PHC管桩在某泵站工程的应用

2021-10-25陆鹏飞

治淮 2021年7期

陆鹏飞

（安徽省建筑工程质量监督检测站合肥 230000）

1 概述

某泵站工程主要任务为原址拆除扩建新站，设计机排流量26.8m3/s，装机容量3150kW，工程等别为Ⅲ等，规模为中型。主要建设内容包括站前进水渠、站前进水闸、前池、泵房、压力水箱、竖井控制段、右侧自排涵、叉管、出水涵等，其中泵室采用PHC管桩基础。

1．1 地质条件

根据勘察报告所揭示的地层分布情况，可将工程区地层分为十层：①人工填土：填土以粉质粘土为主层厚1.3～9.4m 左右；②粉质粘土：多以粉质粘土为主，层厚1.0～4.5m；③1淤泥质粉质粘土：夹有薄层状（一般几公分厚）粉细砂及粉细砂层透镜体，层厚2.8～8.6m；③粉质粘土夹薄层粉细砂：以粉质粘土为主，多处夹薄层粉细砂，层厚2.0～14.0m；④粉细砂与粉质粘土互层：该土层土体结构一般为一层粉细砂一层粉质粘土交替分布，层厚3.9～16.8m；⑤1粉细砂：多处夹薄层软可塑状粉质粘土或粉质粘土夹粉细砂透镜体，层厚2.5～25.3m；⑤2粉质粘土夹粉细砂：主要成分为粉质粘土，夹有层状薄层状粉细砂；⑤细砂：偶夹少量细小砾石，层厚4.2～10.7m；⑥砂砾（卵）石：土体成分主要为灰～黄灰色粗砂夹砾石，偶含少量卵石，层厚1.8m 左右；⑥1中粗砂：土体成分主要中粗砂，偶含及少量小砾石，层厚8.3m 左右；⑦粉砂岩：砂岩多呈砖红色，强风化粉砂岩岩芯多呈碎块状。

1．2 设计参数

PHC 混凝土管桩为PHC-400 AB95-12 型，桩径400mm，桩长18.5～20.0m，桩间距为2m，桩顶与底板锚固连接，桩底高程-15.0m，进入液化层高程下4.0～4.5m，泵室及压力水箱部位共219 根PHC 管桩。单桩竖向承载力特征值设计要求不小于700kN，单桩水平承载力特征值（≥105kN）且达到设计指标时桩顶水平位移不超过10mm。

2 PHC 管桩施工

2．1 施工方法

采用静压的方法进行基桩施工。根据设计承载力的要求和工程的地质条件，选择压桩机的型号。复核定位点后，压桩机就位、调平，焊桩接桩，压桩单向或自中间向两侧进行。施工流程为：清除障碍物→平整场地→测量定桩位→桩机组装→打桩准备→喂桩、插桩→初打→矫正→正式打桩→接桩→送桩→移位施打下一桩。

2．2 质量控制

2.2.1 管桩进场质量控制

对进场的预制桩进行外观质量检查，检查外观是否有蜂窝麻面、裂缝等，内外表面是否有露筋等观测，同时对预制管桩进场前进行几何尺寸测量，如：测量外径、壁厚、长度等。若不符合进场要求及时退回。

2.2.2 起吊和堆放质量控制

管桩在运输起吊和堆放时，保证稳定没有大的震动，防止桩身受损；堆放场地必须平整、坚实，要有排水措施；堆放时按管桩的规格和型号分开堆放。

2.2.3 施工过程控制

桩位放样的位置、标高和垂直度需要严格控制；接桩过程焊接质量的控制，接桩采用焊接接桩法焊接需保证焊缝饱满，尽量一次走满；采用气体保护焊焊接，焊好后冷却至少1min 方可压桩；压桩过程控制沉桩速度，观察压桩机压力表和桩的沉降量，遇到压力值突然下降，沉降量增大，桩身倾斜、跑位，桩身混凝上出现裂缝，按设计桩长压桩但未达到设计值，或单桩承载力已达设计值但压桩长度不能满足设计要求等情况时，应立即停止压桩，及时与设计、监理等有关人员研究处理，做好施工现场记录工作。

2.2.4 终压控制

终压标准按照设计要求控制。一般情况下，保证桩长及桩尖入持力层深度应满足设计要求外，还要控制终压值大小。当终压值稍小或稍大于规定的压力值时，终压值过小或过大时，须通知监理和设计单位。

3 承载力检测

3．1 单桩水平承载力检测

随机抽检3 根PHC 混凝土管桩进行单桩水平静载试验，在桩顶部逐级施加水平推力，观测桩顶部随时间产生的水平位移，以确定单桩水平承载力特征值和位移是否满足设计承载力特征值大于等于105kN 且达到设计指标时桩顶水平位移不超过10mm的要求。

水平荷载按照210kN 进行加载(单桩水平承载力特征值的2 倍)，分10 级加载，第一级加载量为分级荷载的2 倍即42kN，之后每级加载量为21kN；卸载分6 级完成，每级卸载量为加载分级值的2 倍，即42kN。本文选其中一根单桩的试验成果：单桩水平静载试验数据（表1）、水平力—力作用点位移（H-Y）关系曲线（图1）、水平力—位移梯度（H-ΔY/ΔH）关系曲线（图2）、力作用点位移—时间对数（Y-lgt）关系曲线（图3）和水平力—力作用点位移双对数（lgH-lgY）（图4）。