长期以来，深基坑支护工程形式多为钢筋混凝土支护及钢结构支护，尤其钢筋混凝土支护的应用十分广泛。然而，随着工程技术的发展，钢筋混凝土支护体系结构在造价、工期、环保等方面显现出了不足，如今，PC工法桩施工技术趋于成熟，适用于沿海软土深基坑的支护工程中。该工艺主要采用如型钢、钢板、钢管桩等多种材料，可将这些材料任意组合拼接，形成不同形式的围护桩，并可以根据实际的工程形式选择不同的组合形式。
PC工法组合钢管桩是一种新型围护桩工艺，其前身为传统拉森钢板，单纯的钢板桩不论是U形、Z形还是直腹型，因其截面刚度小，在深基坑应用时势必需要多层撑锚结构，从而加大了施工难度，导致其快速高效的优势难以发挥。PC工法组合钢管是将拉森桩与钢管、型钢等材料结合使用，形成各种截面的组合用于挡土和止水。在施工过程中可根据基坑工程实际情况选择适合工程施工的工法组合形式。
一.适用标准
本工艺标准适用于土质差需要支撑围护的深基坑工程围护结构及各种复杂结构，同时也适用于围堰、城市地下管道综合管廊、管沟、连廊竖井、地铁基坑等工程。
（1）基坑深度较深，需要较大承载力的支护结构。
（2）基坑周围环境条件复杂，存在地下水、软土。
（3）基坑位置限制较多，需要采用灵活性较强的施工工法。
（4）施工周期较短，需要高效率的施工工法。
二.施工准备
1.施工材料
（1）水泥：根据设计要求确定水泥品种、强度等级，一般采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，必要时可采用特种水泥。
（2）细骨料：细骨料细度模数应大于2.5，砂中小于0.75mm的颗粒应不大于20%。
（3）粗骨料：最大粒径不宜大于16mm，当使用短纤维时，最大粒径不宜大于10mm，并宜采用连续粒级。
（4）水：使用自来水或不含有害物质的洁净水。
（5）速凝剂：采用质量稳定的产品，其与水泥应有良好的相容性，性能指标应符合相关标准的规定。速凝剂的掺量不宜大于水泥用量的5%。
（6）喷射混凝土可根据需要掺入其他外加剂，其掺量通过试验确定。
（7）钢筋：钢筋的品种、级别或规格必须符合设计要求，有产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。
2.施工机具
（1）主要机械：挖机、推土机、卸土车、钢筋切断机、全自动液压钢筋调直切断机、水泵、水箱、空压机、干拌喷射机、湿拌混凝土喷射机、泥浆泵、混凝土搅拌车、混凝土泵车、平尖头铁锹、胶皮管、履带吊等。
（2）检测设备：全站仪、GPS、水准仪、坍落度筒、钢圈尺、试模。
3.作业条件
（1）地上、地下障碍物都处理完毕，达到“三通一平”。施工用的临时设施准备就绪。
（2）场地标高一般为基坑坑边，并已经过夯实或碾压，有条件的可进行硬化。
（3）钢筋、喷射混凝土拌和物原材料进场。
（4）根据放出的轴线及定位点，抄上水平标高木橛，并经过验收签字。
（5）土方开挖完成，基坑周边围护栏杆搭设完成，坑边及坑底排水沟布设完成，进出基坑内的上下爬架搭设完成。
（6）选择和确定喷射混凝土的施工方法，制定施工方案。
（7）正式施工前完成配合比及外加剂掺量试验，确定配合比及外加剂用量。
三、工艺流程
1.工艺流程
（1）确定位置
沿基坑一定距离设置控制测量点，用全站仪（或GPS）测放出支护结构的内轮廓线，根据设计的组合方式将管桩和板桩的位置确定。
（2）试桩施工
