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【摘 要】随着高强预应力混凝土管桩的发展，因其具有承载力高、造价低、制作及加工的周期短等优势，在建筑工程中被广泛运用。本文对PHC桩进行分析，并对其如何利用进行了概述。
【关键词】PHC桩；建筑工程；施工；应用
预应力高强混凝土管桩，简称PHC桩。是由近代的高性能混凝土与预应力技术相结合的基础上，发展起来的新型混凝土式的预制构件。PHC桩已经作为建设部推广的科技成果项目。PHC桩是在专业工厂里运用先张法预应力以及离心成型的工艺，通过蒸、压、养、护而制成空心的圆筒式等截面构件。成品运往施工工地后，以静压或锤击的方法将其沉入地下成为建筑物的地基。这种新型的建筑基桩，因为其独特的性能，受到了建筑界的广泛关注。在国外PHC桩发展迅速，日本及东南亚的各国都广泛使用。其被广泛的应用于工业与民用桥梁、建筑、水利工程、港口码头等，在社会基础建设中发挥了越来越大的作用。
1 PHC桩的特点
1.1 单桩具有较高的承载力，便宜的单位承载力的价格。由于桩身的混凝土强度等级达到C80，所以其具有高强性能，直径为600的单桩承载力可以达到2500KN至3200KN。其承载力可应用高层或超高层的建筑上。而PHC桩比预制混凝土方桩以及钻孔灌注桩的单位承载力的价格要低，甚至仅为钢桩的1/3～2/3，并可以节省部分钢材。
1.2 良好的抗弯性能。由于PHC桩所选用的是低松弛以及高强度的阴螺纹钢筋当作预应力主筋。不但使桩身的预压应力较高，其抗裂和抗弯性能良好，而且PHC桩还拥有超凡的贯入能力，就算是密实的砂层也能穿透，可以在复杂的地理环境下作业。
1.3 稳定可靠的质量。由于其采用的生产方式是工厂预制，可以充分地利用工厂中的工艺及设备，其生产质量容易得到控制，从而保证产品质量，并且方便成桩后的质量监测。
1.4 广泛的应用范围。由于PHC桩本身具有良好的耐腐蚀性能，并且其长度可以适当的调整。因此其设计使用的范围广，方便布桩，适应那些地质条件对持力层的起伏变化影响较大。
1.5 生产的速度快、工期短。PHC樁实行商品化生产，以施工要求和供桩时间为前提及时生产。从而缩短施工的准备时间。一般可以缩短一到两个月。
1.6 良好的施工环境。因为施工现场没有水泥和砂石的污染，具有相对较好的施工环境。尤其是现在工作面狭窄的工程更为有利。
2 施工的操作要点
2.1 进行测量定位
工程技术人员需要认真对设计图纸和设计的交桩点位进行复核，并根据设计图纸对尺寸关系以及各桩位坐标进行精确求解，而后精确测放桩位置。当桩位精确放出后，根据工程需要逐一做好标识。
2. 2 桩机的就位
在对施工场地中的表层土质进行试压后，以确保其可以承载静压机械的施工以及在移动的过程中不会出现沉陷，而对部分的软土层可以采用铺垫整块钢板以及事先进行换填处理作业两种方式解决沉陷问题。在桩机进入工地后，检测桩机的仪表、设备能否正常、安全地运转。一切检查正常后，根据打桩顺序，移动并调整桩机调平、对位、调直。
2. 3 对管桩进行验收，放置，吊运及插桩
2.3.1 进场验收。在管桩进场后，需按规范对管桩的长度、桩径、外观、桩身弯曲度、壁厚、桩身强度、桩端头板的平整度以及材料标识等各项数据进行验收，还需审查产品的合格文件证明，严把材料的验收关。对于不能满足设计和施工规范的，或等级打不到要求的管桩，一定要清退出场。
2.3.2 放置。管桩在现场的放置场地应该平整，可以利用软垫或木垫以二点法对管桩进行相应的支垫，并保证支撑点在需要同一平面上。需要注意的是，管桩放置在场内时，不能超过4层。当管桩准备施工就位时，应该单层放置并设支垫。管桩在堆放时要按照型号、规格分类进行堆放，以免施工调运的过程中发生差错。
