的发生，保障社会和谐安定。羚山排涝泵站工程采用YZY400液压静压力桩机进行压桩施工，该桩机最大压桩力400吨，适应能力好，属于抱压式桩机。主要由压桩系统和夹桩机构组成，其结构简单，操作简便，工作重心低，移动平稳，转场方便，施工效率高，比顶压式压桩机有安全性高，压桩力大及压入桩垂直度保障能力高的特点。
3.2 PHC桩的吊运与堆放
1）验桩。PHC桩的质量验收项目主要有外观质量、尺寸偏差、混凝土抗压强度和抗弯性能等四项，验收合格的成品桩才可沉桩。
2）PHC桩吊运过程中应轻吊轻放，避免剧烈碰撞损坏桩体，单节的PHC桩体用专用吊钩钩住两端内壁进行水平起吊。
3）PHC桩堆放场地要平整，叠层堆放时，应垂直于桩体长度方向的地面设两道路垫木，垫木分别距桩端0.2倍桩长处，底层最外缘的PHC桩应在垫木处用木楔塞紧以防滚动。垫木应选用耐压的长木枋或枕木，不能用棱角的金属构件或其它坚硬材质的构件替代，以免损伤桩体。
4）PHC桩按不同规格、长度及施工流水顺序分别堆放，叠层堆放时不能超过4层。
3.3 PHC桩压桩前的准备工作
1）根据设计院提供的施工图纸及桩位编号，由专职测量人员分批测定标出场地的桩位，其偏差不得大于20㎜。
2）认真检查压桩机各部分的性能，以保证其正常工作。
3）严格按照设计要求和技术堆积检查所用PHC桩桩身质量外，还要检查PHC桩的生产日期和蒸养方式，蒸养时间要达到规范要求才能进行压桩施工。
4）检查施工场地是否满足压桩机的承载力要求，场地坡度是否小于1%。
4 PHC桩的施工方法及技术措施
4.1静压桩机就位
经监理工程师确认场地满足桩机承压要求，场地坡度满足1%，在桩身划出以米为单位的长度标记，并按从上到下的顺序标明桩的长度，以便观察桩的入土深度及记录每米沉桩的压入速率。压桩由先压中间的桩，后压周边的桩，避免桩挤压上抬，形成吊脚桩。根据桩的入土深度，先压长桩后压短桩。桩位经现场监理人员复核无误后进行桩机就位工作，如发生柱位标记移动，需要重新进行桩位测量。
4.2桩尖焊接
首节桩吊装之前先焊接好桩尖，桩尖与桩端板焊接做到无间隙、错位，焊缝饱满，无气孔。
4.3首节桩就位
桩尖焊接好后进行首节桩吊装就位，起吊过程中不得碰撞预制桩身，就位插入地面时的垂直偏差不得大于0.5%，用靠尺或铅直垂线从正面与侧面两个方向校正桩身，如果垂直度偏差大于0.5%时，拨出桩体重新插入。
4.4 压桩贯入
1）当压桩机液压夹具、送桩器及桩身中心线重合时才能进行压桩，施压时将桩一次性连续压到底，尽量减小中间休息时间，尽可能避免在接近设计深度时进行接桩，当桩尖进入硬土层后，严禁用移动桩架等强行回扳的方法纠偏，当桩身倾斜率超过0.8%时，找出原因及时纠正。
2）压桩时由专职记录员及时准确真实地填写压桩施工记录，当压桩过程中遇到下列情况时应停止压桩,并及时与设计、监理等有关人员研究处理：①贯入突变；②桩头混凝土剥落、破碎；③桩身突然倾斜、跑位；④地面明显隆起、邻桩上浮或位移过大；⑤桩身回弹曲线不规则。
4.5 桩静压终压力的确定及终止压桩
静压桩的终压力是桩尖达到持力层终止压桩时出现的最终压力，安全适合的压桩力既可保证桩体不受破坏，又可使桩端牢固嵌入合适的持力层，提高桩的承载能力，降低桩基础工程造价。终压力的确定要根据工程地质条件，桩体生产参数等条件，最后由现场试验获得。
