1 工程概况
武汉智慧生态城川江池一路项目位于武汉市经济技术开发区（汉南区）。作为军山片区南北向的重要连接道路，项目的特殊路段路基处理方式主要为复合地基法，其中深层软基处理采用预应力管状劲性体施工，共计10169根。预应力管状劲性体离心强度为C60，直径40cm，壁厚≥60mm，平均桩长9～19m，平面间距2.6m呈正方形布置，桩端进入相对硬层≥1m，单桩承载力350～425kPa。桩帽采用C30钢筋砼，尺寸为140cm×140cm×30cm，桩帽顶铺设50cm砂垫层，砂垫层中间铺设一层三向土工格栅。
工程沿线场地自上而下覆盖层主要为：素填土（1-1）、耕植土（1-2）、淤泥（2-1a）、淤泥质粉质黏土（2-1b）、粉质黏土（2-1c）、可塑粉质黏土（2-2）、硬塑黏土（2-4）、粉土（2-5）。下伏基岩为全风化泥岩（4-1）、强风化泥岩（4-2），作为桩端持力层。
2 施工准备
2.1 试桩
尽量选择有地质勘测钻孔处进行试桩，通过试桩校验打桩机设备的技术性能、工艺参数及其技术措施的适宜性，根据试桩的结果确定管桩施工的最佳方案，以指导施工；试桩≥2根，要求单桩承载力必须通过试桩校核，并确定打桩参数。
2.2 配桩
由于本项目桩体施作长度9～19m，厂家预制桩体最大长度为13m。＞13m桩体进场时需预先确定配桩方案，采取5m或6m短桩配9～13m长桩。桩体施工时，长桩在下，短桩在上，减少因桩体外露造成阻碍施工和材料浪费。
2.3 桩的运输、堆放
（1）预制桩起吊条件：桩体达到设计强度等级的70%；运输和打桩条件：桩体达到设计强度等级的100%。
（2）按照施工组织和施工顺序确定预制桩生产计划和运输计划。装卸过程严格执行吊装运输相关操作规程和注意事项，确保桩体质量不受损害以及运输安全。采取垫枕、楔形木等装置，确保运输过程安全稳固；支垫通常采用两点法，支点位置为距桩端0.207L处。
（3）依照施工段落工程量合理安排桩体堆放位置，尽量减少二次搬运和移动，防止桩体质量受损。堆放场地须平整、坚实；不同规格的桩应分别堆放，堆放时，桩下垫木设置两道，支撑点的位置为两点法的吊点位置，即距桩端0.207L处；场地条件许可时，宜单层堆放；当重叠堆放时，各层均设置垫木，堆放层数≤3层，层间垫木不应错位。
3 施工流程及工艺
3.1 施工流程
如图1所示，施工流程主要如下：测量定位→桩机就位→打桩→接桩→打桩→送桩→成桩→桩帽施工→褥垫层施工。
图1 施工流程
3.2 桩机就位
按规定做好桩机进场验收和安装调试，之后移机就位，严格按照操作规程设置设备的防倾覆措施，尤其是平衡配重块等。吊装前对将要吊装的每根管桩进行严格检查，包括管桩端头联结钢板质量，存在问题的一律弃用。严禁在场地上直接推拉桩体，确实需要拉桩时，要用适当的材料对整根桩进行包裹保护，以免桩体受损。
（1）距管桩离桩基较近时，用吊车直接吊装转运；距离较远时，采用专门的平板运输车辆。
（2）管桩摆放平稳后，在吊点位置将捆桩钢丝绳套牢，一端拴在打桩机的卷扬机主钩上，另一端钢丝绳挂在吊车主钩，打桩机主卷扬向上先提桩，吊车在后端辅助用力，使管桩与地面基本成45°～60°向上提升，将管桩上口喂入桩帽内，将吊车一端钢丝绳松开取下，将管桩移至桩位中心。
3.3 打桩
（1）正式打桩前须先按照桩位对管桩进行定位和校正。即将其先插入地下40～60cm，用测量仪器进行双向垂直度校正，边校正边施压下沉，直至桩身、桩锤、桩帽的中心线重合，桩身稳定且垂直度符合规范要求。
（2）桩端入土3m后不得校正垂直度，若发现有偏差，应起拔回填后重新插入。在打桩过程中，应严格控制桩身垂直度和端面的平整度，保证首节桩垂直度偏差≤0.5%。
（3）每根桩应一次连续打到底，严禁在施工过程中移位。为避免因桩周土体固结影响施工，同一根桩施工过程应做好工作衔接，严格控制中途的间歇时间。
（4）打桩时应由专人及时、如实填写打桩记录表，包括桩位置、编号、打桩设备型号、操作人员、施工时间、打桩情况、接桩送桩情况、施工异常和处理情况等。