在正式施工前，需进行试打。一般情况下，钢管桩因其刚度大单独入土时采用大功率锤可将其勉强挤入，而拉森钢板易产生扭曲。因土层硬度不均，该扭曲现象在水平与垂直方向同时存在，造成钢管桩沿拉森钢板桩锁扣入土时，由于锁口的扭曲产生锁死现象，从而导致钢管桩极难下沉，甚至锁口间因为摩擦产生热量过大而出现溶解现象，最后钢管桩与拉森钢板桩间锁口撕裂，钢管桩才继续入土。为避免此现象出现，应采取合适刚度的钢管桩。
（3）首节试打
首节钢管桩和拉森钢板桩沉桩设备可采用液压长臂振锤进行施打。该设备作业半径大、装载灵活，可以自由调整钢管桩的方向和垂直度，施工效率高。
（4）插打
使用液压振动打桩锤时，先利用液压振动打桩锤钳住钢管桩（或钢板桩），同时提升使桩悬空，再继续提升至桩体垂直。随后将钢管桩（或钢板桩）运至沉桩位置，使其锁口与已沉入钢板桩（或钢管桩）的锁口阴阳咬合，并缓慢下放，直至进入土层不沉、自稳为止。
（5）控制下沉速度
插打过程，用锤夹夹紧桩壁，必须控制好下沉速度，直至设计深度停止。同时，应控制锤身与桩身保持垂直状态。
（6）辅助下沉
钢管桩无法打入至设计深度时，可采用桩内射水方法辅助下沉。
（7）垂直度纠偏
出现偏位情况应及时进行纠偏，第一根钢管桩沉入后的垂直度影响整个围护结构其他桩的垂直度。因此需缓慢打入，打入至设计深度一半时暂停沉桩，检查桩身的垂直度是否在0.5%L以内，如满足要求则继续开启振动锤沉桩，否则拔出重打。
（8）垂直度检查
其他桩在锁扣的共同作用下，一般不会产生较大偏差，只需每插打5-10根做一次检查，保证桩身的垂直度在0.5%L以内即可。
2.引孔施工
当地质为粘土层和细砂层等土层时，若进行常规机械引孔工法桩插打，常出现工法桩进尺困难的情况。
采用高压水刀引孔打工法桩技术，利用高压水流冲击地层，将粘性土和砂性土软化，可达到引孔插打目的：
高压水刀需利用一根工法桩作为“引孔桩”，桩身上焊接固定2根直径为25mm的无缝钢管。插打端在无缝钢管头上连接2个水刀喷嘴，无缝钢管上部采用高压软管与高压泵连接。施工时，将高压水刀固定在一根“引孔桩”上，并与工法桩一起插打。插打时打开高压水泵，采用高压水流冲击地层，将粘性土和砂性土软化，打至设计位置后拔出，换夹一根普通工法桩重新插打，如此重复循环即可。
四、质量标准
1.沉桩顺序控制
根据现场实际情况，总体打入顺序宜为从环境条件稍严格的区域至环境宽松的区域施打，即从场地西北角向南施工、东侧由中部向两边施工；整排打入顺序宜为先施打第一根定位钢管桩，然后沿基坑边依次交替插入拉森桩和钢管桩，插入时注意确保拉森桩与钢管桩的锁扣咬合质量。
2.沉桩顺序控制
（1）沉桩施工主要采用振动法方式进行施工，在施工前按照建设工程的实际情况、周边环境、地质条件等选择合适的沉桩机械，三支点桩基底盘应保持水平，平面允许偏差为±20mm，立柱导向架垂直度偏差不应大于1/250。
（2）要严格确保钢管桩的平整度与垂直度，不允许有任何的扭曲现象，在插入时要保证钢管桩的垂直度。
（3）必须严格控制第一根用于定位的下沉钢管桩在打入时的垂直度，应适当减慢下沉的施打速度，每打入1/4设计深度时即可暂停沉桩施工，检查桩身的垂直度，若垂直度达到规定要求，则可以继续施工，开启高频液压振动锤继续沉桩，否则就要拔出再次重新施打。在确保第一根定位桩垂直度满足设计要求的前提下，其他位置的桩每插打5根做一次检查，确保桩身垂直度满足设计及规范要求。
（4）钢管桩与拉森桩之间的沉入流程：钢管桩沉入部分桩长（例如1/3或1/2桩长）时，将相邻拉森桩沉入一部分，再沉入部分桩长的钢管桩，随后沉入部分桩长的拉森桩，直至沉入全部桩长的1组钢管桩+拉森桩，以确保钢管桩与拉森桩之间锁扣咬合严密。
（5）PC工法组合钢管桩中的钢管沉桩时应控制好均匀下沉的速度。
