先张法预应力混凝土薄壁管桩(PTC)施工技术探讨

【摘要】最近几年，我国从国外引进了一种被称为“先张法PTC预应力薄壁管桩施工技术”施工工艺，这种工艺广泛应用于工程建设也是近两年的事情，特别是应用在公路软基处理中更是少之又少。本人结合自己的施工经验对PTC预应力混凝土薄壁管桩的施工进行技术总结，希望在以后的类似工程施工中有所借鉴作用。

【关键词】PTC；施工技术

1、PTC桩的特点

PTC管桩主要特点有如下三个方面：其一，管桩的单桩承载力高，而且管桩的环形截面在混凝土消耗量上相比其他状体有优势，所以在相同承载力的要求下，经济效益最好。其二，管桩的穿土层能力较强，只要施加3600KN以上的压力就可以穿过几米甚至十几米的中粗砂层，能够对桩长提供一定的保证。其三，与其他桩体相比，PTC管桩的抗压强度能够在70mpa以上，同时具有较强的抗裂弯矩，所以PTC管桩对恶劣地质条件的抵抗能力较强，在施工过程中基本不会出现裂桩、断桩等工程难题。

2、先张法预应力混凝土薄壁管桩|（PTC桩）施工前期准备工作

2.1 施工组织设计准备阶段

对PTC桩而言，在施工开始之前，相关施工单位应该根据前期的地质勘察报告和相应PTC桩体设计资料上结合施工单位实际和现场环境进行编制施工组织设计方案。方案中必须要对施工工序、方法、质量保证、安全保证等方面做出详细的规定。同时对PTC桩施工过程中所需要的材料、人员、设备、工艺等进行说明。应该在相关质量保证上做到人员负责制，保证施工现场的所有施工细节都在正常控制下，并且根据设计单位的施工图文件编制了桩位平面图，并与设计相对照，该桩位平面图作为开工报告的一部分报请监理组审批复核。

2.2 PTC桩的质量控制

根据《先张法预应力混凝土薄壁管桩质量标准》（JC888-2001）规定，工程中所采用的PTC桩必须达到合格等级以上。PTC桩生产单位按《先张法预应力混凝土薄壁管桩》JC888-2001的第8.3条进行联合检验满足要求后才可以进场，检测时，监理单位旁站检测。PTC进场后，监理单位、施工单位做外观检查：重点检查管桩表面平整，密实、无蜂窝、露筋、裂缝，桩顶无孔隙，预应力钢筋无断筋、脱头，合缝及包箍处不得漏浆。检查出厂合格证明：包括原材料的合格证，钢筋检测报告，预应力钢筋张拉记录，混凝土强度报告，桩体力学性检测，蒸汽养护记录等。

2.3 机械准备

2.3.1 静力压桩机：对普通地质而言，能够提供大于150t的压桩力的静压机即可，对特殊地质应该根岩土勘察报告进行适当的增加，压桩速度大于等于1m/min，压桩应该进行分段压入，每次压入1.5-2.0m为宜，严禁使用没有经过国家相关检测的机械以及经过私自改装的设备。

2.3.2 液压起重机；标准长度长挂车；推土机；自振型振动压路机

2.3.3 测量仪器包括：水准仪；经纬仪；全站仪；工程皮尺；钢尺；锤球绳等

上述设备和机械应该保证一定的数量，进而能够满足连续施工的日常施工要求。

2.4 现场清理与准备

2.4.1先清除地表。将地表的杂草、居民垃圾、生活垃圾等移除，对场地进行平整。在路基外缘开挖排水沟，部分多雨地段可以进行泄洪道的开挖。注意不能占用农田灌溉设施。

2.4.2 将地表土约20cm厚的土层进行松动处理，然后进行压实整平工作，压实过程保证压实度为85%，坡度应该保证2%的外向横坡，对部分地段可以铺设垫层来达到要求。

