PCS空心支护桩施工工法（一）------冲击吊打法
PCS支护桩施工工法（一）
冲击吊打法
本工法采用吊车+液压冲击锤+机械扶手+导向架的设备组合方式，适用于大规格PCS支护桩（较重）、桩长超过8m的PCS支护桩或在边坡上（或水岸边）的施工项目。
一、施工工艺流程
PCS空心支护桩打设以标高控制为主，贯入度控制为辅，沉桩施工的施工流程图如下：
二、施工要点详解
1、施工准备工作
①清理、平整场地以满足施工设备行走或移动要求，所有施工机械设备及操作人员全部就位；对于设备须进行全面检查，保证使用状态良好；施工水电准备就绪，用油类设备须保证油料充足。
②PCS支护桩运输到现场并合理选址安全堆放，既要保证打桩时取桩方便，又要考虑不影响施工设备行走和移动。
③根据桩位设计，有测量人员进行放线，要求准确标定好打桩轴线控制点，核对无误，并要打桩过程中进行监控。
④用挖机沿打桩轴线清除面层地表的障碍物，减少沉桩阻力；同时，根据地面标高、空心支护桩顶标高和冲击锤桩帽尺寸等情况开挖施工槽，以降低导向架安装标高，以便在加冲击锤前使空心支护桩直接插入土体中一定深度而不至于倾倒。
⑤为确保吊车、机械手扶直器行走安全，在行车路面平整后铺设150～200mm厚钢板焊接2m×5m路基箱密铺路面。
2、空心支护桩的打设
①、定位桩的打设
桩体采用钢丝绳两点侧位捆绑法捆绑，用履带式吊机将PCS空心支护桩吊起，此时桩处于直立状态；将桩吊至桩位点处，桩尖对桩位点稳住桩体。桩插入时的垂直度偏差不得超过0.5%，如果超差，及时调整，必要时拔出重新下桩。（支护桩就位下桩过程中，用正侧面经纬仪认真控制桩身垂直度，桩锤、桩帽、桩身要始终在同一垂直线，以免产生偏心冲击。）
下桩完毕后，经经纬仪再次监测PCS空心支护桩垂直度后，使用机械手扶直器（挖掘机改造）扶住空心支护桩，正侧面和侧面各用一台经纬仪对准进行垂直度观测，如果倾斜，通过调整挖掘机的机臂进行调直。
吊机松开吊桩的钢丝绳，起吊液压冲击锤；将液压冲击锤体吊至支护桩桩顶处，对准桩顶后，吊机缓慢下钩，当液压冲击锤下端的专用桩帽完整套入空心支护桩的桩顶后，吊钩即停止下降，吊绳自然的带住锤顶，开始压锤。
压锤的力量应注意控制，防止溜桩，随着桩的继续入土，应随时监测桩的垂直度。如有偏差，可以停止压锤，调整桩的垂直度，压锤结束后，对垂直度再次进行调整后，启动液压工作站，开始提锤打桩。
为了防止溜桩，开始冲击时，对锤的能量应控制1~2档范围轻锤试击。经检查无误后，开始连续锤击沉桩。
当沉桩至机械手扶直器所夹持的位置时，暂停沉桩，将机械手扶持位置向下调整到合适位置，观测桩身垂直度，无误后继续锤击沉桩；当桩身入土深度超过桩长2/3后，可移开机械手扶直器，连续锤击沉桩到设计标高，标高控制由陆上水准仪进行。
②、导向钢桩打设
按设计图纸要求，根据导向架的长度沿着打桩轴线方向确定好桩位点，打入钢导桩。钢导桩采用T型结构，在H型钢焊接而成。钢导桩的作用是作为导向架头端的支撑点，导向架尾端挂在定位桩上并卡紧。
③、导向架的设置
在定位桩打设完成后，进行导向架安放。
导向架采用300#H型钢，一段与定位桩通过螺栓联系起来，另外一端搁置在导向桩钢牛腿上，通过定位卡槽来保证H型钢梁之间的插桩宽度，导向钢梁长6-9m，导向架形成后续支护桩打设的导向装置。具体导向架的构造详见下图：
导向架构造示意图
④、后续支护桩的打设
在导向架设置完成后，即可进行后续空心支护桩的打设，根据PCS支护桩的排列，紧接着，将后续的PCS支护桩榫头对准定位桩的卯槽，相继插入导向架槽口。插入时要求保证PCS支护桩的垂直，同时，保证PCS支护桩不脱榫。
同样，采用机械手扶直器扶持桩体，来调节桩身垂直度，并上紧卡槽调节装置，以保证桩体榫头与定位桩卯槽啮合良好；调整好后开始上锤，开始时同样是轻锤送桩，控制好桩身垂直度，当PCS支护桩入土稳定后，即可连续锤击沉桩，将PCS支护桩陆续送达设计标高。
完成后，依次类推，陆续将PCS支护桩成排打设。
⑤、空心支护桩施工打设的质量保证措施
PCS空心支护桩打设质量是关系到整个工程的施工质量的关键，在施工过程中，我们要加强现场管理，严格各项质量控制措施，确保工程质量达到优良。主要采取以下措施：
