摘要：预应力高强混凝土管桩（简称PHC桩）施工工艺简单、软土地基处理效果好、单桩承载力高、质量可靠、单位造价便宜等诸多优点，是目前预制桩同类型基础中比较先进的一种基础类型，同时与诸如混凝土灌注桩等其它不同类别的基桩相比，其技术先进且质量稳定。
关键词：预应力管桩；静压；地基处理
1、工艺原理
PHC管桩静压法沉桩工艺原理，在桩机就位后，利用适合吨位的吊车，吊起管桩进行喂桩，通过静压桩机中心的夹具对桩进行夹抱，调整垂直后进行施压。施压时，静压桩机机身通过油缸支持安装在大小步履上的小车，小车在大小步履轨道上由油缸控制运动，抱压桩时，借助自重及配重，以器缸液压互联动力系统方式通过夹头相交压力施加压桩力，管桩在自重及配重静压力作用下逐渐将桩压入地基土中，然后通过焊接将上下两节管桩连接实现接长，并通过送桩器将桩顶送到设计标高的一种成桩工艺。
2、适用范围
PHC静压管桩作为一种快速兴起的一种基桩形式，与锤击法沉桩方式相比尤其适应于软土地层中，适用于一般粘性土及回填土、淤泥和淤泥质土、粉（砂）性土、非自重湿陷性黄土质以及强风化（全风化）的岩层、坚硬的碎石土层和砂土层中；由于静压无噪音，在对环保要求较高的地区，特别是在城市和居民区的新建和改造工程施工尤其适用。
3、静压高强度预应力混凝土管桩特点
质量可靠、承载力高；施工速度快，投资回收周期短；施工污染少、安全环保，对周边影响小；适应性能好，应用较广泛；造价低、材料损耗小，经济效益高。
4、施工工艺及操作要点
4.1 PHC管桩静压法沉桩施工工艺流程
4.2 施工操作要点
4.2.1 测量定位放线
认真复核设计图纸及设计院交桩点位，必要时将坐标控制点、水准控制点按标准设置要求布设在施工现场，然后依据设计图纸精确算出尺寸关系或各桩位坐标，对桩位进行精确测放。桩位放出后，在中心采用竹筷插入土中，端头系上红布条或点上白灰做好标识，然后画出桩外皮轮廓线的圆周，便于对位、插桩。
4.2.2 桩机就位
在对施工场地内的表层土质试压后，确保承载力满足静压机械施工及移动过程中不至于出现沉陷，对局部软土层可采用事先换填处理或采用整块钢板铺垫作业。桩机进场后，检查各部件及仪表是否灵敏有效，确保设备运转安全、正常后，按照打桩顺序，移动调整桩机对位、调平、调直。
4.2.3 管桩的验收、堆放、吊运及插桩
4.2.3.1 管桩的进场验收
管桩进场后，应按照《先张法预应力砼管桩》（GB13476-1999）的国家标准或各地区的地方标准对管桩的外观、桩径、长度、壁厚、桩身弯曲度、桩端头板的平整度、桩身强度以及桩身上的材料标识等按规范进行验收，并审查产品合格证明文件，把好材料进场验收关。
4.2.3.2 管桩的堆放
现场管桩堆放场地应平整，采用软垫（木垫）按二点法做相应支垫，且支撑点大致在同一水平面上。当管桩在场地内堆放时，不宜超过4层；当在桩位附近准备施工时宜单层放置，且必须设支垫。管桩堆放要按照不同型号、规格分类堆放，以免调运施工过程中发生差错。
4.2.3.3 管桩吊运及插桩
单根管桩吊运时可采用两头勾吊法，竖起时可采用单点法。管桩起吊运输过程中应平稳轻放，以免受振动、冲撞。管桩吊起后，缓缓将桩一端送入桩帽中，待管桩放入桩机夹桩箱内扶正就位后，根据需要焊接开（闭）口型桩尖，然后将桩插入土中0.5m-1.0m的深度后，用两台经纬仪（在接近90度的夹角方向）双向控制桩的垂直度，条件不具备也可采用两个线锤进行垂直度控制。
4.2.4 压桩
