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摘要：管桩作为一种地基处理及桩基础形式从上个世纪初产生到现在已经得到了很大的发展，在工业与民用建筑等领域已被广泛采用，在铁路工程软土地基处理方面则起步较晚。由于其具有质量保证、施工方便、施工时间短、造价低、抗震性能好、污染小等许多优点，相信管桩在未来铁路建设中应用会更加广泛。
关键词：铁路 预制混凝土 管桩施工 病害防治
中图分类号： TU7 文献标识码： A
前言
京沪高铁济南西客站ZH标段正线地基处理采用PHC管桩(φ40cm)加固，合计工程量达75万余延米。通过科学的方案编制、严格的过程控制和严谨的工后总结，为企业未来的管桩施工积累了宝贵经验。预制混凝土管桩可分为先张法预应力混凝土管桩(PHC、PC)和先张法预应力混凝土薄壁管桩(PTC)，按混凝土强度等级可分为预应力混凝土管桩(PC)和预应力高强混凝土管桩(PHC）。本文主要针对PHC管桩施工和病害防治进行阐述。
一、管桩施工
1、施工控制
（1）场地情况施工前应了解场地内的交通设施、高压架空线、地下管线和地下构筑物的分布情况，并确保场地平整、地基承载力桩机施工满足要求。
（2）设计资料施工前应根据地质资料、施工图纸等编制布桩图，统计设计桩长、桩顶标高、桩底标高、原地面标高等数据，报监理审核、设计确认。
（3）现场准备
a复核桩位放线、桩位编号情况。
b检查桩机运行状况、配重情况(应能保证施工中桩机不上浮)、人员到位、材料进场管理情况、施工记录资料准备情况等，复核压力表读数与施打压力的对应关系。
（4）试桩邀请质量监督站、业主、设计等单位进行现场试桩，确定终压控制原则，明确各项控制参数。
2、施工控制
每一根桩应按下述流程进行施工控制：
（1）桩机就位：桩机就位时应对准桩位，保证桩机垂直、稳定。
（2）吊桩：应采取措施保证桩身不破损，禁止拖拉桩体。
（3）稳桩：桩尖就位后，应目测或用线坠、经纬仪等双向校正桩身垂直度。
（4）压桩：根据构筑物基础的设计标高，应“先深后浅”；根据桩规格，宜“先大后小，先长后短”。由于桩的密集程度不同，可自中间向两个方向对称进行或向四周进行，也可由一侧向单一方向进行以减少压桩过程中产生的挤土效应等。
（5）接桩：常用焊接法。焊接时应采取措施(主要是焊条规格、焊接方法的选择)以减少焊缝变形，保证焊缝连续、饱满。焊完后需自然冷却不少于8分钟以保证焊接强度，否则压桩过程中若遇异物或硬土层，极易产生废桩。接桩时涉及的一个主要问题——桩长配合选择：主要是以设计参考桩长、邻近桩实际施工桩长来指导合理配桩。认真做好这点，既可保证质量，又可大大减少截桩次数而节省材料、时间。
（6）送桩：应结合原地面标高和设计桩顶标高、截桩长度要求等，来确定送桩深度：合理送桩深度=原地面标高一设计桩顶标高+设计预留截桩长度，根据这个关系，施工中合理选择桩长配合，既可保证质量，又可大大减少截桩、接桩次数而节省材料、时间。
（7）中间检查验收：当压桩压力或有效桩长达到设计要求时，应进行中间验收，填好施工记录。施工中若出现下列情况应暂停压桩作业，并分析原因，采用相应措施：
a压力表读数情况与勘察报告中的土层性质明显不符。
b桩体难以穿透硬夹层。
c实际桩长与
设计参考桩长相差较大(±10％。
d出现异常声响，压桩机械工作状态出现异常。对于断桩、废桩的情况，应及时知会设计采取补救措施。
e桩身出现纵向裂缝或桩头混凝土出现剥落等异常现象。
f压桩机下陷。