a. 空心支护桩施工中要注意定位桩的重要性，施工中，要加强对定位桩平面控制，保证正位。同时，要注意对施工过程中，导向桩和导向架的设置，保证空心支护桩岸线的顺直，在每一次位移导向架时，都要采用仪器进行校核。
b. 在硬软土互层中沉桩时，掌握各种土层的标高和桩尖所处的位置，当桩尖进入软土层时，控制好锤击能量，避免出现溜桩现象。
c.沉桩过程中出现贯入度反常或桩身位移，应查明原因，方可继续进行施工，桩运至现场后做好桩的验收，对存在质量问题的桩，必须退回。
⑶、沉桩施工标准
⑷、PCS空心支护桩脱榫、倾斜预防措施
对沉桩过程中，出现桩身破碎、桩身裂缝、沉桩困难等常见质量问题的预防及处理方法，与一般钢筋混凝土方桩基本相同，这里仅对空心支护桩施工中特有的脱榫、倾斜问题进行阐述。
①空心支护桩的榫卯部的尺寸及顺直度不满足设计要求是造成脱榫的主要原因，故施工前必须逐根检查验收，避免上述桩体打入土中。
②当桩尖与桩身不在同一条轴线上或沉桩过程中桩尖的某一侧遇到硬土或异物时桩身会产生转动（即桩横断面与支护桩墙轴线产生夹角），若不及时采取措施，必然出现脱榫。对此，首先认真验收PCS空心支护桩，桩尖与桩身不在同一轴线上的桩不能使用。另外在沉桩过程中出现桩身转动而无法拔出该桩时，可在有转动趋势的空心支护桩相对应的两侧的导向梁上，各焊接一根用型钢制作的有足够强度的小限位，该小限位与空心支护桩体贴紧（贴紧处要求光滑，最好是滚动接触），而后继续缓慢小心施打该桩。经过上述纠偏措施后一般均能予以纠正，至少能阻止脱榫发展，该措施的成功与否关键在早发现脱榫趋势，早落实纠正措施。
③空心支护桩墙前、后方向的倾斜，在插桩时注意桩尖与桩顶控制在一条垂直线上（即桩顶与施工槽保持在同一垂直线上）即可。特别是起始桩（定位桩）更要注意控制，因该桩的卯槽是以后形成的支护桩墙体的垂直度的导向与“靠山”。因此起始桩的定位要求零误差控制，确认无误后再插桩，这对以后的施工控制极有好处。
④PCS空心支护桩在逐根沉入后常会向墙体形成方向（即桩体卯槽方向）倾斜。主要原因是插（打）入时，插（打）桩的桩体靠已打入的一侧与前一根桩之间的摩擦阻力大于另一侧与土体的侧摩擦阻力。另外空心支护桩的桩尖部一般在卯槽侧设有斜角，因为有该斜角的存在，空心支护桩在打入过程中会产生侧向挤力，越打越向前一根桩靠紧。设计这种形式的本意是使得空心支护桩墙体接缝搭接不脱榫。但也会使得在桩体打入过程中，与前一根桩之间的摩擦阻力大大增加，从而增加了桩体倾斜产生的几率。所以，在空心支护桩施工中，一般均会发生逐渐向支护桩墙体形成方向倾斜的趋势，特别是在土层较硬的地质条件下，应注意预防控制（如：不设置桩尖斜角，或调整桩尖斜角的斜度等）。另外，采用屏风法施工而不采用逐根打入法工艺，也可大大减少桩体倾斜发生的几率。
为进一步避免、减少及纠正上述桩体倾斜的发生，也可再选用下述措施：
a.导向架上设置“定位角铁”，并与插入桩紧贴，限制住往该桩的倾斜趋势。在“定位角铁”与插入桩之间可抹上黄油，便于空心支护桩的插入。
b.插桩时在空心支护桩的卯槽内插入一竹片（厚度1cm左右，宽度略小于卯槽槽宽），以减少插（打）入桩与已打入桩体之间的摩擦阻力。
c.为便于现场调整可预制几根如同起始桩同样桩尖类型（即桩尖两面均有斜角，下桩时不会倾斜趋势）的空心支护桩。在施打过程中，视现场情况每隔一段距离插打一根这种空心支护桩，对调整倾斜很有效果（若现场没有这类空心支护桩而且桩尖所处土层不在硬土中时，也可切掉桩尖成为“平头桩”代替）。
⑤空心支护桩脱榫处理
对空心支护桩脱榫处拟采用压密注浆对脱榫处进行补强处理。即在接榫处除用细石混凝土将接榫处灌密实外，另在靠近河岸边的临土侧用压密注浆对该接榫进行补强；处理前将高出设计标高的支护桩凿除至设计标高。
空心支护桩脱榫大于80mm的采用双排压密注浆，双排注浆时先注外排，再注内排。注浆浆液中掺入1：0.3（水泥：细砂重量比）的细砂和2%的水玻璃。注浆量控制在约25Kg/m,压浆压力控制在0.4～0.5MP。注浆时要严格控制压浆压力在规范范围内。
