1 引言

软土地基对轨道交通工程的基础结构带来不稳定性、不均匀沉降等一系列问题，严重影响到车辆通行与人员安全，因此对软土地基进行有效处理，确保轨道工程整体稳定有着重要意义。

2软土地基静压预制管桩施工工艺原理

2.1 施工原理

静压预制管桩与其他抗压桩一样，作用在于穿过软弱的土层，把上部构造的荷载传递到更密实的土层上。其主要作用是提高地基承载力，其支撑力是由桩侧摩擦力和桩端阻力两部分组成。置于土中的桩与其侧面土紧密接触，桩相对于土向下位移，产生对桩向上作用的侧向摩阻力。

3 软土地基静压预制管桩施工方法

严格遵循桩基就位、吊装、进场管桩验收、桩尖对位、垂直度校正、压桩、吊桩、接桩焊接、送桩、压制设计标高、浇筑桩芯混凝土、成桩检验。

4施工流程

4.1施工准备

首先对拟施工的场地水文及地质条件进行分析比较，充分认识饱和软土的特性，通过预钻排水孔疏排孔深范围内的地下水，降低孔隙水压力，达到减少土体位移的目的。其次，当压桩场地距建筑物较近，或距道路及地下管线较近时，可在桩基施工区域与管线之间开挖沟宽和沟深1.5m～2.0m左右的防挤沟，保护建筑、管线及道路。最后，如果压桩场地存在大面积薄硬层下较厚饱和软土，压桩机无法行走或行走影响成桩质量时，可以用中粗砂及级配砂石置换1.5m～2.5m厚饱和软土，既利于下部饱和软土固结，又便于压桩机械行走移位，防止因挤土效应致使管桩偏倾及断桩。

4.2减小挤土效应

（1）设置防挤沟。在邻近周边道路或管线侧设置宽1～2m的防挤沟，沟底低于保护对象的基础底面，沟内回填砂砾等松散材料，防挤沟可消除浅层挤压，能有效保护道路及浅埋管线不受挤压破坏。

（2）设置应力释放孔。现场设置了填充中粗砂的应力释放孔，利用砂性土强透水性及时消散压柱产生的超孔隙水压力。应力释放孔考虑桩的布设及周边建筑物分布情况进行具体设计。

（3）预钻孔辅助沉桩。在桩位先钻φ250mm孔取土，其深度一般为桩长的0.6倍。先钻孔取土再压桩的方法能有效降低挤土效应。

4.3 测量定位

测量定位前要认真复核设计图纸及设计单位交桩点位，将坐标控制点、水准控制点按标准设置要求布设在施工现场。将轴线控制点引出8m—10m，做好测量控制网。根据设计图纸计算出各桩位坐标，根据基准点对桩位进行精确测放，桩位可打短钢筋并洒白灰进行标识。桩位测量允许偏差值为：单桩10mm，群桩20mm。

4.4桩机就位

桩机就位前应进行检验，确保桩机的正常运行。桩机通过自身的行走系统移动到压桩位置，将桩机调平，并使其夹持器的中心对正桩位中心。

4.5确保桩身垂直

由于场地地基为软土，压桩前对场地进行平整压实，避免压桩时桩架产生不均匀沉降使桩机导杆倾斜。确保第一节桩垂直，否则接长的桩节倾斜程度会加剧。如果桩身倾斜超标，则拔出重打。施压期间采用2台全站仪控制桩身的垂直度。

4.6 接长焊接技术措施

上、下桩节中心线偏差经检查合格且清理干净铁件再施焊，由2名焊工对称同时施焊，电焊按有关管桩规程规定执行，焊接采用2层3道，内层焊渣清理干净后方能焊外层，焊缝饱满连续，焊缝接采用超前引弧以免产生缺陷，根部须焊透。焊接部分不得有凹痕、咬边、夹渣、裂缝等有害缺陷，焊接后进行检查，有缺陷返工修整。焊完后须冷却10min，待焊缝冷却至常温后再继续沉桩，严禁用水冷却或焊好即压，防止高温的焊缝遇水变脆而被压坏。