2.3.3 吊运及插桩。管桩吊运时需要平稳轻放，以免其受振动和冲撞。在管桩吊起后，慢慢地将桩的一端插入到桩帽中，等管桩在桩机的夹桩箱内就位、扶正后，根据需要来焊接桩尖。接着将管桩插入土层至0.5～1.0m 后，用两台经纬仪双向对桩的垂直度进行控制。利用桩机导架的旋转、滑动进行管桩的调整，以确保其位置以及垂直度都符合要求。
2.4 压桩
在压桩前，为了降低挤土效应，要根据实际情况合理地安排顺序，并按照压桩的顺序进行施工。应根据土质情况选择合理的压桩速度，在开始压桩阶段，速度不宜过快，并且观察桩身的位移和偏移情况，并对其进行记录。
2.5 接桩
在第一个管桩的桩头距离地面半米至一米的时候，要停止继续压桩并进行接桩工作。先要将管桩对接两头的污泥以及浮锈用钢丝刷清理干净，然后进行桩身对接并焊接。焊接后冷却一段时间后，刷上一层防腐的沥青，然后继续压桩。多管桩只需重复上述工艺即可。
2.6 送桩与截桩
桩顶设计的标准高度低于地面时，还须送桩。对送桩器的选用要与桩是尺寸互相匹配并其强度与刚度都要达标。同时还应标出送桩器最后一米的位置线，并记录下其最终的压力值。当管桩未能送到设计的桩顶标高时，需要进行截桩。截桩时必须采用截桩器，不能用大锤对桩进行横向敲击和冲撞。
2.7 连接管桩与承台
将管桩伸入到承台内的规定深度，完成基础混凝土的垫层后并将管桩内积水排出。然后将圆形钢板用吊筋下放，并与承台一起浇筑混凝土来增强桩头受力。同时将桩头板焊接接入承台后惊醒绑扎作业。
3 常见的质量问题及预防措施
3.1 桩顶位移和桩身倾斜
3.1.1 打桩的顺序不当，会引起桩顶的偏移。预防措施：必须严格地按规定顺序进行打桩，同时还应坚持：先深而后浅，先长而后短的原则。应从中心开始，向四周进行或者由一侧开始，向单一方向进行施打。需要合理地安排工序，要避免开挖基坑与打桩期间同时进行。
3.1.2 遇到其他障碍物如孤石，向一边挤桩。预防措施：在施工前对地下的障碍物和硬土层需探明，较浅的可以进行挖除，深的可以用钻将其钻透。
3.1.3 接桩形成折线。预防措施：接桩时应用吊线找直，其垂直度的误差小于0.5%。
3.1.4 开始沉桩或桩身未稳时就进行施打。预防措施：之前需要稳桩，并在初打时应徐徐将桩打入。使桩身下沉至一定的深度并对垂直度校正后再正常进行施打。
3.2 桩顶破碎及桩身断裂
3.2.1 搬运、吊装和放置的过程中损坏。预防措施：桩应该轻起轻放，避免其受到碰撞、滚落和振动。
3.2.2 桩锤的选用不当，重容易损坏桩顶，轻容易造成疲劳断裂。预防措施：选择桩锤的时候应该根据桩的尺寸、形状、入土长度、重量、土质以及结构形式等条件选择合适的桩锤。
3.2.3 桩帽的尺寸不合适。预防措施：桩帽应为圆筒形，其空隙不宜过大。
3.2.4 打桩时桩垫作用不足。预防措施：桩垫的厚度不应小于12cm。
4 结语
PHC桩采用高性能的混凝土和先张预应力的技术，令其具有很高的强度、良好的抗弯性能、穿透能力强、耐施打、质量稳定、单位承载力的价格便宜、施工速度快和生产周期短等优点。因此，PHC桩具有良好的发展前景。
参考文献
[1]戴忠，戴亦军. PHC管桩施工的预钻孔沉桩技术应用[J].山西建筑，2008，34(10)：116~117.
[2]王拓，殷广军. 建筑施工中PHC管桩的施工技术及工艺浅析[J].民营科技，2010，3：226.
[3]王旭. PHC桩基技术及工程实践[J].工程技术，2009，10(b)：57~58
[4]李群，孙秀波，韩宗宝等. 静压预应力管桩施工技术[J].施工技术，2010，6：7~8.
