一． 前言
　　 近年來,PHC預應力管樁應用越來越廣泛。管樁具有施工工藝簡明、樁身質量易保證、造價低、單樁承載力較高、檢測方便等特點。施工方法主要有靜壓法和錘擊法。錘擊法施工是通過重錘抬高后下落時的沖量將管樁擊打入土中的沉樁工藝。錘擊法有兩種方式一種是筒式柴油錘，一種是導桿式柴油錘。
　　 但是,由于PHC預應力管樁屬于擠土樁,擠土效應明顯,尤其是在軟土廣泛分布的地區,管樁在打入軟土過程中所產生的擠土效應對工程環境的影響是相當嚴重的,這種影響主要表現在以下幾個方面:樁身易出現裂縫、接頭錯位甚至斷裂,造成質量隱患；有的樁則出現樁身上浮現象,造成樁端阻力的散失,樁的承載力顯著降低,從而影響正常使用；對周邊環境而言,可能造成鄰近建筑物和市政地下管線和道路等公共設施上抬變形、地坪或磚墻開裂、管線拉斷等破壞事故。因此,在PHC管樁沉樁過程中采取必要技術措施保證成樁質量及減少沉樁對周圍建物的影響,主要的方法有設置防震溝、設置排水板、作土體位移觀測及孔隙水壓力觀測等方法。本文主要介紹排水板法。
　　二． PHC管樁產生擠土效應的機理
　　擠土效應的機理分析:在PHC管樁沉樁過程中,將土體向樁周圍擠壓,使土體在一定范圍內受到擠壓。在飽和淤泥性土中沉樁時,土的不排水抗剪強度很低,具有滲透性弱和不排水時壓縮性低的特點,樁體擠入土體時,使土體的初始應力平衡狀態遭到破壞,沉樁時產生的瞬時擠壓應力較大,并使土體壓縮,與此同時土體顆粒間孔隙內的自由水被擠壓,從而形成較大的超靜孔隙水壓力。孔隙水壓力和土壓共同在樁體上產生了擠壓應力。在樁周周土體被擾動的范圍內,土體對樁體均會產生的作用力。
　　 由上面分析得知,由于淤泥質土的滲透性差,使土體中的超孔隙水壓力不易消散。對樁體而言,過大的擠壓應力可能會造成樁身出現裂縫、接頭錯位甚至斷裂,在場地樁數量較多、樁距較密的情況下,時常后施工的樁會對早期施工的樁產生擠壓上抬,特別對于短樁,易形成所謂的吊腳樁。對樁間土體而言,與樁體積等量的土體在沉樁過程中向樁周發生較大的側向位移以及地面隆起,使周圍建(構)物產生裂縫,造成破壞。因此,在施工中通過減小超靜孔隙水的壓力來弱化擠土效應,不僅有利于減小沉樁對周圍環境的不良影響,也利于提高管樁的施工質量和加快施工進度。
　　三．插板機施打塑料排水板的施工方法
　　(1)塑料排水板的原理:該項技術措施就是采用插板機將具有良好透水性的帶狀塑料排水板插入土中，從而在土中形成豎向的排水通道,通過樁體擠土作用,在軟土中的孔隙水通過塑料排水板的通道逸出,從而減小孔隙水壓力,弱化擠土效應。土中的孔隙水應力和附加應力引起的超孔隙水應力，隨著孔隙水通過塑料排水板排出而降低，地基的孔隙水含水量也隨之降低，從而減小了擠土效應。根據太沙基的有效應力原理（б/=б- u；其中：б/表示有效應力，б表示總應力，u表示孔隙水應力）可知，由土顆粒間傳遞的有效應力б/會隨著土中孔隙水應力降低（即孔隙水的消散）等量增加，進而減小擠土作用。
　　(2)塑料排水板布置及插入深度:一般按1∶4設置排水板,間距為1.5m,梅花型布置,但不能設置在樁樁位上。插入深度控制在樁長的1/2左右，要穿過淤泥層。
