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摘要：结合无锡地铁1号线24标的预应力高强砼空心方桩实践，主要介绍预应力高强砼空心方桩的液压式桩机施工方法，施工过程质量控制。
关键词： 预应力高强混凝土空心方桩静压法施工 工艺
中图分类号：TS114.2文献标识码：A文章编号：
施工工艺选型
《无锡地铁1号线西漳车辆段及综合基地房建GD01TJSG-24标》的桩基工程共有1739根预应力高强混凝空心方桩，设计为摩擦桩，要求进入持力层1-1.5米。空心方桩单桩承载力特征值750-1150KN，单桩竖向承载力极限值1500-2300KN。
根据工程地质勘察报告持力层为粘土层，穿越层包括杂填土、淤泥、粉质粘土、粘土。工地要求创建文明工地，对施工环境的影响要降到最低。采用静压法施工无噪声、无振动、无污染。通过现场试桩，桩长17-20m左右，压桩力控制在 600KN-2300 KN，采取双控方法。
机械设备配备
施工原理
预应力高强混凝土空心方桩（代号HKFZ），系采用先张法预应力工艺和离心成型法，制成的一种空心方柱体细长混凝土预制构件。其强度等级不低于C80，在成型脱模后，送入高压釜经10个大气压、180℃左右高温高压蒸汽养护，主要由方形桩身、端头板、钢套箍和桩尖等组成。
静压桩机机身通过油缸支持前后左右四个铁脚上下前后左右可以行走和自动调平，通过副架上的自带吊可以送桩。抱压桩时，借助自重及配重，以器缸液压互联动力系统方式通过夹头相交压力施加压桩力，方桩在自重及配重静压力作用下逐渐将桩压入地基土中，桩在沉入土层过程中，桩尖把土挤向周围，从而产生桩侧摩阻力与桩端端阻力。
预应力高强混凝空心方桩静压施工流程
桩的预制→工测量定位→压桩机就位→吊桩、插桩、桩身对中调直→静压沉桩→接桩→二次压桩→送桩器送桩→标高控制终止压桩→记录数据。
施工方法
5.1施工准备
5.1.1 预应力高强混凝空心方桩的生产
预应力高强混凝空心方桩是工厂化生产。按照施工组织设计，根据桩的材料计划，进行厂家选择，合理确定桩的生产工期。安排技术人员驻场进行桩生产的驻场监管，驻场验收，确保桩按龄期出场。
开工前认真仔细地向所有参与施工人员进行技术交底、安全交底并分析施工中遇到特殊情况的处理和应对。
5.1.2 施工场地应平整，边桩中心距离8m范围内建构筑物均清理干净,压桩区域内的场地边桩轴线外5米范围用压路机压实。根据设计图纸提供的坐标基准点，按照设计图进行放样定位及高程引测工作，并做好永久及临时标志。放样前要认真复核施工控制点，并在施工现场设立本工程的固定水准点(不受压桩影响)，认真保护测量点位，经常检查，防止点位受损或其他原因造成的精度下降。
5.1.3桩位全站仪放样，测量仪器应通过有资格的检验单位进行有效标定，并在有效使用期间内。测量要采用“双测制”。
5.1.4根据设计的桩位图，按施工顺序将桩逐一编号，依桩号对应的轴线，由专职测量人员或技术负责人按尺寸要求分批测放放桩位，标出场地上的桩位，提请监理工程师进行复核验收签证，确认无误后方可进行施工。桩身上划出以米为单位的长度标记，并按从下至上的顺序标明桩的长度，以便观察桩的入土深度及记录该深度时的压力值。
5.1.5 桩位放样允许误差<10mm ，设置桩点用0.5米钢筋头打入地坪，外露0.1米，距桩点1米设置护点（使用钢筋），并在打桩前进行复核。
5.2桩机就位
桩机进场应作全面系统的机械设备检查工作，做好各部位检查、保养和润滑。
