ＬｏＷ ＣＡＲＢｏＮ ＷｏＲＬＤ ２ｏｌ４，７ 交通环保 高填方地铁站场整体道床ＰＨＣ管桩基础 加固设计施工方案探讨 李 圣（中铁五局集团有限公司） 【摘要】结合地铁车辆段运用库房和站场整体道床ＰＨＣ管桩基础加固工程实例，详细介绍了ＰＨＣ管桩在高填方上快速锤击￣ｑ－－ｒ艺，对高 填方工后沉降的时间成本和管桩基础的综合工程成本进行了经济技术对比，ＰＨＣ管桩在高填方上建构筑物快速施工中，具有质量可靠，单桩 承载力高，有效克服高填方工后沉降时间长，可以快速争取工期的特点，在工期要求高的类似工程中ＰＨＣ管桩基础设计方案有推广价值。 【关键词】高填方；ＰＨＣ管桩快速施工；￣ｑ－ｑ－艺；综合成本控制 【中图分类号】Ｕ４１６．１ 【文献标识码】Ｂ 【文章编号】２０９５—２０６６（２０１４）１３—０２９１—０２ ｌ刖高 预应力高强度混凝土管桩（以下简称ＰＨＣ管桩），实用于 基岩埋藏深、风化残积土层、强风化岩层地质条件的结构基础 加固中，具有单桩承载力高，工程造价低，桩身质量稳定，施工 质量易控制，施工周期短等优点，在各类工程的基础中有广泛 的应用。 ２工程概况 某地铁车辆段位于成都市龙泉驿区的丘陵地带．运用库 厂房设置在大面积高填地段，厂房为四跨框架结构．厂房基本 柱距１２ｍ，纵向长２６０ｍ，宽度２８０ｍ，厂房采用钢筋混凝土柱， 钢吊车梁，网架屋面．ＰＨＣ管桩基础，厂房内设轨道整体道床 检修坑，用于停放和检修地铁车辆。此工程的ＰＨＣ管桩型号 为＋５００￣１００ｍｍＡ，桩身混凝土强度Ｃ８０，平均桩长１８ｍ，桩 １３６０根，累计长度２４４８０ｍ。桩端持力层为强风化泥岩，单桩 设计承载力为４００ｋＮ 图２ 测报告）一收集整理相关资料一竣工验收 ＰＨＣ管桩现场实施情况照片如图１ ４．１施工准备 （１）场地准备根据施工设计图纸按要求将填方外侧的下挡 墙施工完成，将场地内的填方按要求填到设计标高．按打桩顺 序对桩的堆放场地及施工范围内的交通进行规划 （２）桩位测量准备。根据基准点进行放样．将轴线控制点 引出场地之外８ｍ左右处，做好测量控制网建立工作．然后根 据控制线和设计图纸桩位尺寸放出每一根桩的桩位．施工过 程中应经常复核桩位，防止因施工等原因造成桩位位移 （３）物资供应准备 图１ 在施工过程中根据施工进度组织好材料的进场与验收工 作，施工材料的供应及时与否对于工程施工进度非常重要 预 制桩从管桩厂运来卸下堆放，地点选择根据打桩的情况有利 于施工的原则进行堆放，管桩最高堆放二层，先用的桩应放在 上层，堆放场地要平整，加方木作支点。施工员和质安员要认 ３地质条件 地铁车辆段地处成都平原区与龙泉山低山丘陵区过渡 带的成都东部台地区．抗震设防烈度为Ⅶ度．场地设计基本 地震加速度为０．１０ｇ。地震特征周期值为０．４５ｓ．场地类别确 真检查桩身的外观质量和管桩的合格证．不合格的管桩不得 进入现场，管桩养护龄期不足２８ｄ的严禁施打。 定为Ⅱ类。场地表面为人工素填土，其下为冲洪积的粘土、含 卵石土层，下伏基岩为泥岩、砂岩和砾岩。场地内分布的中更 新统粘土具弱膨胀潜势且以收缩作用为主．地基胀缩等级为 Ｉ级。 ４．