摘 要：PHC管樁具有質(zhì)量穩(wěn)定、承載力高、施工工期短、穿透力強、無污染等優(yōu)點，得到了廣泛的應用。本文對PHC管樁在設計和施工中常見的問題進行了探討。

　　關(guān)鍵詞：PHC管樁,承載力

　　引 言：近年來，PHC管樁作為一種較新型的基礎形式，由于其造價低、質(zhì)量可靠、樁長可調(diào)、施工快、便于監(jiān)理、污染小等優(yōu)點已得到廣范應用。但是，若對管樁的應用條件認識不清或?qū)ζ涫褂梅椒ㄕ莆詹划敚�也會發(fā)生嚴重的工程質(zhì)量問題。下面就PHC管樁在設計和施工中的常見問題做一些探討。

　　一、 PHC管樁的適用范圍

　　PHC管樁適用于一般粘性土及回填土、淤泥和淤泥質(zhì)土、粉(砂)性土、非自重濕陷性黃土質(zhì)以及強風化(全風化)的巖層、堅硬的碎石土層和砂土層中，并且不受地下水位高低的影響;在對環(huán)保要求較高的地區(qū)，特別是在城市和居民區(qū)的新建和改造工程施工中尤其適用。管樁有一定的擠土效應，對附近建筑物及地下管線有一定的影響，所以，在貼近建筑物的位置，不適宜管樁施工;由于靜壓機械自重較大，要求施工場地平整，對場地土地耐力要求高(要求場地表層土壓強≥ 120kPa)，也不適宜用在地下障礙物較多、深層土質(zhì)內(nèi)存在孤石以及地下巖面坡度太陡的土層中。

　　二、PHC管樁樁身承載力設計值

　　1.預應力混凝土管樁樁身橫截面承載力F

　　F=(Rc一σpc )•A

　　式中;Rc為管樁離心混凝土抗壓強度(MPa);σpc為管樁混凝土有效預壓應力(MPa);A為管樁樁身橫截面面積( )。

　　2.管樁樁身結(jié)構(gòu)豎向承載力設計值Fp

　　Fp=AR'c ψc

　　式中R'c為混凝土軸心抗壓強度設計值(MPa);ψc為工作條件系數(shù)，

　　取ψ c=0.70

　　3.管樁樁身結(jié)構(gòu)對應的單樁豎向承載力最大特征值Fa

　　Fa=Fp/1.35

　　管樁外徑與壁厚不同的管樁單樁，混凝土強度等級不同，其單樁設計承載力也不同。

　　三、單樁承載力不滿足設計要求的原因

　　1.勘察報告提供的qs 、qp 參數(shù)不準確，如一些勘察單位提供的樁基參數(shù)過高，若設計單位據(jù)此進行樁基礎設計, 有可能造成單樁承載力不足。如果提供的樁基參數(shù)過低， 但試樁所得單樁承載力又很高，如何選擇合理的單樁承載力就很困難。建議勘察單位針對預應力管樁存在擠土效應對不同土層的qs 、qp 進行進一步研究和實測。

　　2.持力層起伏較大，PHC管樁一般選擇較硬土層作為樁端持力層，如中密以上狀態(tài)的砂層、卵石層和強風化巖作為樁端持力層。由于勘察手段不合理或取樣間距過大，對持力層的起伏未查清，因此雖然設計要求采取雙控，但施工單位很難把握，往往控制設計深度到了，而錘擊貫入度或油壓值達不到;或錘擊貫入度或油壓值達到了，而設計深度不到。為此，建議地勘單位能提供一定精度的樁端持力層的等深線圖。

　　3.預應力管樁擠土效應造成樁體上浮。對于無樁靴的預應力管樁，樁體排開的土體不可能全部進入管樁腔內(nèi)或被壓縮,實測表明進入管樁內(nèi)的土芯長度只能達到樁長的1/ 3，擠土效應是很明顯的。而有樁靴的預應力管樁擠土效應更大。如果樁段之間焊縫質(zhì)量不好，擠土效應會造成焊縫拉裂現(xiàn)象。樁體上浮將肇致工程樁試樁變形過大，承載力降低。