压桩前，根据工程情况制定合理的压桩顺序，减少挤土效应，在每节单桩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对应压力值；在压桩开始阶段，压桩速度不能过快，应根据地质报告显示的土质情况选择压桩速度；在初期2-3m的压桩范围内应重点观察控制状身、机架垂直度，在压桩过程中需要经常观测桩身是否发生位移、偏移等情况并做好过程记录，并详细记录每入土1米时压力表的压力值；压桩前最好将地表下的障碍物探明并清除干净，以免桩身移位倾斜。
4.2.5 接桩
将首节管桩压至桩头距地面0.5-1.0m左右高度时停止压桩，开始进行接桩作业。接桩前将上下桩端头板用钢丝刷清除浮锈及泥污，然后下放桩身进行对桩。上下两节端头板对齐并初步调整垂直后，采用手工电弧焊在坡口周围点焊4-6点，然后再次进行垂直度的调整，若端头板间隙过大，应加塞铁片。如果有多节管桩，重复以上工序即可。
4.2.6 送桩或截桩
当桩顶设计标高较自然地面低时必须进行送桩。送桩时选用的送桩器的外形尺寸要与所压桩的外形尺寸相匹配，并且要有足够的强度和刚度。送桩时，送桩器的轴线要与桩身相吻合。送桩器上根据测定的局部地面标高，事先要标出送桩深度，通过伺候在现场的水准仪跟踪观测，准确地将送桩送至设计标高。同时送桩器上要标出最后1m的位置线，详细记录最终压力值。当管桩露出地面或未能送到设计桩顶标高时，需要截桩。截桩要求必须用专门的截桩器，严禁用大锤横向敲击、冲撞。
5、质量标准及控制
5.1 质量标准
PHC静压管桩施工质量验收标准，《公路工程质量检验评定标准》（JTGF801-2004）、管桩预制施工的相关技术规程的规定。
5.2 质量控制要点
5.2.1 进场材料质量验收与控制
施工前应对成品管桩做外观尺寸及外观质量验收，并查看合格证明文件及相关外加剂的含量证明，必要时索要管桩的抗弯、抗裂性能检验报告；接桩用焊条等应有产品合格证书并送样复检，压桩用压力表也应进行检查。
5.2.2 场地土承载力要求
场地要平整坚硬，在较软的场地中适当铺设道渣，不能使桩机在打桩过程中产生不均匀沉降。静压桩桩机对施工场地要求较高，必须对施工场地进行局部回填平整或铺垫整块钢板，采取必要的措施提高地基承载力，使其达到静压桩施工要求。
5.2.3 桩位、垂直度及标高控制
桩身垂直度应重点控制第一根桩身的垂直，从十字交叉的两个方向进行观测，及时发现偏差后，拔出管桩回填后重新施工，不得强行回扳校正，以免将桩扳裂以致断桩。桩身的不垂直沉入，偏心受力容易将桩体压碎裂而降低桩体的承载力。
标高控制，通过正确引测到施工现场附近的水准控制点进行观测。将水准仪安放在离开桩机5m左右以外的位置，测定此时水准线下需要的送桩长度，并标记在送桩器上，送桩时，设专人进行观测，当送桩器上的刻度将与水准仪的水准线重合时，放慢压桩速度直至两线重合，并结合设计要求的稳定终压值停止压桩。
5.2.4 桩尖及接桩焊接质量控制
桩尖焊接时不能只点焊了事，需进行一周满焊。在设计需要桩尖的地层，如桩尖焊接不牢而发生脱落，会影响管桩穿透土层的能力。
接桩焊接质量为管桩施工质量控制的一个重点环节。焊接前需清理干净端头板上的铁锈、泥污等，对称、分层焊接，减少焊接变形而引起的节点弯曲，并保证焊缝均匀饱满。焊接结束后，确保足够的冷却停歇时间，一般不应小于5min，然后在把桩头连接部分涂刷防腐沥青漆。
5.2.5 沉桩到位率控制
选择合适型号的压桩机械。根据正式工程桩施工前的试验桩资料、地质土层分布情况、桩端持力层土质情况选择合适的压桩力。
缩短送桩时间。压桩作业在进入硬土层时，压桩时应控制施工停歇时间，避免由于停歇时间过程中土的磨阻力增大影响桩机施工，造成沉桩困难。
6、小结
高强砼预应力管桩质量可靠，单桩竖向承载力高等优点，值得大力推广应用。在施工方法方面，静压法有低噪声、无振动、无污染、施工速度很快，同时场地整洁、施工文明程度高等优点，施工时应优先考虑采用。本文提出的施工工艺与施工质量控制方法，可供参考。