2.4.3 增加部分回填土（一般是灰土或者素土），继续压实，压实度应该大于85%，坡度同上。

2.4.4 保证施工场地内土的承载能力能够确保静压机的正常施工和移动。

3、PTC桩施工控制

3.1 桩位放样

根据相关设计方案和技术较低相关知识来确定桩位的坐标控制点，利用经纬仪、全站仪来进行桩位放样。对放好的样要进行相关标记工作，圆心处可以用木条来做标记。

3.2 压桩顺序

将压桩机运入场地，先对仪器的运行状态进行检查，确保设备处于正常工作状态时，按照设计打桩顺序对桩机进行定位调试工作。

桩的打入深度应该严格执行设计方案要求深度，原则上深度应该保持在8m-12m范围内，按照“长下短上”的原则压入桩的横向打桩顺序应该保证自中间向两边的顺序，对桥头的施工应该采取先桥头后路基的打桩工序，避免桥头部位出现桥拱效应。

3.3 压桩工艺

将桩身进行单点捆绑起吊工艺，放入桩机，调平之后开启纵向横向的移动油缸，进行桩位对中工作。在这项工作中应该用两个定点经纬仪来进行定位工作，确定垂直度符合设计要求。根据相关规范要求，在桩打入半米时应该进行垂直度校正工作，原则上应该在0.5%之内。进行压桩工作，压桩速度应该控制在1-2m/min为宜。

3.4 接桩及焊接工艺

桩体连接是应该保证打入桩的露出部分高度为1.0m左右，先在桩头加设定位板，然后将上下桩放入定位板内，利用定位板来进行桩对接工作。施工规范要求对位偏差应该在2mm以内。桩体连接处如果有空隙，应该采用铁片垫实然后进行焊接工作。在进行焊接工作时保证接头处的表面干净整洁，露出金属部分。焊接工艺采取对称焊接方法，焊接层数应该大于2层，保证焊缝的均匀和质量。对焊接工作完成的要保证焊缝厚度不得超过1mm，同时对气泡等焊接问题要进行检查，必要时可以采用超声波检查。相关要求可以参照《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205――2001）二级焊缝要求。焊接完成后要对焊缝进行一定的土层防护。

3.5 送桩或截桩工艺

送桩签，利用水准仪或者全站仪进行地面标高确定工作，并且全程定点对桩的送入过程进行跟踪，确保桩达到制定深度。桩体下段应该设置常规垫层，保证与送桩器的完整接触。在需要截桩时，应该对截桩之后的桩体质量进行保证，应该使用规定的设备进行截桩后的压入工作，避免用大锤砸入使桩体破坏。

4、PTC桩质量检验及验收

4.1 原始报表检查

施工原始报表应详尽、完整、如实地记录施工时间和工艺参数，完整的反映施工全过程。

4.2 工程质量控制指标及检验频率与方法

PTC桩施工质量要求和质量检验要求

检查项目质量要求和允许偏差检查规定备注

质量检查频率质量检查方法

桩位偏差要求±10cm抽查2%经纬仪或者全站仪检查纵横方向

第一节桩垂直度≤0.5%查施工和监理记录经纬仪或者全站仪测量

后续桩垂直度≤1%查施工和监理记录经纬仪或者全站仪测量

接桩时错位偏差 ≤2 mm 全部钢尺测量

焊接层数 ≥2层要进行全部目测

焊接点数 ≥6点的要采取全部目测

桩长度 ≥设计深度全部锤球法测

桩头标高偏差±5.0 cm 抽查2% 水准仪或全站仪测

桩身完整性符合设计要求 20% 进行低应变检测

单桩极限承载力 ≥1230KN ≥2% 静载试验

4.3 成桩检测

压桩结束后，需要对桩基进行检测，桩基检测依据设计要求采用《建筑基桩检测技术规范》及《基桩低应变动力检测规程》进行。检测的项目主要有桩身的完整性质量检测、单桩竖向抗压极限承载力检测。

5、结语

预应力混凝土管桩基础，因其在施工中具有低噪声、无污染、施工快等特点，比较适合用于公路工程。但是由于公路工程的地质差异性较大，所以导致PTC管施工难度也不尽相同，在施工过程中，对桩的质量控制、施工控制、安全控制等都存在的比较大的难度。本篇总结中难免存在片面或欠妥之处，恳请予以批评指正。

参考文献

[1]王国斌.软土层预应力管桩施工控制的难点与对策.2002

[2]邓友生，孙宝俊，邬忠强.预应力混凝土管桩的应用研究及发展前景.《建筑技术》，2003