[5]顾奇文. 关于完善典型桩型应用技术的浅见与建议[J].建设监理，2011，6：51~52.
【关键词】PHC桩；建筑工程；施工；应用
预应力高强混凝土管桩，简称PHC桩。是由近代的高性能混凝土与预应力技术相结合的基础上，发展起来的新型混凝土式的预制构件。PHC桩已经作为建设部推广的科技成果项目。PHC桩是在专业工厂里运用先张法预应力以及离心成型的工艺，通过蒸、压、养、护而制成空心的圆筒式等截面构件。成品运往施工工地后，以静压或锤击的方法将其沉入地下成为建筑物的地基。这种新型的建筑基桩，因为其独特的性能，受到了建筑界的广泛关注。在国外PHC桩发展迅速，日本及东南亚的各国都广泛使用。其被广泛的应用于工业与民用桥梁、建筑、水利工程、港口码头等，在社会基础建设中发挥了越来越大的作用。
1 PHC桩的特点
1.1 单桩具有较高的承载力，便宜的单位承载力的价格。由于桩身的混凝土强度等级达到C80，所以其具有高强性能，直径为600的单桩承载力可以达到2500KN至3200KN。其承载力可应用高层或超高层的建筑上。而PHC桩比预制混凝土方桩以及钻孔灌注桩的单位承载力的价格要低，甚至仅为钢桩的1/3～2/3，并可以节省部分钢材。
1.2 良好的抗弯性能。由于PHC桩所选用的是低松弛以及高强度的阴螺纹钢筋当作预应力主筋。不但使桩身的预压应力较高，其抗裂和抗弯性能良好，而且PHC桩还拥有超凡的贯入能力，就算是密实的砂层也能穿透，可以在复杂的地理环境下作业。
1.3 稳定可靠的质量。由于其采用的生产方式是工厂预制，可以充分地利用工厂中的工艺及设备，其生产质量容易得到控制，从而保证产品质量，并且方便成桩后的质量监测。
1.4 广泛的应用范围。由于PHC桩本身具有良好的耐腐蚀性能，并且其长度可以适当的调整。因此其设计使用的范围广，方便布桩，适应那些地质条件对持力层的起伏变化影响较大。
1.5 生产的速度快、工期短。PHC樁实行商品化生产，以施工要求和供桩时间为前提及时生产。从而缩短施工的准备时间。一般可以缩短一到两个月。
1.6 良好的施工环境。因为施工现场没有水泥和砂石的污染，具有相对较好的施工环境。尤其是现在工作面狭窄的工程更为有利。
2 施工的操作要点
2.1 进行测量定位
工程技术人员需要认真对设计图纸和设计的交桩点位进行复核，并根据设计图纸对尺寸关系以及各桩位坐标进行精确求解，而后精确测放桩位置。当桩位精确放出后，根据工程需要逐一做好标识。
2. 2 桩机的就位
在对施工场地中的表层土质进行试压后，以确保其可以承载静压机械的施工以及在移动的过程中不会出现沉陷，而对部分的软土层可以采用铺垫整块钢板以及事先进行换填处理作业两种方式解决沉陷问题。在桩机进入工地后，检测桩机的仪表、设备能否正常、安全地运转。一切检查正常后，根据打桩顺序，移动并调整桩机调平、对位、调直。
2. 3 对管桩进行验收，放置，吊运及插桩
2.3.1 进场验收。在管桩进场后，需按规范对管桩的长度、桩径、外观、桩身弯曲度、壁厚、桩身强度、桩端头板的平整度以及材料标识等各项数据进行验收，还需审查产品的合格文件证明，严把材料的验收关。对于不能满足设计和施工规范的，或等级打不到要求的管桩，一定要清退出场。
2.3.2 放置。管桩在现场的放置场地应该平整，可以利用软垫或木垫以二点法对管桩进行相应的支垫，并保证支撑点在需要同一平面上。需要注意的是，管桩放置在场内时，不能超过4层。当管桩准备施工就位时，应该单层放置并设支垫。管桩在堆放时要按照型号、规格分类进行堆放，以免施工调运的过程中发生差错。
