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1、预应力管桩（ 锤击法 ） 在武广铁路客运专线的应用摘要：本文介绍了新建武广铁路客运专线XXTJV标DK1907+180 DK1907+480段岩溶路基基底预应力管桩加固的锤击法施工工艺、材料要求、施工设备及机具、施工质量控制要点及施工注意问题。关键词： 预应力管桩 锤击法铁路客运专线应用1 工程概况预应力管桩又称PHC 桩，是软基加固的一种方法,其常用施工方法有两种，即静压法和锤击法。本文着重介绍锤击法施工预应力管桩在武广铁路客运专线路基地基加固中的应用。新建武广铁路客运专线XXTJV标DK1907+180 DK1907+480段岩溶路基工程，长度300米，属松软土路基。区间 DK1907+2
2、50.56DK1907+351.36段基底地基加固形式为预制预应力管桩加土工格栅桩网复合式地基。具体布置如下：DK1907+262.46DK1907+339.36段为管桩加固区，桩径 0.4m ,桩长设计至基岩面，桩间距为 2.2m ,按正方形布桩；DK1907+250.56 DK1907+262.46、DK1907+339.46DK1907+351.36段为管桩加固过渡段，桩径 0.4m ,桩长设计至基岩面，桩间距为2.32.5m ;管桩顶设计为 0.6m 厚的碎石垫层， 中间设置一层双向土工格栅， 极限抗拉强度不小于110kN/m 。设计单桩承载力： 750KN 。2 材料要求预应力高强混
3、凝土管桩即PHC管桩，按照设计规格（混凝土强度等级 C80,桩径400mm ）与佛山顺德水泥制品厂签定合同，预应力管桩的规格、质量符合设计要求，并有生产厂家资质证书及出厂合格证。PHC 管桩严格按照先张法预应力砼管桩（ GB13476-1999 ）制作,采用高压高温养护。现场严格按照客运专线铁路路基施工质量验收暂行标准和客运专线铁路路基工程施工 技术指南中打入桩的要求进行验收。焊条的型号、性能必须符合设计要求和相关技术标准的规定。钢质送桩器与管桩规格相匹配，符合使用要求。3 施工设备及机具结合本施工段的特点，以及锤击机具有嵌岩能力强的特点，故在PHC 管桩施工中采用了柴油锤桩机锤击的施工方法。
4、锤击机采用滚管式行走的柴油锤桩机，锤型号为HD50型，锤重4.6t ,锤落距1.8m 。桩锤的选择主要考虑柴油锤锤击能量大，施工速度快，工效高。4.施工工艺流程4.1. PHC预应力管桩施工工艺流程图PHC预应力管桩施工工艺流程4.1.1. 核查地质资料原地面处理前，采用静力触探法沿线路纵向每100m检验2点，（监理单位100% 见证检验，勘察设计单位现场确认）；对地基地质资料进行核查，结合设计参数，选 择合适的施工机械和施工方法。4.1.2. PHC桩的工艺性试验根据客运专线铁路路基施工质量验收暂行标准 和客运专线铁路路基工程施 工技术指南要求，在施工前做了 4根PHC试验桩，以复核地质资料
5、以及设备、工 艺、施打顺序的可行性，确定锤重、锤落距、锤击能量及收锤标准等各项工艺参数， 并用低应变检测技术检测了桩身的完整性及用平板载荷试验检测了桩的单桩承载力， 确认了 PHC桩的设计参数如下：锤重：4.6t锤落距：1.8m锤击能量：8.28t.m收锤标准：最后30击的贯入度控制在2050mm且最后10击的贯入度小于20mm4.2.施工作业说明4.2.1 场地平整机械平整至PHC管桩顶标高以上50cm , 50cm作为工作垫层，用YZ26T振动 压路机碾压平整、密实。4.2.2 测量放点根据PHC管桩桩位平面布置图，用全站仪测量放出线路的中心线，再采用经纬 仪及钢尺放出每个桩的桩位，在桩位
6、中心打入钢钎，用白灰标明，并作编号记录。4.2.3 送桩桩机就位，吊起PHC 管桩（根据地质条件选择不同的桩长，并在桩身上划出以米为单位的长度标记， 以便观察桩的入土深度及记录每米沉桩的锤击数）， 焊接桩尖，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% ，用 2 台经纬仪在两个成 90 度的方向上同时观测、校正。4 2 4 锤桩遵循 “重锤轻打” 的原则， 保证施工过程中， 桩锤、 桩帽和桩身的中心线应重合，否则管桩受到偏心锤打，容易发生受弯而折断。焊接接桩时桩头应高于地面0.51.0m ， 上下节桩段保持顺直， 错位偏差不宜大于2mm 。 焊好的桩头应自然冷却并涂刷防锈漆后方可
7、继续锤击，时间不少于8min ，严禁用水冷却或焊好即打；打桩时锤垫选用 15cm 厚直纹木垫，桩垫用麻袋、木夹板，压缩后厚度12cm 左右，锤击过程中经常检查及时更换。4 2 5 截桩 采用专用锯桩器根据设计桩顶标高锯断桩体，注意断口平齐。4 2 6 施做托盘在桩头用 4mm 钢板盖住管口， 然后绑扎钢筋并支立模板，现浇混凝土，施做托盘时，桩身伸入托盘5cm ，使桩与板形成刚性连接。4 3 技术要求和质量标准4 3 1 技术要求及收锤标准桩体原则上必须穿过软弱层至硬底，小400mm的管桩最后30击的贯入度控制在2050mm ,且在最后10击的贯入度小于20mm 的情况下收锤。如遇以下情况应马上