桩机就位应对准桩位，启动平台支腿油缸，校正平台处于水平状态，启动门架支持油缸，使门架作微倾15º，以便吊方桩。桩机就位后必须用经纬仪在桩机两个方向相互垂直的地方，观测桩机，桩的中心线，设计的桩位是否在同一垂直线上，其偏差不应超过施工规范要求的允许偏差。
5.3吊桩喂桩
调整垂直度，先拴好吊桩用的钢丝绳及索具，启动吊车吊桩，方桩在施工中起吊，可采用一点法（位置距桩头0.29L处），使桩尖垂直对准桩位中心，微微启动压桩油缸，当桩入土至50cm时，的垂直度偏差不得超过0.5%；并宜用长条水准尺或其它测量仪器校正，必要时，宜拔出重插。满足要求后启动压桩油缸，进入压桩状态。
5.4压桩
启动压桩油缸，把桩徐徐压下，控制施压进度，一般不超过2m/min，达到压桩力的要求以后，必须持荷稳定。若不能稳定，必须再持荷，一直到持荷稳定為止，持荷时间现场试桩确定。每根桩一次性连续打到底，尽量减小中间休歇时间。
5.5接桩
采用二氧化碳保护焊法接桩，应保证上下两节桩的顺直轴线对准，而且两桩四角的错位偏差不宜大于2mm。在焊接前应该把两节桩的端头板用钢刷清刷干净，直至坡口露出金属光泽后方可焊接。坡口根部间隙应小于4mm，焊接道数不少于2道，焊缝应满焊，确保焊缝高度。上下节桩如有间隙应用楔形铁片全部垫实焊牢。焊接时最好两个焊工同时进行，先在周边上对称点焊4-8点，焊接层数不少于2层，每层焊渣必须清理干净，保证焊缝连续饱满，自然冷却几分钟（严禁用水冷却或焊完即压），防止高温的焊缝遇水变脆而被压坏。
5.6压桩控制
桩顶标高低于压桩机抱箍的最低高度时，需采用送桩器进行送桩，送桩器下端应设置桩垫，要求厚度均匀，并与桩全面接触，送桩器的中心线与桩身吻合一致才能送桩；送桩前，应对桩顶位移进行测量，并作好记录；送桩器上标出送桩深度标志（不同标高刻度线的颜色不同），在附近地面上标出与送桩器上标志红线相应标高的红三角，先将水准仪对红三角，然后对准送桩器，直至水准仪目镜横线对准送桩器红线为止，桩顶标高控制在+5~-10cm。
停止压桩以标高控制为主、压桩承载力为辅。
露出地面或未能送至设计桩顶标高的桩，即必须截桩，截桩要求用截桩器，严禁用大锤横向敲击、冲撞。
5.7记录数据
压桩施工专人做好施工记录。记录焊接时间，焊接与压桩的间隔时间；记录桩入土深度和压力表读数的关系以判断桩的质量及承载力，当下沉到标高或极限承载力时，应记录稳压时的压力；桩施工中的特殊情况及处理记录。
6结语
预应力高强混凝土空心方桩质量可靠，单桩竖向承载力高、沉桩速度均匀、低噪音、无振动、能自动显示压桩压力、昼夜施工、施工速度很快、同时场地整洁平整、施工文明程度高等优点，值得大力推广应用，施工时应优先考虑采用。
严密的施工组织与施工工艺，严格的施工质量控制与现场监测是质量保证的前提；桩基单桩竖向承载力试验，桩身完整性检验，桩位偏差的测量，是桩基工程质量是否满足设计要求及施工规范规定的衡量指标，应由有资质的单位进行检验。本文提出的施工工艺与施工质量控制方法可供参考。
目前静压预应力高强混凝空心方桩的工程实践经验尚不够丰富，但随广泛应用和发展，以及人们对静压预应力高强混凝空心方桩的理论研究和工程实践经验的不断积累，相信预应力高强混凝土空心方桩静压法施工技术应用水平将会不断提高。
参考文献
[1] 建筑地基基础设计规范，GB5007-2002
[2] 建筑地基基础工程施工质量验收规范，GB50202-2002
[3] 建筑桩基检测技术规范，JGJ106-2003
