摘要：沿海地區當受自然條件限制，許多大型預制場需要建立在軟弱地基上，其技術難點是如何進行地基處理，保證工余沉降小且為均勻沉降。在眾多可供選擇的軟基處理方法中，預應力砼管樁技術得到了較好的應用，本文結合沿海某高速公路橋梁項目大型預制場規劃與建設的施工實踐，對高強預應力砼管樁在地基處理中的應用進行了總結和探討，可為同類地區的施工提供參考。
　　關鍵詞：預應力砼管樁;沿海地區;軟基;預制場;應用;
　　
　　預應力高強混凝土管樁(簡稱PHC樁)，是在近代高性能混凝土(HPC)和預應力技術的基礎上發展起來的混凝土預制構件。其制作采用先張預應力離心成型工藝，并經過10個大氣壓、180℃左右的蒸汽養護，制成一種空心圓筒型混疑土預制構件，標準節長為10m，直徑從300mm～800mm，混凝土強度等級≥C80。使用則在成批管樁運往施工現場后，通過錘擊或靜壓的方法沉入地下作為建(構)筑物的基礎。這是一種新型的基樁，由于它的卓越性能，得到了建筑界人士的青睞，在國外發展迅速，日本、港澳地區及東南亞各國使用都很廣泛。廣泛應用在工業與民用建筑、橋梁、港口碼頭、水利工程等，在我國的基礎設施建設中發揮了極為重要的作用(如：海口世紀大橋引橋基礎等)。
　　后張法預制預應力小箱梁及T梁工藝在國內橋梁設計中應用廣泛，近年來，由于軟基地區橋梁建設項目增多，在軟弱地質條件下，如何合理規劃、快速高效地建設起一座大型現代化預制場，成為了擺在工程設計和施工人員面前的一個難點，在部分地區甚至有失敗的案例。南方沿海地區某高速公路項目規劃大型預制場位于軟基區，場地各重要生產區域經反復比較各處理方案最終采用PHC樁處理地基，筆者結合實際，淺述了PHC高強預應力砼管樁在軟弱地基上大型現代化預制場建設中的應用。
　　1預制場基本情況及場地條件
　　預制場承擔工程范圍共有混凝土預制構件2100余件，預制混凝土總量75861m3，主要為預應力砼50mT梁202件，40m、35mT梁160件，25m、30m預應力砼箱梁1738件，場內設50m、40mT梁通用臺座及25m、30m箱梁通用臺座共48個，T梁最大重量180t/片，箱梁最大重量120t/片，預制工期計劃為18個月。規劃預制場占地總面積約20000m2，場區大部分原為漁塘填筑，填土以下均有軟弱下臥層，根據地質資料顯示，淤泥層厚在7～21m之間，（詳見地質柱狀圖），基巖為弱風化含礫砂巖。
　　2方案確定
　　根據場內條件及預制場建設的總體要求，軟基處理方案作為預制場建設最關鍵的環節，方案比選過程中提出了借土換填、堆載預壓、粉噴樁等處理方案。由于借土換填深度過大，無法實現，截載預壓時間上無法滿足工期要求，粉噴樁則對深淤泥層處理效果的可靠度無法保障，同時不經濟等原因，綜合考慮各種方法的優劣，決定采用分區處理的方式，由于大規模長時間預制梁生產要求臺座區沉降小且為均勻沉降、門吊軌道區要求地基變形小，故在臺座區及門吊軌道區選用PHC管樁與基礎連接后形成剛性連續梁，以確保生產區工余沉降小且為均勻沉降;臺座及軌道以外區域作為輔助生產區對地基要求相對較低，選用拋填磚渣后換填部分土層壓實，經過硬化作為場內輔助區地基。
　　3PHC管樁優點
　　(1)單樁承載力高，與其他同類結構比較，單位承載力價格便宜。樁身混凝土強度等級為C80，具有高強性能，Ф600的PHC樁的單樁允許承載力達到2500～3200KN。建筑上可作為高層、超高層建筑的基礎，其單位承載力的造價比鉆孔灌注樁低，且僅為鋼樁的1/3～2/3，并節省鋼材。
　　(2)結構可靠，相比較換填、堆載、粉噴等處理方法，PHC樁與臺座、軌道基礎形成的剛性結構能確保預制梁基礎達到沉降均勻、沉降量小的要求。
　　(3)抗彎性能好。PHC樁選用高強度、低松馳的陰螺紋鋼筋作為預應力主筋，使樁身具有較高的預壓應力，其抗彎、抗裂性能良好，PHC樁有卓絕的貫入性能，能穿透密實的砂層，能適應復雜的環境與地理條件。
　　(4)質量穩定可靠。由于采用工廠預制的生產方式，能利用先進的工藝和設備，質量容易控制，產品質量容易保證，且成樁質量監測方便。
　　(5)應用范圍廣。樁身耐防腐性能好，規格長度容易調整，使設計選用范圍廣，容易布樁，對樁端持力層起伏變化大的地質條件適應性強。
　　(6)施工速度快，工期短。PHC樁在工廠商品化生產，能按施工要求及時供樁，施工前期準備時間短。
　　(7)有利于施工現場文明，施工現場無砂石、水泥，無泥漿污染，對施工現場狹窄的工程特別有利。
　　4布樁及單樁承載力設計
　　生產區基礎處理按兩部分分別求設計所需單樁承載力：