羚山排涝泵站PHC桩设计单桩承载力为90T，PHC桩静压终压力值为180T，按照设计要求满载复压3次才能终桩。
4.6 焊接接桩
1)当PHC桩需要接长时，下节桩的桩头高出地面0.5～1m，桩头处设导向箍，以方便上节桩就位，接桩时上下节桩段保持顺序，错位不大于2㎜，垂直度小于0.5%。
2）桩对接前，上下端板表面用铁刷子清刷干净，坡口处应刷至露出金属光泽。
3）焊接时先在坡口上对称点焊4～6点，待上下节桩固定后拆除导向箍，再分层施焊，由于2名焊工对称施焊，焊缝层数不小于2层，内层焊渣清理干净后才能施焊外一层，焊缝饱满连续，不夹渣，无气泡。
4）焊好的接头自然冷却后继续压桩，自然冷却时间不小于8min，不能用水冷却或焊好施工。
5）焊接接头焊缝外露部分涂防锈漆作防锈处理。
4.7 送樁
1）根据工程设计桩顶高程和实际的场地情况与施工设备的情况，送桩长度不超过3m。
2）当桩顶压至接近地面需要送桩时，测出桩的垂直度是不小于1%，并检查桩顶混凝土无剥落、破碎等现象，符合要求后才能进行送桩。
3）送桩的最后贯入度应参考同一条件下的桩不送桩时的最后贯入度予以修正。
4.8截桩
桩头高出桩顶高程部分采用锯桩器截割，严禁采用大锤横向敲击截桩或强行板拉截桩，同时注意桩顶预长钢筋不被截断。
5常见的施工问题及质量保证措施
1)施压时，桩机夹具要避开桩身合逢位置。
2)压桩的挤土效应。允许施工终压力下，桩端达不到持力层。为此，压桩施工要由先压中间的桩，后压周边的桩，可避免桩挤压土体，造成后压桩施工终压力下，桩端达不到持力层，另外，可避免桩挤压土体上抬，形成吊脚桩。
3)桩身、送桩器应保持在同一直线上。
4)压桩前应用吊锤观测控制桩身的垂直度，而在压桩过程中也应随时观测，若发现倾斜，应立即调整，保证桩身入土时的垂直度偏差不超过0.5%，成桩后偏差不超过0.5%。
5)接桩要控制好垂直度，焊接接桩时，要由两人对称施焊，电流要适中，焊条要有出厂合格证，焊缝确保实心实意，不能有夹渣、焊瘤等缺陷。
6)桩端封口不实。当桩尖有缝隙，地下水水头差的压力可使桩外的水通过缝隙进入桩管内腔，若桩尖附近的土质是泥质土，遇水易软化，从而直接影响桩的承载力。如果出现这种问题需要采取“填芯混凝土”法进行补救处理，即在管桩施压完毕后立即灌入高度为1.2m左右的C20细石混凝土封底，使桩端不漏水，桩端附近水压平衡，桩端土承受三相压力，承载力能保持稳定。
7)每一根桩应一次性压到底，接桩、送桩应连续进行，尽量减小中间歇停时间。
8)桩身压裂。抱压压桩力对桩身产生的横向力过大将，使桩身产生裂缝。另一种情况就是管桩由软弱土层突然进入硬持力层，没有经过渡层,桩机油压迅速升高,桩身受到瞬间冲击力也容易引起桩身开裂。因此，压桩时要根据设计单位的技术交底要点和PHC桩生产单位提供的PHC桩参数，做好压桩试验工作，确定压桩力的大小。
9)桩头折断,当持力层坚硬且不平整时,桩靴卡不进土，会引起桩头折断破碎,桩机油压又下降,再压时压力不稳定,吊线测量桩长发现比入土部分短。為此，要做好地质勘察工作，根据地质勘察报告改进桩尖形式(圆锥形桩尖易滑)。如发生桩头折断，待压桩施工结束后用压力灌浆把桩底破碎混凝土粘结住,适当折减承载力设计值。
10)做好施工日志，隐蔽验收记录、原始记录和现场签证等工程技术资料做好存档。
11)桩机由专人负责保养和维修，以便工程能顺利进行。
12)对施工完成的桩应对其质量和承截力进行检验鉴定， 经检验合格，方可继续进行下一工程项目施工。