8、停机，并及时与设计单位研究，必要时要进行“补桩”。4 3 11贯入度发生急剧变化或振动打桩机的振幅异常；4 3 12桩身突然倾斜移位或锤击时有严重回弹；4 3 13桩头破碎或桩身开裂；4 3 14附近地面有严重隆起现象；4 3 15打桩架发生偏斜或晃动。4 3 2 施工质量检测及标准施工结束，进行桩身完整性、单桩承载力检测。4 3 2 1 桩身完整性检测桩身完整性：抽取不少于总桩数5 的桩进行低应变动力检测桩身的完整性。4 3 2 2 单桩承载力检测单桩承载力每工点不少于 3 根，采用单桩载荷试验来测定PHC 管桩的承载力不小于 750KN ，桩身压缩量小于10mm 。5 PHC 管桩施工质量
9、控制要点5 1 第一节管桩起吊就位插入地面的垂直度偏差不得大于 0.5% ，并用线锤或2台经纬仪一起校正，必要时拔出重插，施打中，桩锤、桩帽、桩身中心线应重合；5 2 当桩尖进入硬层后，严禁用移动桩架等强行回扳的方法纠正；5 3 在较厚的粘土、粉质粘土层中施打管桩，不宜采用大流水打桩施工法，应将一根桩一次性连续打到底，尽量减少中间间歇时间；5 4 采用焊接法接桩时，要分层均匀地将套箍对焊的焊缝填满，为加快施工速度，减少接桩时间，使用两台焊机沿桩周对称焊接，焊缝要连续、饱满。焊接完成冷却大于 8 分钟方可继续施工。6 施工注意问题6 1 安全保证措施6 1 1 建立岗位责任制， 认真贯彻执行当地
10、有关部门所制定的安全规章制度及安全生产的操作规程，执行“安全第一，预防为主”的方针。6 1 2 成立安全生产领导小组，健全项目经理安全生产领导小组专职安全员班组安全员的三级机构。6 1 3 所有施工机具均应在显眼位置挂设安全守则，班前必须检查机具、设备的安全装置是否可靠。6 1 4 工管理人中必须经常性地对所有施工人员进行安全教育， 做到人人懂安全，人人讲安全。6 1 5 正确使用安全“三宝” ：进入施工现场必须戴安全帽，穿工作鞋，高空作业必须系安全带。6 1 6 安置机械必须注意地面垫层铺设质量，保证机械稳定行走。6 1 7 机械操作人员经过严格培训，充分了解机械性能和操作方法，而且必须坚决
11、服从指挥和遵守操作规程。6 1 8 机械用电必须接地、接零、电器设漏电开关。6 1 9 用电采用三相五线制。禁止使用破损或绝缘性能不良的电线，严禁电线拖地走。6 1 10 开关箱必须有防雨装置，施工机具均应做到一机一闸，一漏电保护装置。操作电焊机和手提电动工具的人员必须穿绝缘鞋、戴绝缘手套。实做好防火安全措施，配齐防火装置。高警惕，夜间要值班轮哨，防火、防盗。6 2 质量措施为保证武广铁路客运专线路基的施工质量， 要严格按照 客运专线铁路路基施工质量验收暂行标准和客运专线铁路路基工程施工技术指南进行施工。施工中尤其是要抓好以下方面：6.2.1成立质量检查小组，实行质量检查小组-质检专职人员-各
12、班组质检员 的三级检查管理制度。6 2 2 坚持施工技术交底制度，交底必须有记录。6 2 3 保证垂直度： 为使打桩基本垂直于地面， 要注意保证机架和桩的垂直度，严格要求桩的垂直度偏差不超过1%桩长，施工中采用正交双向吊锤观测每根桩的 垂直度，如发现偏差过大，及时调正。6 2 4 购买焊条时应由专职的材料员采购，应选购直径=5MM 的焊条，并收集每批合格证。6 2 5 保证使用合格管桩，专职材料员购买管桩时，应选择通过省级鉴定的厂家， 并每批桩收取合格证及质保资料存档。 管桩进场后， 在使用前应由材料员及施工员检查桩身及桩端法兰的完整性， 几何尺寸后方能使用。 如发现有不合格桩应禁止使用并立即
13、吊开别堆放，打上禁用标记，并退回厂家。6 2 6 保证施工记录的准确性： 施工时每根桩的施工过程均须按压桩记录表认真填写打桩编号， 入土桩长， 送桩深度， 有无异常情况等。 禁止虚报及隔天回忆记录，做到当天施工当天完善记录。6 2 7 管桩进场后要按桩位布置结合现场的实际情况先择好堆放位置， 尽量避 免二次转运，管桩堆放点的场地要处理得较平整坚实，堆放层数不超过三层。6 3环保措施6 31施工过程中要认真观察周围地表的变化；6 32施工过程加强对地表水和地下水水质的监测；6 33截断的桩不要随意乱放，要回收到指定的位置，统一处理。6 34尽量避免夜间施工，以免噪音扰民。7 成品保护7 1 施工完毕后，要及时组织人员及机械进行截桩；7 2 截桩后，及时组织人员进行托板的施工。8 经验教训8 1 由于岩溶地区基岩起伏变化较大，极易造成“断桩” ，管桩施工前应先采用地质钻机按设计要求进行“先导探孔” ，画出地质剖面图，再根据地质剖面图进行锤击施工。8 2 对于地基同时采用岩溶注浆和管桩两种加固方式的，建议先施工岩溶注浆再施工管桩；如果先打桩再注浆，则极易造成管桩上浮。8 3 另外，管桩“接桩”时的焊接质量也一定要引起高度重视，否则也会造成“断桩” 。结束语：本文仅是笔者的一点粗浅认识，本文有不尽之处，欢迎批评指正。