【摘要】：本文通過借鑒以往建筑領域的PC管樁應用經驗，并結合現場施工中的一些實際情況歸納總結了PC管樁在鐵路橋涵中的一些基本的設計施工理念和方法
　　【關鍵詞】：錘擊法，靜壓法，貫入度，終壓力，靜載試驗
　　1、前言
　　預應力混凝土管樁（簡稱PC管樁）因具有質量可靠、造價適中、施工快捷、檢測方便、對地質條件適應性廣等特點，在我國建筑領域得到了廣泛的應用，近年來，隨著我國鐵路建設的高速發展，PC管樁也逐漸在鐵路路基、橋涵基礎處理中得到推廣。
　　2、錘擊法和靜壓法
　　鐵路橋涵預應力混凝土管樁基礎的設計首先應根據設計荷載和地質條件確定樁所需要的容許承載力[P]及樁長(參見《鐵路橋涵地基及基礎設計規范》中的打入樁相關公式),一般鐵路橋涵樁基礎都是以樁長和標高控制，但對于PC管樁基礎，由于我們不能較直觀的判斷其地質條件，我們還需根據不同的施工方法確定其相關的控制參數，目前應用較廣泛的有錘擊法和靜壓法二種。
　　1) 錘擊法
　　錘擊法施工是通過打樁機的樁錘的沖擊力將管樁打入土中的一種工藝，其具有施工靈活、樁機對地基耐壓力要求低、施工進度快等優點，缺點是對周圍地基、建筑物擾動較大、存在噪音污染等。
　　如采用錘擊法施工則應利用相關的打樁公式確定其最后貫入度e，打樁進行到所得貫入度（可取最后10擊的沉入值的平均值）等于或下于此貫入度為收錘標準。現將我國PC管樁基礎工程中常用的打樁公式介紹如下：
　　① 格爾塞萬諾夫打樁公式
　　         
　　Pu—樁的極限承載力(KN),Pu=2*[P]
　　n—根據樁身材料和樁墊所定的系數,可取n＝1500
　　A—樁的橫截面積[cm2]
　　Q—樁錘重量[N]，落錘取其全重，單動汽錘取其錘擊部分的重量
　　q—樁重[N],包括送樁、樁帽及樁錘非錘擊部分的重量
　　k—恢復系數，可取K=0.4
　　H—樁錘的下落高度[cm]
　　② 海利打樁公式
　　               
　　W—一次沖擊能[N•cm]
　　—錘擊效率，按下列公式計算：
　　
　
　　C—樁、樁帽和土的彈性壓縮模量之和
　　（其余參數含義及取值參見公式①）
　　工程實例：某鐵路橋設計采用φ50cm預應力混凝土管樁基礎，設計樁長
　　20m，單樁容許承載力[P]＝800KN，施工時采用50KN柴油打樁機，落錘高度H=200cm；分別采用上述兩種打樁公式計算得最后貫入度e分別為2.11cm和2.18cm，結果比較接近，最后貫入度e采用2cm控制；首先施工2根對角樁，樁長施工至25m時達到要求，然后按照設計容許承載力進行靜載荷試驗，均合格。
　　2) 靜壓法
　　靜壓法施工是通過壓樁機的自重和樁架上的配重作反力將預應力混凝土管樁壓入土中的一種工藝，在沉樁過程中，壓樁力可直觀、安全、準確地讀出并自動記錄下來，因而對管樁的承載力控制及判斷精確度高，并且還具有對周圍環境影響小、施工應力小等優點。
　　采用靜壓法施工時其主要控制參數為終壓值；以往一般簡單的把終壓力值取為2倍的[P]，即認為終壓力值與樁的極限承載力是相等的，但根據建筑工程中的實際經驗，對于不同樁長、土質應區別對待，對于樁長較短、地基以淤泥或砂成為主或者持力層遇水崩解或軟化時應適當加大終壓力值，由于鐵路工程的重要性和地質條件的多樣性，我們可以較保守的將預應力混凝土管樁的施工終壓力值取為2.5倍的[P]。
　　工程實例：某鐵路涵洞設計采用φ50cm預應力混凝土管樁基礎，設計樁長為11m，單樁容許承載力[P]=720KN,采用靜壓法施工，終壓力值取1800KN，施工壓力統計見下表：
　　                　　
　　從上表我們可以看出，當施工到設計樁底標高時，基本剛好達到終壓力值；同樣，施工完成之后進行靜載荷實驗，結果均能滿足設計要求。
　　終上所述，我們可以看出控制錘擊法施工的最后貫入度e主要由PC管樁的單樁承載力[P]和施工機械的型號決定，而由于鐵路橋涵工程具有線路里程長、工點多的特殊性，在設計圖紙中是不可能準確確定最后貫入度e值的，即便是到了施工階段，所使用的打樁機型號也不可能統一，這樣就會給設計、監理、施工等各方面造成較多麻煩；而靜壓法施工的終壓值基本上可以比較簡單的由單樁容許承載力[P]確定，并且其在施工過程中的控制也比較簡單；并且根據以往的施工經驗錘擊法施工由于其沖擊力較大，如操作不當容易使樁頭、樁身、接頭等薄弱處產生裂紋，影響樁身質量，施工中對周圍土體的擾動相對靜壓法也要大，對承載力的控制往往不會很準確，容易造成超打，筆者在實際工程中就發現如采用錘擊法施工樁長往往會長于設計樁長，所以建議鐵路橋涵的管樁基礎優先采用靜壓法施工。
　　3、靜載荷實驗
　　由于預應力混凝土管樁基礎的設計參數取值目前尚無明確的計算標準，管樁
　　施工的最后貫入度及終壓力值均與其所處的地質環境有一定的關系，所以無論是采用錘擊法或者是靜壓法施工，設計得出的樁長、貫入度e或終壓力值只能作為參考，不能單以某項值控制，樁基施工前還應采用靜載荷實驗確定其單樁承載力，來驗證之前的設計結果是否合理、可靠。
　　一般建筑規范上規定每個單體工程或同一條件下的實驗數量為總樁數的1％，并不少于3根，但對于鐵路橋涵而言則不大適用，由于鐵路橋梁每個單體工程的樁基承載力、樁長均不一致，總樁數較少，如每個單體工程均試驗3根樁費用太高，并對施工周期有較大影響；根據管樁的特點，我們可靈活的將地質情況類似，樁長相差不大的作為一個試驗批，以驗證之前計算取值的合理性為主。
　　4、結語
　　鐵路橋涵管樁基礎的設計和施工相關理論和經驗目前還不大成熟，目前還必
　　須從其它領域的工程實踐經驗中加以借鑒，但其中又有著較為微妙的區別，需要我們工程技術人員細心把握；隨著預應力混凝土管樁在鐵路領域的廣泛使用和發展，其應用技術一定會得到不斷的完善。