6 施工体会
1) PHC桩强度高,抗弯性能好,具有卓绝的贯入性能,施工速度快,工期短。
2) PHC桩由于采用预应力螺旋筋,抗裂性好,因此成桩质量可靠,不易损坏,实际施工中,无一根桩破裂报废,这是其它预制桩所不具有的特点。
3)施工现场文明,特别适合工期短、城市环境条件下的桩基施工。
4)静力压桩机结构简单，操作简便，工作重心低，移动平稳，转场方便，施工效率高，安全性高，压桩力大及压入桩垂直度保障能力高，压桩效果好。
5)静力压桩机无振动、无噪音和无污染，适合在市区施工。
6)选择合理的打桩施工顺序，能减小桩的侧向位移，对周围建筑物不会有大的影响。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
[关键词] PHC桩；施工；技术
1前言
PHC桩是通过锤击或静压的方法沉入地下作为建(构)筑物的基础。这是一种新型的基桩，由于它的卓越性能，得到了建筑界人士的青睐，在国外发展迅速，日本、港澳地区及东南亚各国使用都很广泛。国内在八十年代开始研制生产PHC桩，到现在已有生产厂近百家，一年产量超过一千万米，应用在工业与民用建筑、桥梁、港口码头、水利工程等。广东省肇庆市羚山排涝泵站重建工程是景丰联围加固工程重要的部分，该工程由于施工场地狭窄、工期紧等要求，部分基础工程采用12~15m长的PHC桩，使施工难度和造价均大大降低，工期、质量也满足了要求。
2 PHC桩的特点
1）桩身强度高：PHC桩均采用C80以上的混凝土，采用先张法预应力制作，因而承压力高，能抵抗较大的抗裂弯矩。具有较强的工作性能，桩身能在严劣的施工环境下保持完好，大大减少裂桩，断桩事故的发生。
2)PHC桩由专业厂家大批量自动化生产，桩身质量稳定可靠。
3)PHC桩穿透力强，足够的压力下，可穿越较厚的砂质土层，确保桩端嵌固于较好的持力层。
4)静压施工时，施工现场简洁，无污染、无噪音，能保障文明施工。
5)由于PHC桩的单桩承载力相对较高，其环形截面所耗混凝土量较少，因而单位承载力造价最省。
3 PHC桩的施工工艺流程
PHC桩的施工工艺流程如下图所示：
图1 PHC桩的施工工艺流程图
3施工准备
3.1静力压桩机选型
管桩施工分为冲击式和静压式，液压静力压桩是利用高压油泵产生高压油，通过油缸把桩压入地下，这种压桩方法对桩头的施工应力少，压桩施工时完全避免了锤击打桩所产生的振动和噪音污染，对地基及邻近原有建筑物影响很少，因而能大大降低投诉事件的发生，保障社会和谐安定。羚山排涝泵站工程采用YZY400液压静压力桩机进行压桩施工，该桩机最大压桩力400吨，适应能力好，属于抱压式桩机。主要由压桩系统和夹桩机构组成，其结构简单，操作简便，工作重心低，移动平稳，转场方便，施工效率高，比顶压式压桩机有安全性高，压桩力大及压入桩垂直度保障能力高的特点。
3.2 PHC桩的吊运与堆放
1）验桩。PHC桩的质量验收项目主要有外观质量、尺寸偏差、混凝土抗压强度和抗弯性能等四项，验收合格的成品桩才可沉桩。
2）PHC桩吊运过程中应轻吊轻放，避免剧烈碰撞损坏桩体，单节的PHC桩体用专用吊钩钩住两端内壁进行水平起吊。
3）PHC桩堆放场地要平整，叠层堆放时，应垂直于桩体长度方向的地面设两道路垫木，垫木分别距桩端0.2倍桩长处，底层最外缘的PHC桩应在垫木处用木楔塞紧以防滚动。垫木应选用耐压的长木枋或枕木，不能用棱角的金属构件或其它坚硬材质的构件替代，以免损伤桩体。
