浅谈PHC管桩斜桩质量技术控制.pdf

浅谈PHC管桩斜桩质量技术控制--

浅谈PHC管桩斜桩质量技术控制

摘要：本文以珠海港高栏港区神华煤炭储运中心一期工程装卸系统及基础工程
的管桩斜桩施工为例，主要介绍在陆地上使用滚滑式打桩机打设较大斜度PHC管
桩的可行性，通过我们制定的相关技术措施，从而保证了施工过程中对其质量的
控制。
关键词：PHC管桩斜桩；可行性；平面位置控制；倾斜度控制；对接焊缝控
制；偏差
工程概况1.
项目位于广东省珠海市珠海港高栏港区内。本工程主要为珠海高栏港区神华
煤炭储运中心一期工程装卸系统及基础工程的土建部分。项目主要包括堆取料机
基础、转接机房及皮带机基础、钢筋砼通廊和3电所房建四个部分。
为满足皮带机基础特殊的竖向及水平向受力关系，综合考虑桩基施工效率及
施工成本，经与设计院沟通，并通过设计验算及现场试桩，最终确定采用与铅垂
线倾斜11.3°（1:5）的斜型与直型锤击PHC预应力高强C80混凝土管桩相互搭配
的桩基形式，用以抵抗皮带机驱动部分的较大水平荷载及相关设备产生的竖向荷
载。
PHC管桩斜桩施工方法为锤击沉桩，沉桩采用标高及贯入度双控，要求最后
连续三阵的贯入度控制在<4mm/击。桩型选择PHC600-130-AB及PHC600-130-B
型。混凝土强度等级为C80，桩身混凝土抗渗等级不低于S10。有效桩长根据地
质状况控制在50-54m之间，桩端标高置于-46.4m--50.4m，进入粗粒砂持力层中
的深度不小于1.5m，设计倾斜角度为11.31度（倾斜度1:5）,单桩竖向极限承载
力标准值应≥4300kN。
与直立锤击法相比，在桩位平面测量、接头焊接、场地条件、倾斜度控制等
方面，斜桩的要求更为严格，控制方法也较直桩复杂。
以下就结合本工程实际施工情况对倾斜锤击的工艺进行具体介绍。
桩机的2.选择

由于本工程斜桩直径较大，达到600mm。且单节管桩长度较长，最长达到
14米，桩基倾斜角度大。因此，为保证整个施工过程中桩机的稳定及施工安全，
桩机的选择尤为重要。经多方调研，一般桩机最大倾斜角度仅能达到7°，而本工
程要求倾斜度要达到11.31°（倾斜度1:5）。我们通过对现有滚滑式桩机进行改装，
包括加长桩锤行走轨道及加长导架支杆液压杆长度，较好的解决了倾斜度不够的
问题。
同时，考虑到桩机改装后倾斜度加大引起的重心问题，我们在选用桩锤时也
尽可能选用小型号的桩锤以降低桩锤本身的重量。通过查阅广东省《锤击预应力
管桩基础技术规范》并结合本工程实际情况，我们最终选择D62型柴油锤，锤体
重约13吨。
桩机的相关技术3.参数

抗倾4.覆验算
为保证整个桩基施工过程中的安全性，我们在工程开工前，即对经改装后的
桩机进行了抗倾覆验算，以确定可施工的最大桩长L。抗倾覆验算如下：
以桩机的后滑滚为支点，顺时针方向扭矩为正，逆时针方向扭矩为负。由于

浅谈PHC管桩斜桩质量技术控制--
浅谈PHC管桩斜桩质量技术控制--

桩机桩架成后仰状态，所以有向后倾覆的趋势。当桩机所有受力的扭矩之和为正，
证明不会发生倾覆。根据桩机的受力情况列方程
M=G1*L1+G2*L2+G3*L3-T*L4

G1为4m长的桩机底盘的重量G1=8*4/11=2.91吨；
G2为桩架的重量;
G3为桩锤的重量，将重力分解为对桩机的作用力T3（垂直桩架），及对地
面的斜向下的压力N3;
G4为管桩的重力，将重力分解为对桩机的作用力T4（垂直桩架），及对地
面的斜向下的压力N4;
只有对桩机的作用力T3/T4,及桩锤反冲作用的摩擦力才有使桩机倾覆作用，
作用力N3/N4作用在地面上，没有对桩机产生作用力。
桩锤对滑道的正压力F=(G3+G4)*san11.31
桩锤与滑道之间最大摩擦系数μ按照0.3计算（如图
1）桩机受力分析图（图1）
如果桩机满足不向后倾覆，则M≥0。因此我们根据不等式确定本桩机在打设
11.31°时的最大桩长。假设桩长为L,每米桩长重0.5吨。
G1*L1+G2*L2-T3*L3-T4*L4-F*μ≥0
2.91*5.5+7*4.7-13*0.2*（4+L-7.5*2）-0.5L*0.2(L/2-7.5*0.2)-（13+0.5L）
*0.2*0.3*7.35≥0
解得：L≤19.6m
桩机导架高22m，桩机底座高1.4m，桩锤高8m，所以此桩机施打最大桩长
L=22+1.4-8=15.4m＞14m，符合要求。经过抗倾覆的计算，桩机满足本工程施工要
求。
成桩5.质量控制
斜桩在施工过程中，入土位置和设计桩位不在同一位置，倾斜度无法用仪器
直接控制，上下节对接时，易出现错位，焊缝难于控制。为了斜桩施工质量得到
保证，我们对平面位置，倾斜度，对接焊缝质量的控制，制定了相关措施。
平5.1面位置的控制

图2
5.1.1平整场地：