PHC管桩应用于滨海平原地貌及深基坑的技术分析

余德勤

摘要：滨海平原地貌的地质十分复杂，软卧淤泥层较厚，因此滨海平原地貌的深基坑建筑工程項目一般基础选型大多采用抗水平作用力更好的灌注桩基础，高层建筑可优先选用灌注桩基础，但对于多层建筑及地下室建筑，可采用费用更低且施工进度更快的预应力高强度混凝土管桩基础，但需结合PHC管桩基础特点做好相应的技术保证措施

关键词：滨海平原地貌；地基承载力；管桩基础；管桩成品保护

一、选取预应力高强度混凝土管桩的准备工作

滨海平原地貌一般是由填土层、海陆互相交沉积层及花岗岩层组成，依次有填土层、淤泥层、粘土层、淤泥质土、砾砂层及花岗岩层组成，自然面以下15～30米均为欠固结的软卧淤泥层，天然地基承载力较低，如采用管桩基础，应考虑采用真空预压法对软土层进行地基处理以提高天然地基承载力，否则用于管桩沉桩施工的锤击桩机或压桩机无法行走，容易出现桩机不稳倾覆的安全事故，且如不对淤泥层进行地基处理，开挖过程中淤泥流动较大，极容易对管桩附加侧向的土压力，造成管桩出现倾斜或断裂的质量事故。

滨海平原地貌的砂砾层一般厚度为10～20m，且一般处于花岗岩层的上部，管桩往往无法穿透砾砂层进入花岗岩层，因此在进行桩基础设计时需要求设计结合砾砂层或花岗岩层为桩端持力层这两种情况，对单桩极限承载力进行适当取值，且必须进行试桩以确定极限承载力下的管桩沉降数据，以便设计对建筑物的沉降进行复核。

管桩的桩尖优先选用锥形桩尖，条件允许优先选用锤击法进行管桩施工，因锥形桩尖及锤击法穿透砾砂层的能力比静压法高，更能保证进入砾砂层的深度或穿透砾砂层进入花岗岩层。

如桩基础采用灌注桩与管桩结合的基础形式，需控制好管桩与灌注的施工先后顺序，确保管桩附近的灌注桩先于管桩施工，避免灌注桩施工过程中对管桩造成挤压而出现倾斜或断桩；对于基坑支护的立柱桩，必须控制好与管桩的桩心距在1米以上，避免立柱桩施工时对管桩挤压造成倾斜。

二、高强预应力管桩的施工质量控制工作

管桩施工过程主要有：桩位坐标放样～管桩吊运～桩机就位及对正桩位～桩尖焊接～管桩沉桩～接桩～送桩，主要对以下施工工艺进行严格的质量控制：

（一）桩尖及管桩接桩的焊接必须对焊缝焊渣进行清除，冷却8～10分钟后再进行防腐处理，如焊缝冷却不足就进行沉桩施工，极容易造成焊缝出现裂纹甚至损坏，进行影响管桩的施工质量。

（二）因管桩的持力层大多为弱岩，因此在第一节管桩沉桩后需用C30微膨胀混凝土进行桩底封底处理，避免水进入桩端，软化岩层，进而降低管桩的承载能力。

（三）因滨海平原位置的桩长一般为40～70米，如在施工过程中出现接桩次数超过3次的，桩长超过60米，必须通知设计对长细比进行复核，分析是否需采取局部补桩或降低承载力进行处理的措施。

三、深基坑土方开挖的管桩成品保护工作

管桩的送桩深度一般控制在2米以内，且地质起伏较大，因此大部分管桩均比基坑底高出几米以上，因此开挖过程中即容易造成管桩的倾斜或断裂，因此必须对土方开挖过程的管桩做好以下成品保护措施。

（一）合理选取出土口，出土道路尽量选取少管桩的位置，且需对出土道路位置采取水泥搅拌桩进行加固，道路面层回填碎石及满铺钢板，避免泥头车或挖土机通行时，对出土道路附加较大的集中荷载，进而对管桩附加过大的水平作用力，出现倾斜严重或断桩的情况。

（二）土方开挖过程必须分层分段开挖，并严格控制每层土的开挖厚度在1米以内，如超挖严重，造成管桩两侧的土体高差过大，进而产生极大的土压力差，极容易出现管桩倾斜严重，甚至大面积管桩平移等严重后果。

（三）土方开挖过程中需专门安排测量人员对管桩的位置做好提前标记，并对己开挖出的管桩垂直度及平面坐标进行跟踪观测，如发现管桩出现倾斜，则立即停止开挖，回填土体进行保护。

（四）对于支护结构为支护桩与支撑梁结合的基坑支护结构，对于角支撑或对撑梁以下位置的土方需提前在基坑以外安排长臂挖机与基坑内的挖机同步对支撑梁以下的土方进行开挖，确保对支撑梁以下的土方进行平衡开挖，避免出现开挖高差过大的情况。

（五）挖土机宜采用自重较轻的PC80或PC120挖机进行开挖，通过多次转堆，最后用PC200以上的挖机进行装车，且提前对挖机及泥头车的行进路线做好规划，提前对行走路线做好钢板铺设工作，避免挖机直接压到管桩而造成管桩出现倾斜或断桩的情况。

（六）配合土方每层土的开挖深度，对管桩进行多次截桩，并控制好每次截桩的深度为1米以内，如管桩外露过长，则挖土机的挖斗极容易碰到，进行对管桩造成损伤。

（七）当开挖至基坑底后，需采用PC60以下的挖机对管桩承台进行开挖及回填，如采用大挖机则容易挤压使管桩出现倾斜。

四、管桩的检测工作

管桩的检测方法可采用单桩竖向静载试验与低应变法结合的桩基础检测方法，对于低应变法检测桩身质量的检测桩数量可适当提高，高于桩基础检测规范要求，以便更好的对管桩的桩身质量进行检测工作。

五、结语

对于滨海平原地貌位置的多层建筑及地下室工程，主要是要求基础桩抗拔受力，且柱底反力一般不高，因此选用管桩基础比灌注桩基础的工程造价更低，且施工进度更快，但因管桩的水平承载力较差，因此在深基坑土方开挖过程中容易出现倾斜或断桩的情况，但只要在桩基础设计、管桩施工、土方开挖过程中的管桩成品保护及桩基础检测等多个环节充分做好事前、事中、事后的技术保证工作，在做好充分的技术保证措施的前提下，选取管桩基础是可行且综合性价比更高的。