4）PHC桩按不同规格、长度及施工流水顺序分别堆放，叠层堆放时不能超过4层。
3.3 PHC桩压桩前的准备工作
1）根据设计院提供的施工图纸及桩位编号，由专职测量人员分批测定标出场地的桩位，其偏差不得大于20㎜。
2）认真检查压桩机各部分的性能，以保证其正常工作。
3）严格按照设计要求和技术堆积检查所用PHC桩桩身质量外，还要检查PHC桩的生产日期和蒸养方式，蒸养时间要达到规范要求才能进行压桩施工。
4）检查施工场地是否满足压桩机的承载力要求，场地坡度是否小于1%。
4 PHC桩的施工方法及技术措施
4.1静压桩机就位
经监理工程师确认场地满足桩机承压要求，场地坡度满足1%，在桩身划出以米为单位的长度标记，并按从上到下的顺序标明桩的长度，以便观察桩的入土深度及记录每米沉桩的压入速率。压桩由先压中间的桩，后压周边的桩，避免桩挤压上抬，形成吊脚桩。根据桩的入土深度，先压长桩后压短桩。桩位经现场监理人员复核无误后进行桩机就位工作，如发生柱位标记移动，需要重新进行桩位测量。
4.2桩尖焊接
首节桩吊装之前先焊接好桩尖，桩尖与桩端板焊接做到无间隙、错位，焊缝饱满，无气孔。
4.3首节桩就位
桩尖焊接好后进行首节桩吊装就位，起吊过程中不得碰撞预制桩身，就位插入地面时的垂直偏差不得大于0.5%，用靠尺或铅直垂线从正面与侧面两个方向校正桩身，如果垂直度偏差大于0.5%时，拨出桩体重新插入。
4.4 压桩贯入
1）当压桩机液压夹具、送桩器及桩身中心线重合时才能进行压桩，施压时将桩一次性连续压到底，尽量减小中间休息时间，尽可能避免在接近设计深度时进行接桩，当桩尖进入硬土层后，严禁用移动桩架等强行回扳的方法纠偏，当桩身倾斜率超过0.8%时，找出原因及时纠正。
2）压桩时由专职记录员及时准确真实地填写压桩施工记录，当压桩过程中遇到下列情况时应停止压桩,并及时与设计、监理等有关人员研究处理：①贯入突变；②桩头混凝土剥落、破碎；③桩身突然倾斜、跑位；④地面明显隆起、邻桩上浮或位移过大；⑤桩身回弹曲线不规则。
4.5 桩静压终压力的确定及终止压桩
静压桩的终压力是桩尖达到持力层终止压桩时出现的最终压力，安全适合的压桩力既可保证桩体不受破坏，又可使桩端牢固嵌入合适的持力层，提高桩的承载能力，降低桩基础工程造价。终压力的确定要根据工程地质条件，桩体生产参数等条件，最后由现场试验获得。
羚山排涝泵站PHC桩设计单桩承载力为90T，PHC桩静压终压力值为180T，按照设计要求满载复压3次才能终桩。
4.6 焊接接桩
1)当PHC桩需要接长时，下节桩的桩头高出地面0.5～1m，桩头处设导向箍，以方便上节桩就位，接桩时上下节桩段保持顺序，错位不大于2㎜，垂直度小于0.5%。
2）桩对接前，上下端板表面用铁刷子清刷干净，坡口处应刷至露出金属光泽。
3）焊接时先在坡口上对称点焊4～6点，待上下节桩固定后拆除导向箍，再分层施焊，由于2名焊工对称施焊，焊缝层数不小于2层，内层焊渣清理干净后才能施焊外一层，焊缝饱满连续，不夹渣，无气泡。
4）焊好的接头自然冷却后继续压桩，自然冷却时间不小于8min，不能用水冷却或焊好施工。
5）焊接接头焊缝外露部分涂防锈漆作防锈处理。
4.7 送樁
1）根据工程设计桩顶高程和实际的场地情况与施工设备的情况，送桩长度不超过3m。
