PHC桩在公路软基处理中的应用分析

【摘要】：软土地基的处理，特别是针对软土层较厚的地基处理是否到位，对施工进度、施工质量和工程造价具都有直接的影响，实践证明PHC桩对软土地基处理切实可行、施工方便、质量可靠，跟其他处理施工工艺相比较，具有造价低和进度快的优点。

【关键词】：PHC桩 软基处理 应用分析

一、PHC桩概述

PHC管桩最早起源于国外，目前在我国建筑行业已广泛应用，但在公路软基处理方面应用还比较少。该技术与传统公路地基处理方法相比较，具有承载力高、工期短、造价便宜、管理方便等优点，且便于工业与民用建筑设计。目前公路路基还是以路基沉降控制为主，承载力一般情况都能满足要求，所以设计一般采用其他桩结构。但是为了节省造价，经常使用PHC管桩，这种桩是由专门的厂家生产，采用先张法预应力施工工艺，蒸汽养护并结合离心成型等工艺制成，这种桩是长细比较大的空心截面预制构件，经常用在软基处理方面。

二、PHC桩在公路软基中的应用分析

按有关设计规定，软土深度大于10m时，软基处理就应该采用预应力静压法施工。施工内容包括：地表处理、压桩至设计深度、浇注桩帽、铺筑碎石垫层、钢塑格栅施工等，以形成复合地基。

2、1 施工前的准备

路基基底处理的主要内容为：1)清除杂草、树根等，场地整平，在路基两边开挖排水沟，清表深度大于等于40cm，整平压实，压实度为85%，横坡不小于5%;2)回填土至原来地面，并压实整平，压实度要达到90%以上，对于潮湿地段应掺灰7%，压实整平，保持5%横坡;3)静力压桩机设计时压桩力应为100t，要求静压机压桩力大干100t，压桩速度大于或等于1m/min，一次压桩路程1.5m一2.om，自带压力表并且要经过核定;4)吊车机(起吊重量大于等于3t)，长挂车、水准仪、经纬仪、皮尺、3m直尺、锤球绳等工具要齐全。

2、2 PHC桩成品的质量要求

在进行检验已知标准的本工程中采用的PHC桩.外部直径一般为400mm。一般成品的检验合格标准为：应根据设计桩的深度匹配相应的长度，如果处理的深度大于24m时，不宜超过4节桩，如果处理深度应该小于或等于24m时，一般应不超过2节桩，原则上按\"长桩在下、短桩在上\"的顺序匹配，每批材料运进场之前需要将检验资料上报给监理工程师，由监理工程师批准后才可以进场。

运输、起吊和堆放要求:因为PHC桩长细比较大，自重也很大，装车、运送过程中容易产生破裂，为了避免这种情况，常用的方法有两支点吊法和两头勾吊法，由挂车运输，悬臂不应超过1m。运输时要绑扎固定好、错位放置且需要分层叠放，堆放高度严禁超过5层。场地堆放的时候需要选择密实平整的场地，或使用垫木进行支承.堆放层数同样不能超过5层。

2、3 PHC管桩的施工应用

桩的沉桩施工方法可采用锤击和静压两种，如果受到场地空间条件的限制，采用静压沉桩，因为静压桩机无噪音、无污染和无振动等优点。管桩的施工一般包括桩的测量定位、沉桩、接桩、再沉桩和再接桩等。根据所设计桩位坐标放出轴线和确定桩位，并且要在一定的时间对桩位控制点进行多次复核，做好每次的定位记录和技术复核记录等。PHC桩位确定之后，要将压桩机尽快移至需要打桩的位置，起吊预制桩，并且要使桩尖垂直对准桩位的中心，缓慢放下使之插入土中，在桩头距地面大约1m左右时要停止静压压桩，这时吊机要吊起另一节桩，然后开始接桩，接桩完毕后，继续压桩，直至达到试验桩的最终压力即不少于1700kN ，并且要保证以硬塑粘土层作为桩端的持力层，达到使用要求后，还要稳压5次，并且每次不得少于2分钟。沉桩过程中，应该经常检测桩身的垂直角度，用来控制桩身的倾斜和位移。桩施工完成后，进行基坑的开挖和截桩，接着浇筑基础。开挖时，最好分层均匀开挖，桩周边的土体高差应该控制在1.0m以内。

除了上述施工条件满足以外，还应注意以下几点：a)认真阅读设计图纸以及地质详细的资料，根据施工图纸设计要求，制定合理的施工计划，然后确定合理的施工顺序，按照工程需要补充静力触探，进一步了解土层的结构和其强度;b)也要做好完整的施工排水，然后根据PHC桩的数量，选择合理的场地，作为PHC桩堆放场地。

2、4 PHC桩质量通病预防及处理

由于外界环境复杂、地质条件不同、工艺上的不熟悉、桩自身的质量、施工不当等原因，管桩施工易发生各种各样的质量问题。

桩身断裂：a)在预制桩时，桩身长度超过了规定的要求.桩尖远离了纵轴线，沉桩时发生弯曲或倾斜;b)PHC桩入土中时，遇到坚硬的障碍物，桩尖受压被挤向一侧;稳桩不垂直，压入一定深度后，发现桩偏离原定轴线，用走架法校正后，桩身弯曲;c)制作桩的混凝土强度不够，桩身出现裂纹或断裂未被发现。

掉角：a)预制混凝土的配合比不良，施工质量有问题，养护措施不到位;b)桩顶面不平整，轴线与顶面不垂直，保护层厚度过大;c)由于桩顶处桩帽的接触不平整，沉桩将不能垂直进行，局部应力集中，造成掉角。

三、PHC沉桩达不到要求时的原因和处理方法

可能原因有：a)由于勘察点少或统计的资料有误，使得对详细地质情况不明，持力层标高标注不明，从而使得设计桩时长度有误;b)对局部的硬夹层、软夹层了解的还不是很清楚.包括地下的很多障碍物、大块砌体、混凝土块等等导致静力压桩是很难达到设计要求的;c)由于地质结构不稳定，同一层土强度差异很大，桩沉到该层时，迸入较深持力层，才能达到贯人度，或很容易就能穿越砂夹层。群桩同时施工，造成砂层密实度越挤越密，会有压沉不下去的情况。

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