2.3.3 吊运及插桩。管桩吊运时需要平稳轻放，以免其受振动和冲撞。在管桩吊起后，慢慢地将桩的一端插入到桩帽中，等管桩在桩机的夹桩箱内就位、扶正后，根据需要来焊接桩尖。接着将管桩插入土层至0.5～1.0m 后，用两台经纬仪双向对桩的垂直度进行控制。利用桩机导架的旋转、滑动进行管桩的调整，以确保其位置以及垂直度都符合要求。
2.4 压桩
在压桩前，为了降低挤土效应，要根据实际情况合理地安排顺序，并按照压桩的顺序进行施工。应根据土质情况选择合理的压桩速度，在开始压桩阶段，速度不宜过快，并且观察桩身的位移和偏移情况，并对其进行记录。
2.5 接桩
在第一个管桩的桩头距离地面半米至一米的时候，要停止继续压桩并进行接桩工作。先要将管桩对接两头的污泥以及浮锈用钢丝刷清理干净，然后进行桩身对接并焊接。焊接后冷却一段时间后，刷上一层防腐的沥青，然后继续压桩。多管桩只需重复上述工艺即可。
2.6 送桩与截桩
桩顶设计的标准高度低于地面时，还须送桩。对送桩器的选用要与桩是尺寸互相匹配并其强度与刚度都要达标。同时还应标出送桩器最后一米的位置线，并记录下其最终的压力值。当管桩未能送到设计的桩顶标高时，需要进行截桩。截桩时必须采用截桩器，不能用大锤对桩进行横向敲击和冲撞。
2.7 连接管桩与承台
将管桩伸入到承台内的规定深度，完成基础混凝土的垫层后并将管桩内积水排出。然后将圆形钢板用吊筋下放，并与承台一起浇筑混凝土来增强桩头受力。同时将桩头板焊接接入承台后惊醒绑扎作业。
3 常见的质量问题及预防措施
3.1 桩顶位移和桩身倾斜
3.1.1 打桩的顺序不当，会引起桩顶的偏移。预防措施：必须严格地按规定顺序进行打桩，同时还应坚持：先深而后浅，先长而后短的原则。应从中心开始，向四周进行或者由一侧开始，向单一方向进行施打。需要合理地安排工序，要避免开挖基坑与打桩期间同时进行。
3.1.2 遇到其他障碍物如孤石，向一边挤桩。预防措施：在施工前对地下的障碍物和硬土层需探明，较浅的可以进行挖除，深的可以用钻将其钻透。
3.1.3 接桩形成折线。预防措施：接桩时应用吊线找直，其垂直度的误差小于0.5%。
3.1.4 开始沉桩或桩身未稳时就进行施打。预防措施：之前需要稳桩，并在初打时应徐徐将桩打入。使桩身下沉至一定的深度并对垂直度校正后再正常进行施打。
3.2 桩顶破碎及桩身断裂
3.2.1 搬运、吊装和放置的过程中损坏。预防措施：桩应该轻起轻放，避免其受到碰撞、滚落和振动。
3.2.2 桩锤的选用不当，重容易损坏桩顶，轻容易造成疲劳断裂。预防措施：选择桩锤的时候应该根据桩的尺寸、形状、入土长度、重量、土质以及结构形式等条件选择合适的桩锤。
3.2.3 桩帽的尺寸不合适。预防措施：桩帽应为圆筒形，其空隙不宜过大。
3.2.4 打桩时桩垫作用不足。预防措施：桩垫的厚度不应小于12cm。
4 结语
PHC桩采用高性能的混凝土和先张预应力的技术，令其具有很高的强度、良好的抗弯性能、穿透能力强、耐施打、质量稳定、单位承载力的价格便宜、施工速度快和生产周期短等优点。因此，PHC桩具有良好的发展前景。
参考文献
[1]戴忠，戴亦军. PHC管桩施工的预钻孔沉桩技术应用[J].山西建筑，2008，34(10)：116~117.
[2]王拓，殷广军. 建筑施工中PHC管桩的施工技术及工艺浅析[J].民营科技，2010，3：226.
[3]王旭. PHC桩基技术及工程实践[J].工程技术，2009，10(b)：57~58
[4]李群，孙秀波，韩宗宝等. 静压预应力管桩施工技术[J].施工技术，2010，6：7~8.
[5]顾奇文. 关于完善典型桩型应用技术的浅见与建议[J].建设监理，2011，6：51~52.