２机械选型 （１）桩锤的选择：根据桩的形状、桩径尺寸、重量、入土长 度、结构形式以及地质情况、气象等条件．考虑桩锤的夯击能 量必须克服桩的贯入阻力（包括克服桩尖阻力、桩侧摩阻力和 ＰＨＣ桩基承台与钻孔剖面局部示意图如图２ ４施工工艺 桩的回弹产生的能量损失等），以及桩帽强度、刚度和耐打性， ＰＨＣ管桩施工关键工序流程图：熟悉设计图纸进行施工 桩帽套筒与施打的管桩直径相匹配等因素．选用柴油锤打桩 准备一测量放线（机械、管桩进场）一打试桩（施工记录）一试 机施工．锤重６．２ｔ 桩检测（检测报告）一打工程桩（施工记录）一工程桩检测（检 （２）桩架的选择：鉴于本工程现场较为宽阔．且周边无建 交通环保 ＬｏＷ ＣＡＲＢｏＮ ＷｏＲＬＤ ２ｏｌ４，７ 构筑物．根据该工程地质情况和不同的管桩直径，选用滚筒式 桩架。 三阵（１０击为一阵）的每阵入土量如果满足试桩确定的收锤 标准，且呈递减时，即可停锤；＇３管桩未进入持力层且入土困 －难时．且最后ｌｍ的锤击数达到３００击时也可停锤。 ４－３试桩 ４．６打桩记录和标高控制 打试桩的方法与正式打工程桩的方法一致，根据地质情 ４．打桩过程中应详细如实记录桩长桩型及作业时间．每打 况及规范要求．选取试桩点位进行试桩。试桩数量每种规格不 少于１％工程桩数量，且不少于３根。试桩所选的位置、地质条 入１ｍ的锤击数、桩位偏移、最后三阵的贯人度和最后ｌｍ的 件及其规格、长度应具有代表性，每根试桩应选择在工程地质 锤击数等，记录应准确完整，收集整理并履行相关单位签字手 勘探孔附近 续；打桩过程中应详细观察并测量已打桩的标高变化情况，判 定已打桩是否上浮．若有上浮则采取复打措施将其打回原来 标高位置 通过试桩检验桩的贯入度和持力层是否满足设计要求． 时试桩做静载检测试验．检验其单桩承载力是否满足设计要 ４．７截桩 求。同时确定打桩原则（确定落距，收锤标准等相关工艺技术 ４．指标）。 试桩做静栽检测试验后，若满足设计要求，在建设、监理、 设计、地勘、施工等相关单位签字认可后方可按试桩确定的打 桩原则进行工程桩施工 ４．４管桩施工工艺 ４．４．１插桩及垂直度的校正 桩打入过程中桩的垂直度较难控制，因此桩就位时应正 确安放。第一节管桩插入地下时，要保持位置方向正确。开始 要轻轻锤击，认真检查桩是否移位（事先复核并作好记录），若 有偏差应及时纠正．必要时要拔出重打；严格校正桩垂直度。 校核桩的垂直度可采用垂直角法校核，即用两个方向（互成 ９０。）的铅锤球与管桩桩身保持垂直，通过桩机导架的旋转、滑 动及桩机的行走进行（管桩入土超过３ｍ时严禁靠行走机械 方法调整管桩垂直度）、钢管等工具调整。插入时管桩的垂直 度偏差不超过桩长的０．５％ ４．４．２桩的施打（锤击】 在整个打桩过程中，要使桩锤、桩帽、桩身尽量保持在同 一轴线上。必要时应将桩锤及桩架导杆方向按桩身方向调整。 要注意尽量不使管桩受到偏心锤打．以免管桩受弯或受力不 均将桩头打坏 ４．４．３接桩 当管桩单根长度小于设计长度时，要根据设计桩长以及 试桩情况做好配桩．以最大限度减少截桩废弃长度为原则。接 桩时要注意新接桩节与原桩节的中心线一致，若下节桩身略 有倾斜．