桩基础施工技术新技术专题讲座PCC桩(十五)

底盘

用I20工字钢焊接成5000mm×9000mm的矩形框架，用于支撑和摆放所有装置。

支架

与普通沉管桩和深层搅拌桩相比，PCC管桩在提升过程中，因环形内外套管模板受到管壁内双向摩阻力作用，需要较大上拔力。因此，支架在施工过程中除满足稳定性外，还要求满足较大的纵向压力的要求。

提升装置

由于沉管直径大，上拔力较普通沉管桩上拔力要大得多。

加压措施

在桩头满足强度要求的前提下，考虑现场提供动力且在振动力不能满足沉桩要求时，可通过附加压力，即依靠设备自重，使沉管带动桩头在边振动边加压下迅速沉桩。

环形内外套管模板

由2种不同直径的钢管组合形成同心环腔。在桩体不要求配置钢筋情况下可以将内、外管焊接固定，这样可以大大简化施工工艺。

成模润滑造浆器

成模润滑造浆是一种专门技术，它由连通的引水管和喷管组成，引水管位于桩模内管内、外壁，上端与高压水源连接，下端与喷管连接。喷管呈圆形紧贴在桩模内、外管壁底部，由镀锌管制成，在喷管管壁上、下各均匀分布有一组喷水孔，使水能自由喷出。在喷管上、下都设置一组锯齿，在桩模上下运动时锯齿能切割周围土体，同时喷管喷水，这样在桩模套管表面形成泥浆，泥浆能有效降低土体与管壁的摩擦系数，从而减小桩模受到的侧摩阻力。将锯齿设于喷水孔正上方和正下方，在喷管喷水形成泥浆时，锯齿还起到保护喷管的作用。造浆器除可以减少沉模时环形套模内外摩擦阻力外，还可起到保护桩芯和侧壁土稳定的作用。

混凝土分流器

与混凝土进料口连接，依靠该分流器，通过多个输送口将混凝土均匀地灌入内外套管空腔中的不同部位。混凝土分流器可以避免管腔中混凝土灌注时的离析和厚薄不均。

活瓣桩靴

其作用是随着内外套管空腔结构振动向下时率先进入土中，此时桩靴处于闭合状态，其尖端结构利于入土，同时保护内外套管空腔结构不被硬土石块损坏；当桩沉入至预定深度、灌注混凝土后须拔出内外套管空腔结构时，活瓣桩靴结构底部自动分开，保护已形成的混凝土管桩凝固体不被破坏；拔出内外套管空腔结构和活瓣桩靴后，活瓣桩靴又可再次与内外套管空腔结构连在一起，重复使用。活瓣桩靴的使用可降低施工成本，加快施工进度，并可调整成桩挤土方向。

振动头(锤)

选择合适的振动锤是工程顺利进行的关键。PCC桩通常选用DZ110型电动振动锤，其技术参数如下：电机功率2×55kW，静偏心力矩510N·m，偏心轴转速1020r/min，激振力593kN，最大上拔力650kN。当激振力大于刃面法向力的竖向分力、刃面摩擦力的竖向分力和腔体模板周边的总摩阻力时，模板即能沉入地层。由于腔体模板在激振力的作用下，使土体受到强迫振动产生局部剪胀破坏或液化破坏，土体内摩擦力急剧降低，阻力减小，提高腔体模板的沉入速度。同时，挤压、振密作用使环形腔体模板中土芯和周边一定范围内的土体得到密实。

PCC桩施工工艺

施工流程如下： 施工进场→现场装配→桩机就位→振动沉管→灌注混凝土→振动拔管→移机。施工流程框图见图3。

PCC桩施工流程框图

PCC桩施工流程是：在设备底盘和龙门支架的支撑下，依靠振动头的振动力将双层钢管组成的空腔结构及焊接成一体的下部活瓣桩靴沉入预定的设计深度，形成地基中空的环形域，在腔体内均匀灌注混凝土，之后振动拔管，灌注于内管中土体与外部的土体之间便形成混凝土管桩。

施工特点

为保证在含地下水土层中应用PCC桩的质量，在沉桩过程中地下水、流砂、淤泥不自桩靴进入管腔，混凝土灌注采用二步法工艺，即在桩管下到地下水位以上即进行第一次灌注，将桩靴完全封闭，然后继续下到设计深度后进行第二次灌注成桩。

PCC桩与现浇混凝土薄壁筒桩成型后为管（筒）状混凝土桩体，桩体均是采用现场灌注混凝土方式，荷载作用机理一致。二者的不同点主要在于施工机械和施工工艺，具体差异见表2。