其他问题：当桩较密集或地基含淤泥等，应设置袋装砂井、塑料排水板等辅助措施。在压桩过程中应对总数10％的桩设置上涌和水平偏位观测点，定期检测，若上涌和偏位较大，应采取复压等措施。若持力层易水化，桩头应填芯处理。
3、桩基检测以及后续工作
桩基检测预制混凝土管桩沉桩完毕后，应在桩头开挖前对工程桩进行单桩竖向承载力、单桩抗拔静载试验和单桩水平静载试验检测，以及桩身质量检验。
二、管桩施工的病害防治
1、桩倾斜
插桩初打即有较大幅度的桩端走位或倾斜(这里不包括设计要求的斜桩类型，如市政桥梁的斜桩基础)，此时可能在地面下有障礙物。处理措施主要是在打桩施工前将地面下旧建筑物基础、块石等障碍物清理干净。
2、达不到设计深度
桩施工时，若发生个别桩长达不到设计深度，原因可能是勘探时未能探明工程地质的真实情况，尤其是对持力层起伏标高不明，致使设计考虑持力层和选择桩长有误。勘探工作是以点带面，对局部硬软夹层可能难于了解清楚，尤其在复杂地质条件下，桩长则难于达到设计要求。若桩尖标高与设计标高相差过大且发现桩打不下去时，应与有关部门详细查明原因，冷静分析，寻找对策，必要时可作补勘，合理调整设计或施工方案，切勿盲目强行打桩。
3、桩身断裂
在桩制作时桩身弯曲超过规定，桩尖偏离桩的纵轴线较大，打入过程中桩身发生倾斜或弯曲；桩入土后，遇到大块坚硬的障碍物，把桩尖挤向一侧；稳桩不垂直，打人地下一定深度后，再用走架方法校正，使桩身产生弯曲；多节桩施工时，相接的两节桩不在同一轴线上产生曲折。预防桩身断裂，需特别说明的是，上述的质量问题均应在施工前就应排除。但如果施工中确实出现时，如在稳桩过程中如发现桩不垂直应及时纠正，桩打人一定深度发生严重倾斜时，不应采用移架方法来校正。接桩时要确保上下两节桩在同一轴线上，接头处应按照操作要求施工。
4、桩顶位移
在打桩过程中，相邻的桩产生横向位移或桩身上浮。桩顶位移原因是桩人土后，遇到大块坚硬障碍物，把桩尖挤向一侧。两节桩或多节桩施工时，相接的两桩不在同一轴线上，产生了曲折。桩数较多，地基土饱和密实，桩间距较小，在打桩时地基土被挤到极限密实度而向上隆起。
预防桩顶位移，应在施工前对桩位下的障碍物清理干净，对桩构件进行检查，发现桩身弯曲超过规定或桩尖不在桩纵轴线上的不得使用；在稳桩过程中，如发现桩不垂直应及时纠正，接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上；桩身上浮一般要进行复打处理，且打桩完毕相隔适当时间方可开挖，并视具体地质情况、设计基坑开挖深度、面积、桩的密集程度来确定，一般宜14 d左右。
5、接桩处开裂
接桩处出现松脱开裂，原因可能是连接处表面未清理干净，留有杂质、油迹；采用焊接时连接件不平，有较大的间隙，焊接不连续、不饱满，焊缝中有夹渣。预防接桩处开裂，在接桩前对连接部位上的杂质、油污等要清理干净；检查连接部件是否牢固、平整，如有问题要进行修正才能使用；接桩时两节桩应在同一轴线上，焊缝应饱满连续。而焊缝连接处的防腐耐久性问题(对桩设计有抗拔要求)，至今还没有成熟的做法，有待工程实践中积极进行探讨。
6、基坑开挖
挖土施工管理不慎引起桩基报废也偶有发生。基坑开挖施工前应有可靠的技术防范措施；一旦事故发生后应根据实际情况，应请设计单位核实是否应补桩或采取其他措施，按设计变更或协商文件处理。
结束语
在预应力混凝土管桩施工中，只有坚持科学、严谨的工作态度、应用科学合理的质量控制方法和作业程序、实施有效的动态监控，才能使现场的质量工作得到保证。
参考文献：
[1] 廖志强. 预制管桩在水利工程的应用[J]. 科技资讯. 2011(21)