　　4. PHC管樁焊接質(zhì)量和接頭連接問題

　　(1) 應盡可能縮小接樁時間，每個接頭一般約須20分鐘焊完，再等焊縫自然冷卻8 分鐘，才能繼續(xù)錘打或壓樁。焊接接樁應按隱蔽工程進行驗收。

　　(2) 施焊前先檢查上下樁接觸面：上下端板表面應用鐵刷子清刷干凈，坡口處應刷至露出金屬光澤。

　　(3) 接樁時上下節(jié)樁應保持順直，錯位偏差不宜大于2mm。

　　(4) 焊接宜優(yōu)先使用二氧化碳保護焊。

　　(5) 施焊時，宜先在坡口周邊先行對稱點焊4~6點，再分層施焊。施焊宜由兩個焊工對稱進行。

　　(6) 內(nèi)層焊渣必須清理干凈后方可在外層施焊。焊縫應飽滿連續(xù)，焊接部分不得有咬邊、焊瘤、夾渣、氣孔、裂縫、漏焊等外觀缺陷，焊縫加強層寬度及高度均應大于2mm。

　　5. 施工設備與樁型不匹配

　　管樁施工必須選擇與樁型相匹配的施工設備。如果施工中設備選擇不當，如小錘打大樁，由于擊數(shù)增加，很容易造成樁頭破損。應嚴格控制樁身頂壓壓控力和抱壓壓控力。另外，硬土層中采用錘擊樁易造成樁身斷裂，如密實的粉砂層，是預應力管樁良好的樁端持力層，能夠獲得較高單樁承載力。如果樁身質(zhì)量不太好或使用薄壁管樁，錘擊法施工很容易造成樁身斷裂。當?shù)刭|(zhì)報告中存在孤石,或硬土層下又有軟土層，必須穿過此硬土層時，也可能造成樁身沉樁或打樁時出現(xiàn)樁斷裂現(xiàn)象。

　　6. 樁位偏差大

　　(1) 基坑開挖水平位移過大基坑開挖，遇到飽和軟粘土時，嚴禁邊打(壓) 樁邊開挖或用挖土機挖土，最好用人工挖土，保持樁側(cè)土的高差應少于1m ，防止管樁被土的側(cè)壓力推斜，推裂或推斷。如果基坑開挖采取放坡或柔性樁支護方式，將產(chǎn)生較大的水平位移，土體的位移必然帶動坑內(nèi)樁產(chǎn)生位移。

　　(2) 超過400T的大靜壓機對場地表層土的強度有一定要求，如果場地土質(zhì)軟，未進行處理，靜壓機易發(fā)生陷機，可能造成已施工的樁壓偏位。為避免造成樁偏位，施工前應對場地表層土進行處理，一般采用拆房磚混凝土砌塊經(jīng)碾壓處理即可，處理厚度不得少于50cm。

　　(3) 密集群樁施工過程中很容易產(chǎn)生擠土效應，后施工的樁容易將先施工的樁擠偏位。一般采取經(jīng)常復測樁位的方法來避免產(chǎn)生偏位。同時應合理地安排打樁順序，壓樁順序應先中間后外圍，壓樁時先密后疏，采用跳打方式壓樁及其他有效方法降低沉樁難度和后施工樁對先施工樁的影響。

　　7. 樁尖的選擇和樁端持力層遇水軟化問題

　　PHC管樁常使用鋼樁尖，主要有封口十字型、封口圓錐型及開口平底型三種類型，要根據(jù)樁尖所要穿越的土層及樁端持力層情況選擇適當?shù)臉都猓�一般工程�?yōu)先采用封口十字型，因為它加工容易、價格低、破巖能力強,但穿越砂層時,圓錐型和開口平底型較好。

　　樁端持力層若為遇水軟化土層,沉樁后持力層可能進水,設計可采取以下措施：

　　(1)首節(jié)管樁用封閉混凝土樁尖;

　　(2)采用封口型樁尖，焊縫要連續(xù)飽滿，不滲水;

　　(3)在終樁后立即往樁孔內(nèi)灌注高度不小于1500的C20混凝土。

　　四、結(jié)束語

　　綜上所述，只要我們對管樁的應用條件有清楚的認識，掌握合理的使用方法，嚴格把關(guān)，精心施工，就能夠確保工程的進度和質(zhì)量。

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