2）当桩顶压至接近地面需要送桩时，测出桩的垂直度是不小于1%，并检查桩顶混凝土无剥落、破碎等现象，符合要求后才能进行送桩。
3）送桩的最后贯入度应参考同一条件下的桩不送桩时的最后贯入度予以修正。
4.8截桩
桩头高出桩顶高程部分采用锯桩器截割，严禁采用大锤横向敲击截桩或强行板拉截桩，同时注意桩顶预长钢筋不被截断。
5常见的施工问题及质量保证措施
1)施压时，桩机夹具要避开桩身合逢位置。
2)压桩的挤土效应。允许施工终压力下，桩端达不到持力层。为此，压桩施工要由先压中间的桩，后压周边的桩，可避免桩挤压土体，造成后压桩施工终压力下，桩端达不到持力层，另外，可避免桩挤压土体上抬，形成吊脚桩。
3)桩身、送桩器应保持在同一直线上。
4)压桩前应用吊锤观测控制桩身的垂直度，而在压桩过程中也应随时观测，若发现倾斜，应立即调整，保证桩身入土时的垂直度偏差不超过0.5%，成桩后偏差不超过0.5%。
5)接桩要控制好垂直度，焊接接桩时，要由两人对称施焊，电流要适中，焊条要有出厂合格证，焊缝确保实心实意，不能有夹渣、焊瘤等缺陷。
6)桩端封口不实。当桩尖有缝隙，地下水水头差的压力可使桩外的水通过缝隙进入桩管内腔，若桩尖附近的土质是泥质土，遇水易软化，从而直接影响桩的承载力。如果出现这种问题需要采取“填芯混凝土”法进行补救处理，即在管桩施压完毕后立即灌入高度为1.2m左右的C20细石混凝土封底，使桩端不漏水，桩端附近水压平衡，桩端土承受三相压力，承载力能保持稳定。
7)每一根桩应一次性压到底，接桩、送桩应连续进行，尽量减小中间歇停时间。
8)桩身压裂。抱压压桩力对桩身产生的横向力过大将，使桩身产生裂缝。另一种情况就是管桩由软弱土层突然进入硬持力层，没有经过渡层,桩机油压迅速升高,桩身受到瞬间冲击力也容易引起桩身开裂。因此，压桩时要根据设计单位的技术交底要点和PHC桩生产单位提供的PHC桩参数，做好压桩试验工作，确定压桩力的大小。
9)桩头折断,当持力层坚硬且不平整时,桩靴卡不进土，会引起桩头折断破碎,桩机油压又下降,再压时压力不稳定,吊线测量桩长发现比入土部分短。為此，要做好地质勘察工作，根据地质勘察报告改进桩尖形式(圆锥形桩尖易滑)。如发生桩头折断，待压桩施工结束后用压力灌浆把桩底破碎混凝土粘结住,适当折减承载力设计值。
10)做好施工日志，隐蔽验收记录、原始记录和现场签证等工程技术资料做好存档。
11)桩机由专人负责保养和维修，以便工程能顺利进行。
12)对施工完成的桩应对其质量和承截力进行检验鉴定， 经检验合格，方可继续进行下一工程项目施工。
6 施工体会
1) PHC桩强度高,抗弯性能好,具有卓绝的贯入性能,施工速度快,工期短。
2) PHC桩由于采用预应力螺旋筋,抗裂性好,因此成桩质量可靠,不易损坏,实际施工中,无一根桩破裂报废,这是其它预制桩所不具有的特点。
3)施工现场文明,特别适合工期短、城市环境条件下的桩基施工。
4)静力压桩机结构简单，操作简便，工作重心低，移动平稳，转场方便，施工效率高，安全性高，压桩力大及压入桩垂直度保障能力高，压桩效果好。
5)静力压桩机无振动、无噪音和无污染，适合在市区施工。
6)选择合理的打桩施工顺序，能减小桩的侧向位移，对周围建筑物不会有大的影响。
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