[4] 建筑桩基技术规范，JGJ94-94
[5] 苏GT17-2008先张法预应力混凝土空心方桩
关键词： 预应力高强混凝土空心方桩静压法施工 工艺
中图分类号：TS114.2文献标识码：A文章编号：
施工工艺选型
《无锡地铁1号线西漳车辆段及综合基地房建GD01TJSG-24标》的桩基工程共有1739根预应力高强混凝空心方桩，设计为摩擦桩，要求进入持力层1-1.5米。空心方桩单桩承载力特征值750-1150KN，单桩竖向承载力极限值1500-2300KN。
根据工程地质勘察报告持力层为粘土层，穿越层包括杂填土、淤泥、粉质粘土、粘土。工地要求创建文明工地，对施工环境的影响要降到最低。采用静压法施工无噪声、无振动、无污染。通过现场试桩，桩长17-20m左右，压桩力控制在 600KN-2300 KN，采取双控方法。
机械设备配备
施工原理
预应力高强混凝土空心方桩（代号HKFZ），系采用先张法预应力工艺和离心成型法，制成的一种空心方柱体细长混凝土预制构件。其强度等级不低于C80，在成型脱模后，送入高压釜经10个大气压、180℃左右高温高压蒸汽养护，主要由方形桩身、端头板、钢套箍和桩尖等组成。
静压桩机机身通过油缸支持前后左右四个铁脚上下前后左右可以行走和自动调平，通过副架上的自带吊可以送桩。抱压桩时，借助自重及配重，以器缸液压互联动力系统方式通过夹头相交压力施加压桩力，方桩在自重及配重静压力作用下逐渐将桩压入地基土中，桩在沉入土层过程中，桩尖把土挤向周围，从而产生桩侧摩阻力与桩端端阻力。
预应力高强混凝空心方桩静压施工流程
桩的预制→工测量定位→压桩机就位→吊桩、插桩、桩身对中调直→静压沉桩→接桩→二次压桩→送桩器送桩→标高控制终止压桩→记录数据。
施工方法
5.1施工准备
5.1.1 预应力高强混凝空心方桩的生产
预应力高强混凝空心方桩是工厂化生产。按照施工组织设计，根据桩的材料计划，进行厂家选择，合理确定桩的生产工期。安排技术人员驻场进行桩生产的驻场监管，驻场验收，确保桩按龄期出场。
开工前认真仔细地向所有参与施工人员进行技术交底、安全交底并分析施工中遇到特殊情况的处理和应对。
5.1.2 施工场地应平整，边桩中心距离8m范围内建构筑物均清理干净,压桩区域内的场地边桩轴线外5米范围用压路机压实。根据设计图纸提供的坐标基准点，按照设计图进行放样定位及高程引测工作，并做好永久及临时标志。放样前要认真复核施工控制点，并在施工现场设立本工程的固定水准点(不受压桩影响)，认真保护测量点位，经常检查，防止点位受损或其他原因造成的精度下降。
5.1.3桩位全站仪放样，测量仪器应通过有资格的检验单位进行有效标定，并在有效使用期间内。测量要采用“双测制”。
5.1.4根据设计的桩位图，按施工顺序将桩逐一编号，依桩号对应的轴线，由专职测量人员或技术负责人按尺寸要求分批测放放桩位，标出场地上的桩位，提请监理工程师进行复核验收签证，确认无误后方可进行施工。桩身上划出以米为单位的长度标记，并按从下至上的顺序标明桩的长度，以便观察桩的入土深度及记录该深度时的压力值。
5.1.5 桩位放样允许误差<10mm ，设置桩点用0.5米钢筋头打入地坪，外露0.1米，距桩点1米设置护点（使用钢筋），并在打桩前进行复核。
5.2桩机就位
桩机进场应作全面系统的机械设备检查工作，做好各部位检查、保养和润滑。