　　(3)工藝流程:目前國內施打塑料排水板使用較多的是步履式插板機。插板機上配置導管,導管前端設置活瓣樁尖。打入時,活瓣樁尖夾住塑料排水板,并把導管前端關閉。導管上拔時,前端打開并把塑料排水板留在所定標高。導管靴一般有圓形和矩形兩種,由于導管靴斷面不同,所用樁尖各異,并且大多與導管分離。樁尖的主要作用是在施打塑料排水板過程中防止淤泥進入導管內,并且對塑料排水板起錨定作用,以防止提管時將塑料排水板帶出。塑料排水板施打順序包括:定位;將塑料排水板通過導管從管靴穿出;將塑料排水板與樁尖連接貼緊管靴并對準樁位;插入導管(內已穿塑料排水板);拔管
　　剪斷塑料排水板等。當塑料排水板需要接長時,
　　一般可用訂書機進行連接。施工工藝流程如圖1。
　　(4)質量標準及技術措施:塑料排水板應有足夠
　　的抗拉強度,溝槽表面平滑,能保持一定的過水
　　面積,并具耐酸堿、抗腐蝕性。塑料排水板質量、
　　品格要求應依據有關規范標準、依據插板深度
　　不同選用,斷面尺寸宜采用4mm×100mm。
　　在打設過程中應隨時注意控制導管垂直度,其偏
　　差應不大于±1.5%。要求嚴格控制塑料排水板
　　的打設標高,不得出現線向偏差;打設塑料排水
　　板時,嚴禁出現扭結、斷裂和撕破濾膜等現象。 圖1 排水板工藝流程圖
　　施工現場堆放的塑料排水板盤帶應加以適當覆蓋以防暴露在空氣中老化。塑料排水板插入過程中導軌應垂直,鋼導管不得彎曲。使用前還必須按規定進行檢驗,各項技術指標滿足設計要求后方可施工使用。
　　嚴格按施工圖設計的位置、間距進行塑料排水板插設位置的測放,并作好標示,嚴格控制塑料排水板間距，嚴禁隨意施插。樁尖與套管要配套,避免淤泥進入套管。一經發現,必須及時清除,以免塑料板與套管壁間的摩擦力增大以致帶出塑料板。為了避免淤泥進入板芯以致堵塞排水通道,影響排水效果,防止塑料排水板被帶出,底部端頭的塑料排水板應反折回一定長度,并且錨銷與導管下端口密封要嚴。為確保塑料排水板打設深度,在插板機塔架上應設有明顯的進尺標記,以控制排水板的打設深度。當發現地質情況變化,無法按設計要求打設時,應與現場監理工程師聯系,征得同意后方可變更打設標高。
　　四．工程實例
　　天津某電廠擴建主廠房區域PHCφ600AB型管樁共計1900根，樁長30米。地質情況：1~3米的回填層，3~18米為淤泥層，19~25米為粉土層，25~30為砂層。由于樁比較密集，為防止土體位移，減小孔隙水壓力，在管樁施工區域先插排水板后進行管樁的施工。排水板每根樁周圍布置4根，深度為15米。
　　在管樁施工過程中排水效果明顯，在管樁密集的汽機地板和磨煤機區域及施工速度快的區域內有明顯的孔隙水溢出，匯集后用水泵排除。并在區域外設立了土體位移觀測點，土體位移無明顯變化。施工過程中對周圍建筑物進行觀測,結果未出現明顯的位移。開挖后管樁均未出現上浮現象，對樁進行高應變及低應變檢測,結果滿足設計要求。
　　五．結論
　　(1)PHC管樁施工在軟土條件下采用設置塑料排水板,使孔隙水壓力能在短時間內排出,減小擠土效應,加快施工速度。同時,在PHC管樁擠土應力作用下使土體快速固結,可以提高工程樁的側摩阻力,增加單樁承載力。實踐表明,采用本技術措施達到了預期目的,起到了實質性作用。
　　 (2)由于PHC樁擠土是一非常復雜的過程,在采取了插入塑料排水板措施后,施工過程中還應采取其它控制措施。在區域內設置土體位移觀測點，孔隙水壓力觀測點，加強監測,控制沉樁速度，合理安排的施工路線和順序,對不同長度不同樁徑的樁宜先大后小,先長后短,可使土層擠密均勻,防止鄰樁側移或上浮。
　　 (責任編輯：寶振)