PHC高强预应力混凝土管桩的应用优势

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随着工程建设领域技术水平的高速发展，地基处理工程施工工艺和机械设备的不断更新，高强预应力静压管桩地基处理方法越来越被广泛应用，尤其是在较大城市的高层住宅工程的地基处理中，与传统的地基处理方法（灌注桩、CFG桩）相比，具有突出的优势。
1 优势明显的几个方面
1.1 工期方面的优势
   1）PHC高强预应力管桩采用静压法沉桩，具有无噪声、无振动、无冲击力，可实现24h作业，增加施工时间，缩短施工工期，桩体为工厂预制，可以说静压桩步入基础处理工业化轨道。2）从成桩速度上说，PHC高强预应力管桩成桩工序少，操作简单，吊桩就位、调整桩基及桩的垂直度、施压复核垂直度、继续施压至设计标高；成桩时间短，正常情况18m的桩，一台设备每天可成桩20余根。灌注桩工序多，有成孔、清孔、下钢筋笼、灌注混凝土，而且工序操作复杂，成孔过程中极易塌孔，成桩时间长，18m的桩一台设备每天可成桩2根，如使用冲击钻成孔，受噪声影响夜间不能施工，再加上设备用电负荷大，泥浆池占用场地等，使设备数量受到限制，这都是延长工期的主要因素。CFG桩虽然工序较为简单，成桩时间短，一台设备每天可成桩40根，但是，CFG桩是复合地基，满堂布桩，桩数较多（而PHC管桩可采用墙下布桩，大大减少桩数），为防止串桩，需隔排、隔桩跳打，每个工程要打三遍，且每边打完，须将钻出的泥土外运，同样也受用电负荷的影响，设备数量受到限制，整体工期较长。3）灌注桩、CFG桩需对桩体混凝土养护，因此验桩、试桩需要停工40d左右，而PHC管桩为预制桩，无需等混凝土大袋龄期才可验桩，这无疑说明PHC管桩施工工期优于灌注桩和CFG桩。另外，验桩单位还可利用静力压桩的机械作为反力装置，无需动用吊车、汽车，还可使验桩费用降低。
1.2  桩体施工质量方面的优势
   1）灌注桩成孔时，尤其是冲击成孔须采用泥浆护壁，桩体外侧的泥皮厚，使桩的承载能力难以发挥，灌注桩在清孔时，对沉渣没有很恰当的处理方法，使桩端质量和桩长受影响。2）CFG桩用于高层住宅工程地基处理时，一般有效桩长较长，在桩长范围内存在地下水时，即使保证钻孔垂直，但随深度加深，土侧压力也会越来越大，再加上提拔钻杆所产生的负压，促使地基土向桩孔径向收缩，此时流塑状态的混凝土提供的被动土压力较小，因此CFG桩下段极易造成缩颈问题。再者，由于在土的侧向压力的作用下，也会造成桩下段不垂直。3）CFG桩一般桩径400mm，混凝土强度等级不高。桩距又较小，在开挖过程中极易碰断桩体，严重时还可造成桩下段的断裂。4）PHC管桩是事先在工厂预制成型，且桩体强度较高，可达C80。桩体的成型质量与强度质量保证：每节桩按定尺生产，压桩深度一目了然，施工工程可监控强；静力压桩施工的同时，即已知道每根桩成桩后能承受多大载，有利于设计参数及时调整。在质量控制方面优于灌注桩CFG桩。
1.3  减少资源、资金浪费方面的优势
灌注桩、CFG桩施工时，为保证有效桩的质量桩顶超灌难控制，严重超过设计需要，超灌1m～2m的情况司空见惯，造很大浪费，且带来破桩头的困难。而PHC管桩可把桩压至顶深度，不存在超灌部分和人工破桩头，吊车调运桩头等问题，有节约了资源，减少了浪费。
1.4 环境污染方面的优势
PHC静压管桩施工过程中无湿作业，无成孔护壁工艺，因场地无需设置泥浆池，施工过程中也无需清运泥浆，没有施工地扬尘，道路抛洒等环境污染现象，另外，静力压桩工艺消除了施工噪声的污染。因此，采用PHC静压管桩对减少环境污染有着积极的影响。
1.5 成本方面的优势
CFG桩为满堂布桩，采用筏板基础；PHC静压管桩为墙下布桩，采用条形基础，可大大减少桩数，基础也可由筏基相应变为条基，PHC静压管桩的侧摩阻力、桩端摩阻力的发挥要强于CFG桩，因此桩长也可以缩短，虽然静力压桩单位长度的价格高于CFG桩，但是从桩数、桩长、基础形式、施工工期、验桩费用等几方面综合考虑，PHC静压管桩较CFG桩成本优势较为明显。再者，由于PHC静压管桩施工，对地基土产生了挤密作用，增加了土的被动土压力，因此对基坑保护起到了积极地影响。
随着PHC静压管桩的广泛应用，相信各地区都会相继投资兴建PHC静压管桩的费用会明显下调。
2  应用中的综合防治措施
城市建筑较密集区域使用PHC静压管桩，要考虑到基坑周围的实际情况，制定有效的措施。减少静压管桩挤土效应对周边建（构）筑物、地下管线、地面道路的影响。
1）设置防挤沟，减少地基浅层土位移和降起。2）采用抽土孔压桩，减少桩的排土和地基变位的影响程度和范围，解决基桩上浮的情况。3）合理确定施工顺序，先中间后四周对称施压，先长桩后短桩，施工方向背离被保护的建（构）筑物、道路和地下管线。4）优化施工参数，适当控制压桩速度和土方开挖速度，可减少地基变位的程度和范围。5）加强施工监测。设置固定观察点，并由专人负责，定时监测，做好观察记录，根据观察记录及时调整压桩和土方开挖的速度，减少对周围环境的影响程度和范围。
3  施工中应注意的问题
1）压桩前要选桩，即检查桩身有无裂缝等质量问题，桩体质量应符合有关规范及设计要求。2）桩起吊、运输、堆放应采取相应的措施，做到桩身平稳放置，无大的扰动，堆放不宜超过四层。3）应经常对反映成桩压力的系统进行校核，避免出现反映的压力与实际压力不符的情况，核实机身自重和配重的准确值，防止虚报，以小充大。4）应严格控制桩位及桩顶标高，偏差应在允许范围之内。
此外，在对桩进行静载试验时，最好使用压桩机械，尽量不用堆载的方法，利用压桩机械做静载试验，方便、快捷。如果检测出桩有问题，桩机还在场内，可及时补压处理，同时还可以减少验桩费用。