桩机就位应对准桩位，启动平台支腿油缸，校正平台处于水平状态，启动门架支持油缸，使门架作微倾15º，以便吊方桩。桩机就位后必须用经纬仪在桩机两个方向相互垂直的地方，观测桩机，桩的中心线，设计的桩位是否在同一垂直线上，其偏差不应超过施工规范要求的允许偏差。
5.3吊桩喂桩
调整垂直度，先拴好吊桩用的钢丝绳及索具，启动吊车吊桩，方桩在施工中起吊，可采用一点法（位置距桩头0.29L处），使桩尖垂直对准桩位中心，微微启动压桩油缸，当桩入土至50cm时，的垂直度偏差不得超过0.5%；并宜用长条水准尺或其它测量仪器校正，必要时，宜拔出重插。满足要求后启动压桩油缸，进入压桩状态。
5.4压桩
启动压桩油缸，把桩徐徐压下，控制施压进度，一般不超过2m/min，达到压桩力的要求以后，必须持荷稳定。若不能稳定，必须再持荷，一直到持荷稳定為止，持荷时间现场试桩确定。每根桩一次性连续打到底，尽量减小中间休歇时间。
5.5接桩
采用二氧化碳保护焊法接桩，应保证上下两节桩的顺直轴线对准，而且两桩四角的错位偏差不宜大于2mm。在焊接前应该把两节桩的端头板用钢刷清刷干净，直至坡口露出金属光泽后方可焊接。坡口根部间隙应小于4mm，焊接道数不少于2道，焊缝应满焊，确保焊缝高度。上下节桩如有间隙应用楔形铁片全部垫实焊牢。焊接时最好两个焊工同时进行，先在周边上对称点焊4-8点，焊接层数不少于2层，每层焊渣必须清理干净，保证焊缝连续饱满，自然冷却几分钟（严禁用水冷却或焊完即压），防止高温的焊缝遇水变脆而被压坏。
5.6压桩控制
桩顶标高低于压桩机抱箍的最低高度时，需采用送桩器进行送桩，送桩器下端应设置桩垫，要求厚度均匀，并与桩全面接触，送桩器的中心线与桩身吻合一致才能送桩；送桩前，应对桩顶位移进行测量，并作好记录；送桩器上标出送桩深度标志（不同标高刻度线的颜色不同），在附近地面上标出与送桩器上标志红线相应标高的红三角，先将水准仪对红三角，然后对准送桩器，直至水准仪目镜横线对准送桩器红线为止，桩顶标高控制在+5~-10cm。
停止压桩以标高控制为主、压桩承载力为辅。
露出地面或未能送至设计桩顶标高的桩，即必须截桩，截桩要求用截桩器，严禁用大锤横向敲击、冲撞。
5.7记录数据
压桩施工专人做好施工记录。记录焊接时间，焊接与压桩的间隔时间；记录桩入土深度和压力表读数的关系以判断桩的质量及承载力，当下沉到标高或极限承载力时，应记录稳压时的压力；桩施工中的特殊情况及处理记录。
6结语
预应力高强混凝土空心方桩质量可靠，单桩竖向承载力高、沉桩速度均匀、低噪音、无振动、能自动显示压桩压力、昼夜施工、施工速度很快、同时场地整洁平整、施工文明程度高等优点，值得大力推广应用，施工时应优先考虑采用。
严密的施工组织与施工工艺，严格的施工质量控制与现场监测是质量保证的前提；桩基单桩竖向承载力试验，桩身完整性检验，桩位偏差的测量，是桩基工程质量是否满足设计要求及施工规范规定的衡量指标，应由有资质的单位进行检验。本文提出的施工工艺与施工质量控制方法可供参考。
目前静压预应力高强混凝空心方桩的工程实践经验尚不够丰富，但随广泛应用和发展，以及人们对静压预应力高强混凝空心方桩的理论研究和工程实践经验的不断积累，相信预应力高强混凝土空心方桩静压法施工技术应用水平将会不断提高。
参考文献
[1] 建筑地基基础设计规范，GB5007-2002
[2] 建筑地基基础工程施工质量验收规范，GB50202-2002
[3] 建筑桩基检测技术规范，JGJ106-2003
[4] 建筑桩基技术规范，JGJ94-94
[5] 苏GT17-2008先张法预应力混凝土空心方桩