　　(1) 預制梁生產臺座區，按照不同工況50mT梁最大重量180t，取1.2倍系數為216t布載后計算支反力，計算結果如圖示：
　　
　　
　　
　　
　　故擬定樁距布設條件下，臺座區單樁承載力可按108/2＝54t設計。
　　(2) 門吊軌道基礎：吊裝50mT梁時為最大工作荷載，門吊跨度25.4m
　　G1---單臺龍門吊自重800KN
　　G2----單臺龍門吊所承受的T梁重量900KN
　　K------動力系數，按規范取1.2
　　P------考慮動力系數后，龍門吊單個支撐點作用在軌道基礎上的豎直力。
　　P=(G2X22.2/25.4+G1/2)/2XK=(900X22.2/25.4+800/2)/2X1.2=712KN
　　
　　
　　單臺門吊一側支腿由前后兩行走輪組成，故單樁應提供的支反力N=712/2＝356KN，樁距根據軌道地基梁配筋情況，擬定為每4m一根。
　　5管樁施工
　　(1)吊裝與運輸
　　PHC樁混凝土強度宜超過80%時才能吊裝，吊裝有兩種方法：當樁長大于13m的PHC樁宜采用支點法，兩支點設在離樁兩端0.21L處；當樁長不大于13m時，可采用直接進行水平起吊，采用專用吊鉤鉤住管樁兩端內壁直接進行水平起吊。PHC樁強度達到100%時方可運輸，樁在運輸過程中支承應滿足堆放的要求，并且要綁扎牢固。PHC樁堆放場地要堅實平整，且最下層要在兩支點下放墊木，且墊木支撐點應在同一平面上。本工程PHC樁的堆放層數不得超過四層。
　　PHC樁的吊裝、運輸及堆放過程中應輕起輕放，應避免振動、碰撞、滾落。
　　(2)施工順序
　　沉樁施工順序一般宜采用先長樁后短樁，先大徑后小徑的原則，自中間分兩邊對稱前進，或自中間向四周進行。
　　(3)測放樁位
　　測放的樁位經復測無誤后方可進行沉樁，并且每天施工前要檢查即將施打的樁位與鄰樁之間的尺寸是否正確。為便于送樁高度控制設一定數量的水準點。
　　(4)樁機就位
　　檢查樁機，確保設備正常運轉后移動設備就位、對中、調直。
　　(5)插樁
　　首先用吊車取樁，起吊前在樁身上劃出以米為單位的長度標記并將開口樁尖焊接到底樁上（短樁無樁尖），起吊支點宜在樁端（無樁尖）0.3L處；將樁吊起后，緩緩得將樁一端送入樁帽中，對位準確后，再用兩臺經緯儀（軸線互相垂直）雙向調整樁的垂直度，通過樁機導架的旋轉、滑動及停留進行調整；插入時的垂直度偏差不得超過0.5％，確保位置及垂直度符合要求后先利用樁錘的自重將樁壓入土中。
　　(6)錘擊沉樁
　　因地層較軟，初打時可能下沉量較大，宜低錘輕打，隨著沉樁加深，沉速減慢，起錘高度可漸增。在整個打樁過程中，要使樁錘、樁帽、樁身盡量保持在同一軸線上。必要時應將樁錘及樁架導桿方向按樁身方向調整。要注意盡量不使管樁受到偏心錘打，以免管樁彎扭破壞。打樁較難下沉時，要檢查落錘有無傾斜偏心，特別是要檢查樁墊樁帽是否合適。如果不合適，需更換或補充軟墊。每根樁宜連續一次打完，不要中斷，以免難以繼續打下。
　　(7)接樁施工
　　接樁采用端板式焊接接頭。當下節樁的樁頭距地面0.6～0.8m左右時，開始進行接樁。先將焊接面清刷干凈，再在下節樁頭上安裝導向箍引導就位，當PHC樁對好后，對稱點焊4～6點加以固定，然后拆除導向箍。由2名電焊工手工對稱施焊，焊接層數應大于等于二層，內層焊渣必須清理干凈后再焊下一層，要保證焊縫飽滿連續。焊條采用J422焊條，焊條直徑為Ф4.0mm、φ3.2mm。焊接具體操作與要求按FGJ94-94中的有關條款之規定執行。焊好的樁接頭應自然冷卻3～8分鐘后方可錘擊沉樁。
　　(8)在沉樁過程中碰到下列情況應暫停打樁，查明原因后再按處理方案施工：
　　a、沉樁過程中樁的貫入度發生突變；
　　b、樁頭混凝土剝落、破碎；
　　c、樁身突然傾斜、跑位；
　　d、地面明顯隆起、臨樁上浮或樁位水平移動過大；
　　e、貫入度或錘擊數與試驗成果明顯不符；
　　f、樁身回彈曲線不規則。
　　6結束語
　　軟弱基礎上建設大型預制場在國內尚不多見，但我國南方沿海地區普遍地質條件較差，建設項目難以避開軟基地質，PHC作為在房屋建筑領域常用的基礎形式，在預制場梁片生產臺座及軌道等對工余沉降要求高，但非永久結構的特點下，充分發揮了其施工速度快、質量穩定、承載能力強、長度可靈活截取、成本低的優點，軟基預制場生產區至完成全部預制件施工，尚無明顯沉降，使用情況良好，證明該方法作為預制場主要動能區軟基處理的方法是可行的。
　　
　　參考文獻：[1]橋涵交通部第一公路工程總公司主編人民交通出版社;