[2] 屈利娟,徐芸青. 浅议先张法预应力混凝土预制管桩施工控制[J]. 浙江建筑. 2007(03) [3] 郝巧莉. 静压预应力混凝土管桩应注意的几个问题[J]. 科技资讯. 2007(03)
关键词：铁路 预制混凝土 管桩施工 病害防治
中图分类号： TU7 文献标识码： A
前言
京沪高铁济南西客站ZH标段正线地基处理采用PHC管桩(φ40cm)加固，合计工程量达75万余延米。通过科学的方案编制、严格的过程控制和严谨的工后总结，为企业未来的管桩施工积累了宝贵经验。预制混凝土管桩可分为先张法预应力混凝土管桩(PHC、PC)和先张法预应力混凝土薄壁管桩(PTC)，按混凝土强度等级可分为预应力混凝土管桩(PC)和预应力高强混凝土管桩(PHC）。本文主要针对PHC管桩施工和病害防治进行阐述。
一、管桩施工
1、施工控制
（1）场地情况施工前应了解场地内的交通设施、高压架空线、地下管线和地下构筑物的分布情况，并确保场地平整、地基承载力桩机施工满足要求。
（2）设计资料施工前应根据地质资料、施工图纸等编制布桩图，统计设计桩长、桩顶标高、桩底标高、原地面标高等数据，报监理审核、设计确认。
（3）现场准备
a复核桩位放线、桩位编号情况。
b检查桩机运行状况、配重情况(应能保证施工中桩机不上浮)、人员到位、材料进场管理情况、施工记录资料准备情况等，复核压力表读数与施打压力的对应关系。
（4）试桩邀请质量监督站、业主、设计等单位进行现场试桩，确定终压控制原则，明确各项控制参数。
2、施工控制
每一根桩应按下述流程进行施工控制：
（1）桩机就位：桩机就位时应对准桩位，保证桩机垂直、稳定。
（2）吊桩：应采取措施保证桩身不破损，禁止拖拉桩体。
（3）稳桩：桩尖就位后，应目测或用线坠、经纬仪等双向校正桩身垂直度。
（4）压桩：根据构筑物基础的设计标高，应“先深后浅”；根据桩规格，宜“先大后小，先长后短”。由于桩的密集程度不同，可自中间向两个方向对称进行或向四周进行，也可由一侧向单一方向进行以减少压桩过程中产生的挤土效应等。
（5）接桩：常用焊接法。焊接时应采取措施(主要是焊条规格、焊接方法的选择)以减少焊缝变形，保证焊缝连续、饱满。焊完后需自然冷却不少于8分钟以保证焊接强度，否则压桩过程中若遇异物或硬土层，极易产生废桩。接桩时涉及的一个主要问题——桩长配合选择：主要是以设计参考桩长、邻近桩实际施工桩长来指导合理配桩。认真做好这点，既可保证质量，又可大大减少截桩次数而节省材料、时间。
（6）送桩：应结合原地面标高和设计桩顶标高、截桩长度要求等，来确定送桩深度：合理送桩深度=原地面标高一设计桩顶标高+设计预留截桩长度，根据这个关系，施工中合理选择桩长配合，既可保证质量，又可大大减少截桩、接桩次数而节省材料、时间。
（7）中间检查验收：当压桩压力或有效桩长达到设计要求时，应进行中间验收，填好施工记录。施工中若出现下列情况应暂停压桩作业，并分析原因，采用相应措施：
a压力表读数情况与勘察报告中的土层性质明显不符。
b桩体难以穿透硬夹层。
c实际桩长与
设计参考桩长相差较大(±10％。
d出现异常声响，压桩机械工作状态出现异常。对于断桩、废桩的情况，应及时知会设计采取补救措施。
e桩身出现纵向裂缝或桩头混凝土出现剥落等异常现象。
f压桩机下陷。
其他问题：当桩较密集或地基含淤泥等，应设置袋装砂井、塑料排水板等辅助措施。在压桩过程中应对总数10％的桩设置上涌和水平偏位观测点，定期检测，若上涌和偏位较大，应采取复压等措施。若持力层易水化，桩头应填芯处理。
3、桩基检测以及后续工作