4.7 送桩

当桩顶压至接近地面需要送桩时，应检测出桩的垂直度并检查桩顶质量，合格后立即送桩。采用预制管进行送桩，送桩管的中心与管桩中心线应吻合，将送桩管的下口抵住桩顶，使送桩管竖直，再施压压桩至设计标高。

4.8 连续沉桩

沉桩时，桩周土体发生急剧挤压，致使土体的孔隙水压力迅速升高，降低了抗剪强度，此时压桩易于下沉。一旦中途停压，桩周土体的孔隙水压力随着时间逐渐消散，土体固结，其抗剪强度逐渐恢复和提高后，再继续压桩时阻力极大，如果处于较厚的黏土、粉质黏土层时，甚至无法下沉，因此本项目沉桩尽量避免中途停歇。

4.9 终桩

正式压桩前，根据不同的桩机需分别对不同的桩型进行试压桩，以确定桩的终压技术参数。压桩时，用钢丝绳绑住桩身单点起吊，小心移入桩机，然后调平桩机，开动纵横向油缸移动桩机调整对中，同时利用相互垂直的两个方向的经纬仪检查垂直度（在距桩机约20m处，设置全站仪一台），垂直度偏差控制在0.5%以内，条件不具备也可采用两个线锤进行垂直度控制。通过桩机导架的旋转、滑动进行调整，确保管桩位置和垂直度符合要求后压桩。

5 施工过程中常见问题及应对措施

5.1 沉桩时遇到障碍无法继续沉桩

原因分析：由于地质勘察报告中未能特别强调浅层障碍物及局部的土层分布深度和性质，导致沉桩时遇到浅部旧基础、孤石，密实的砂层、沙砾石层等情况无法进行沉桩施工。

应对措施：

（1） 打桩前应对场地原有场地及建筑物情况进行了解，并要求施工单位安排专人进行探桩施工；对浅层障碍物可采用挖土机挖除，严禁移动桩架等强行回扳的的方法。

（2） 当桩已入土较深，桩无法拔出时，可采用小型钻机将钻具放入管桩中间的空洞中钻孔，将障碍物钻穿后继续沉桩。

（3） 选用的桩机能量大小应与设计要求、桩径、桩长及地质条件相匹配，即桩机选型、配重应符合施工要求。

5.2 挤土效应和振动影响

原因分析：静压法施工预应力管桩属于挤土类型，往往由于沉桩时使桩四周的土体结构受到扰动，改变了土体的应力状态，产生挤土效应；桩机施工过程中焊接时间过长；桩的接头较多而且焊接质量不好或桩端停歇在硬夹层；施工方法与施工顺序不当，每天成桩数量太多、压桩速率太快、布桩过多过密，加剧了挤土效应。

应对措施：

（1）控制布桩密度。对桩距较密部分的管桩可采用预钻孔沉桩方法，孔径约比桩径小50～100mm，深度宜为桩长的1/3～1/2，施工时应随钻随打；或采用间隔跳打法，施工过程中严禁形成封闭桩。

（2）控制沉桩速率。一般控制在1m/min左右；并制定有效的沉桩流水路线，并根据桩的入土深度，宜先长后短、宜先高后低，若桩较密集，且距建筑物较远，场地开阔时，宜从中间向四周进行；若桩较密集，场地狭长，宜从中间向两端进行；若桩较密集，且一侧靠近建筑物时，宜从相邻建筑物的一侧开始，由近向远进行；桩数多于30根的群桩基础，应从中心位置向外施工；

（3）设置袋装砂井或塑料排水板，消除部分超孔隙水压力，减少挤土现象；设置隔离板桩或地下连续墙；开挖地面排土沟，消除挤土效应。

6结束语

软土地质对轨道交通工程的基础结构带来不稳定性、不均匀沉降等一系列问题，采用软土地基静压预制管桩工法能够降低施工噪音、震动，减少居民投诉问题，解决了在市内施工的弊病，具有一定优越性，充分发挥静压预制管桩优点，在今后的类似工程施工具有一定参考借鉴意义。

参考文献

[1]赵文兵.预应力管桩沉桩质量问题探讨[J].西部探矿工程，2008（10）

[2]韦华思.静压预应力管桩在某工程中的应用[J].福建建材，2010（01）

[3]李涛.对静压管桩在建筑施工中的技术分析[J].科技与生活，2010（13）