（5）开始打桩时，从下至上在桩身上划出以m为单位的长度标记，记录每沉落1m所需的锤击次数或施压时间，了解各土层的施压反应。当下沉至接近设计标高时，应按照设计文件要求对贯入度进行测量并详细记录。
（6）施工区域应设置明显标识和可靠围挡，对施工中各个阶段的径性体进行有效保护，防止机械车辆碰撞。对于高出地面的径性体需要截除至设计标高时，必须使用专用的截桩器，避免桩体受损。
（7）打桩过程中如发生入土速度剧变或贯入度剧变、桩身开裂或入土困难、地面隆起或邻桩发生严重位移等异常情况，应暂停施工，并及时研究处理措施，必要时及时报告监理、设计和业主。
3.4 接桩
（1）本工程桩长为当桩需要接长时，尽量减少接头个数，一般为1～2个，极端条件下＞3个。
（2）焊接接桩是常用的接桩方式和工艺，能有效保证接桩的效果和质量。避免桩头沉入土层中接桩接桩时，其入土部分段的桩头宜高出地面一定的高度，以利于施工作业。上、下桩连接定位后，中心线重合度、垂直度偏差应符合规范要求。
（3）桩对接前，联结端板表面确保清理干净，尤其焊接坡口处。对于接触面不密贴的，可采用薄钢板点焊填塞。
（4）焊接质量是保证接桩质量的关键。先在坡口圆周上对称点焊多个焊点，固定上下桩后，采取分层施焊，外向内逐层焊接，焊接层数≥3层。焊接下外层时，必须将里层焊渣清理干净。坡口槽的电焊必须满焊，焊缝应连续饱满，焊缝应每层检查，不得有夹渣、气孔等缺陷，符合规范要求。
（5）焊接完成后，需自然冷却至常温并经检查合格后才可进行打桩施工，冷却时间一般≥3min，焊接完立即打桩。夏天施工时，严禁用水冷却方式。为加快冷却速度，可采用鼓风机。
3.5 送桩
（1）送桩是能够与管桩可靠联结，专用于帮助管桩施打的工具桩，具有强度高、不易变形、能重复使用等特点。
（2）当遇到设计桩顶标高在现有地面以下，或由于机械等方面原因桩无法直接打至设计标高等情况时，可采用送桩施工。
（3）送桩一般为帽式，应采取焊接方式进行可靠联结。送桩不应伸出导杆末端过长，以减少偏心影响。
（4）送桩下端必须设置桩垫，采取全断面弹性接触，避免因与施打桩局部硬接触而发生桩体受损。
（5）送桩留下的桩孔应进行有效保护，以利于后期桩帽施工。
3.6 桩帽施工
待桩施工能够提供桩帽施工工作面时，开始进行桩帽施工。桩帽尺寸为140cm×140cm×30cm，可采用预制或现浇两种方案。现浇施工增加了下道工序衔接时间；预制桩帽有利于缩短工期，但对于安装工序有较严格的要求，并且受厂家供货能力影响。桩帽施工应避开阴雨天气，并提前做好场地排水措施，增加临时排水边沟，防止桩帽基坑被雨水浸泡；基坑开挖时应注意桩体的保护，严禁使用挖机等大型机械直接接触桩体，以免桩体受损；桩帽安装后，及时回填桩间土（毛渣），并用小型夯机夯实。
3.7 褥垫层施工
（1）褥垫层施工工艺流程如下：铺设砂垫层→压实→铺设三向土工格栅→铺设砂垫层→压实。
（2）桩帽混凝土强度达到设计强度后方能进行砂垫层铺设。桩间土碾压采用小型打夯机或压路机进行压实。
（3）三向土工格栅应采用人工整平，确保铺设质量符合设计要求，避免施工机械损坏。
4 质量检验
如表1所示为质量控制表。
表1 质量控制
| 序号 | 检查项目 | 允许偏差或允许值 | 检查方法和频率 | |
| 单位 | 数值 | |||
| 1 | 桩长 | ≥设计值 | 查施工记录并结合吊绳量测检查，吊绳量测5% | |
| 2 | 桩位偏差 | mm | 100 | 抽检2% |
| 3 | 垂直度 | 0.5% | 查施工记录 | |
| 4 | 单桩承载力 | ≥设计值 | 总桩数的0.2%，并≥3根 | |
5 结语
综上所述，根据加固机理，采用预应力管状劲性体施工的复合地基处理路段应进行预压固结，有一定的预压期，预压填土一般即为路基填土，加载速度（填筑时间）≤地基抗剪强度增长所需固结的时间。设计预压期为3～6个月，施工中可根据实测的沉降数据进行适当调整。
参考文献
[1]先张法预应力混凝土管桩基础技术规程：DB34/ 5005-2014[S].
[2]公路工程技术标准：JTG B01-2014[S].北京：人民交通出版社，2015.
（作者系中交三公局第三工程有限公司工程师）