桩基检测预制混凝土管桩沉桩完毕后，应在桩头开挖前对工程桩进行单桩竖向承载力、单桩抗拔静载试验和单桩水平静载试验检测，以及桩身质量检验。
二、管桩施工的病害防治
1、桩倾斜
插桩初打即有较大幅度的桩端走位或倾斜(这里不包括设计要求的斜桩类型，如市政桥梁的斜桩基础)，此时可能在地面下有障礙物。处理措施主要是在打桩施工前将地面下旧建筑物基础、块石等障碍物清理干净。
2、达不到设计深度
桩施工时，若发生个别桩长达不到设计深度，原因可能是勘探时未能探明工程地质的真实情况，尤其是对持力层起伏标高不明，致使设计考虑持力层和选择桩长有误。勘探工作是以点带面，对局部硬软夹层可能难于了解清楚，尤其在复杂地质条件下，桩长则难于达到设计要求。若桩尖标高与设计标高相差过大且发现桩打不下去时，应与有关部门详细查明原因，冷静分析，寻找对策，必要时可作补勘，合理调整设计或施工方案，切勿盲目强行打桩。
3、桩身断裂
在桩制作时桩身弯曲超过规定，桩尖偏离桩的纵轴线较大，打入过程中桩身发生倾斜或弯曲；桩入土后，遇到大块坚硬的障碍物，把桩尖挤向一侧；稳桩不垂直，打人地下一定深度后，再用走架方法校正，使桩身产生弯曲；多节桩施工时，相接的两节桩不在同一轴线上产生曲折。预防桩身断裂，需特别说明的是，上述的质量问题均应在施工前就应排除。但如果施工中确实出现时，如在稳桩过程中如发现桩不垂直应及时纠正，桩打人一定深度发生严重倾斜时，不应采用移架方法来校正。接桩时要确保上下两节桩在同一轴线上，接头处应按照操作要求施工。
4、桩顶位移
在打桩过程中，相邻的桩产生横向位移或桩身上浮。桩顶位移原因是桩人土后，遇到大块坚硬障碍物，把桩尖挤向一侧。两节桩或多节桩施工时，相接的两桩不在同一轴线上，产生了曲折。桩数较多，地基土饱和密实，桩间距较小，在打桩时地基土被挤到极限密实度而向上隆起。
预防桩顶位移，应在施工前对桩位下的障碍物清理干净，对桩构件进行检查，发现桩身弯曲超过规定或桩尖不在桩纵轴线上的不得使用；在稳桩过程中，如发现桩不垂直应及时纠正，接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上；桩身上浮一般要进行复打处理，且打桩完毕相隔适当时间方可开挖，并视具体地质情况、设计基坑开挖深度、面积、桩的密集程度来确定，一般宜14 d左右。
5、接桩处开裂
接桩处出现松脱开裂，原因可能是连接处表面未清理干净，留有杂质、油迹；采用焊接时连接件不平，有较大的间隙，焊接不连续、不饱满，焊缝中有夹渣。预防接桩处开裂，在接桩前对连接部位上的杂质、油污等要清理干净；检查连接部件是否牢固、平整，如有问题要进行修正才能使用；接桩时两节桩应在同一轴线上，焊缝应饱满连续。而焊缝连接处的防腐耐久性问题(对桩设计有抗拔要求)，至今还没有成熟的做法，有待工程实践中积极进行探讨。
6、基坑开挖
挖土施工管理不慎引起桩基报废也偶有发生。基坑开挖施工前应有可靠的技术防范措施；一旦事故发生后应根据实际情况，应请设计单位核实是否应补桩或采取其他措施，按设计变更或协商文件处理。
结束语
在预应力混凝土管桩施工中，只有坚持科学、严谨的工作态度、应用科学合理的质量控制方法和作业程序、实施有效的动态监控，才能使现场的质量工作得到保证。
参考文献：
[1] 廖志强. 预制管桩在水利工程的应用[J]. 科技资讯. 2011(21)
[2] 屈利娟,徐芸青. 浅议先张法预应力混凝土预制管桩施工控制[J]. 浙江建筑. 2007(03) [3] 郝巧莉. 静压预应力混凝土管桩应注意的几个问题[J]. 科技资讯. 2007(03)