上节桩身应与下节桩身保持顺直，两端面应紧密贴 合。不得单纯为使上节桩身垂直而使接头处出现间隙，严禁在 接头间隙中填塞焊条头、铁片、铁丝等杂物。桩顶端板圆周坡 口槽焊接采用手工电弧焊焊接接桩，采用的焊机、焊条、电流、 ．Ｙ－艺、质量等要求应符合现行国家标准，管桩焊接前上下节桩 接头端板表面应用钢丝刷清刷干净并保持干燥，坡口处应刷 至露出金属光泽 焊好的桩接头应自然冷却后才可继续施打， 自然冷却时间不应少于１０ｍｉｎ ４．４．４送桩 当管桩施打接近地面而又未达到收锤标准时，需要采用 送桩器送桩 送桩器用钢板制作圆筒形状，送桩时送桩器必须 垂直且与桩顸平整．桩帽、送桩器、桩身的中心线应在一条直 线上，送桩器长度为２～３ｍ不等。送桩器的原则是打入阻力不 能太大．容易拔出，能将冲击力有效地传到桩上，并能重复使 用。送桩过程中应严格控制设计标高和现场标高，减少二次大 量接桩，也避免给检测及验收带来困难，送桩最深不宜超过 ２ｍ 送桩时亦须严格控制垂直度偏差不得超过０．５％。 ４．４．５贯入度控制（停锤标准） 当管桩进入持力层且入土困难时应测量其贯入度，测量 ２９２ 成桩后对高出设计标高的桩头，在土建单位浇注完垫层 后按要求予以裁截。截割桩头采用专用切割电动锯，切割过程 严格控制进刀深度。确保切割面的平整。 ５高填方工后沉降的时间成本、管桩基础的 工程成本经济技术对比 袅１ 条形基础工程特点 ＰＨＣ管桩基础工程特点 仅需要土方施Ｉ机械，不需打桩的成 ①单桩承栽力高。 套设备。 ②Ｉ程造价８０８万元（仅计算ＰＨＣ的 ②对填方质量有严格的要求（每层填筑 部分）。 厚度、压实度等）。 ③桩身质量稳定。 ③工程造价７８０万元（仅计算条形基础 ④施工质量易控制。 的部分）。 ⑤ＰＨＣ管桩本身施工周期短，同时对 ④对高填方的工后滑降有要求，至少要 填方Ｉ程没有工后沉降时间要求。为后 经过一个雨季．时间最少６个月。 续的主体结构工程施工赢得了宝贵时 ⑤存在由于填方的长期Ｉ后沉降而引 间。 起上部主体结构变形的风险 （ 上部结构的荷栽全部由ＰＨＣ管桩传 ⑥条形基础施工混凝土量远大于桩基 递基岩持力层上．对填方质量要求相对 础顶上的承台混凝土量 较低。 堡 查室查丝 堕 ６结束语 （１）ＰＨＣ管桩在高填方上建构筑物快速施工中，具有质量 可靠，单桩承载力高，有效克服高填方工后沉降时间长，可以 快速争取工期的特点．在工期要求高的类似工程中优先采用 ＰＨＣ管桩基础设计方案 （２）提出了对高填方工后沉降的时间成本、质量成本和管 桩基础的工程成本的经济技术对比 （３）此工程处在粘性膨胀土中，在管桩施工过程中产生膨 胀土的挤密效应，但采用承台桩设计，各承台桩数为１～４桩， 可不考虑挤密效应对桩的影响。施工现场无已建建筑，总体施 工顺序根据施工过程实际情况作合理调整。 参考文献 【１］成都地铁洪柳车辆段ＰＨＣ管桩设计施工图纸 ［２］标准图集《川０３Ｇ３１６＞＞． ［３］《建筑地基处理技术规范》． ［４】《建筑地基基础设计规范》． 收稿日期：２０１４—５—２７ 作者简介：李圣（１９７９一），男，工程师，本科，毕业于重庆建筑 大学，主要从事土木工程建筑管理、技术管理工作。