（6）在沉桩过程中出现桩身倾斜、位移、桩身破损或沉桩困难等异常情况时，应立即停止沉桩施工，待查明原因并进行必要处理满足要求后才可以继续施工。
3.抗渗控制
（1）钢管桩采用机械振动沉桩工艺，沉桩时，须控制垂直度，避免U型锁扣的损坏、损量及疲劳变形等，避免造成因锁扣咬合不严而产生的渗漏水现象。因此沉桩施工时，必须严格按顺序施工，由专人指挥控制垂直度。
（2）钢管桩和拉森桩进场后，需由专人进行检查验收，特别是U型锁扣部位，在沉桩前发现有缺陷，应立即修复或更换，确保锁扣完好。
（3）在沉桩施工前应在与钢管连接的U型锁扣（小齿口）内嵌填黄油、沥青或其他密封止水材料。
（4）出现渗漏水的补救措施：若围护墙体出现渗漏水现象，一般情况下可以在锁扣接缝处塞填油质麻丝或棉织物，也可安插导向引流管，有效进行止水堵漏；情况较严重时，可在基坑外侧沿水流方向进行局部分层注浆堵漏。
五、安全环保技术措施
1.拔除与回收
（1）钢管桩拔除施工应等待基坑回填至压顶梁并压实后进行，应注意确保基坑肥槽（即围护桩与地下室外墙之间的空当）回填密实度符合设计及规范要求。
（2）在进行起拔前应要求施工单位上报《PC工法桩拔桩施工专项方案》，按照规定顺序分别起拔钢管桩和拉森钢板桩。在将钢管（板）桩拔除前应先破碎压顶梁，拔桩起点位置应离开角桩5根以上。PC组合钢管桩桩体回收施工整体顺序为首先拔除拉森钢板桩，然后跳拔回收钢管桩。
（3）拔桩过程中应避免撞击建筑主体结构，并应布置监测点，加强对周边环境和主体结构的监测，并及时采用粗砂或灌浆填实围护桩内的空隙，减小因拔桩造成的土体沉降和变形。
（4）拔除后的钢管桩和拉森钢板桩宜安全可靠地放置在现场指定的位置，并尽快将其运离施工现场。
六、质量通病
1.钢管桩顶变形
（1）现象描述：
钢管桩沉桩施工过程中，当经过长时间、高能量的击打时，在桩顶部位易产生变形。
（2）原因分析：
① 遇到坚硬的夹层或障碍物，如卵石层或大石块等使钢管桩难以穿过。
② 桩顶的减震材料过薄或选材不合适，致使桩机直接与钢管桩接触，产生击打
③ 稳桩校正不严格或场地平整度偏差较大，造成锤击偏心，使桩倾斜打入，影响了垂直贯入，使桩沉入困难。
（3）预防措施：
① 放桩机时，先用钎探查地下物，及时清除后，在放桩位点，必要时根据地质的复杂程度进行详细勘察，一桩一探。
② 打桩前，桩帽内垫上合适的减震材料，如麻袋等柔性物品，随时更换或一桩一换。
③ 稳桩时要双向校正，保证垂直打入，垂直偏差不得大于0.5%，对场地平整度要求不超过10%，并要求现场夯实或铺设垫层等，使桩机正常行走。
2.接桩处松脱开裂
（1）现象描述：
钢管桩的接桩处经过锤击，出现松脱开裂等现象。
（2）原因分析：
① 钢桩连接处，留有浮锈、油污等杂质未清除。
② 采用焊接或法兰连接时，连接件及法兰不平有较大间隙，造成焊接不牢或螺栓拧不紧。当采用焊接连接时，焊接质量不好，焊缝不连续、不饱满、有夹渣、咬肉等现象。或采用法兰连接时，螺栓拧紧后未做处理，造成锤击产生较大震动，有松扣现象。
③ 下上节接桩前不垂直，有偏心部位产生应力集中(锤击时)破坏严重。
（3）预防措施：
① 接桩前对连接部位上的浮锈、油污等杂质必须清理干净，保证连接部位清洁。
② 焊接应对称进行，应用多层焊，钢管桩各层焊接的接头应错开，焊渣应清除；对季节焊接时应有防寒、防雨措施。冬季气温低于-10℃时不得焊接，夏季雨天，无可靠措施确保焊接质量时，不得焊接；同时焊接质量应符合《钢结构工程施工质量验收规范》和《建筑钢结构焊接规程》。对采用法兰连接螺栓拧紧后，螺帽处点焊或螺纹造毛，以免较长时间锤击造成松动脱扣，影响正常击打。
③ 上下节桩焊接时应严格校正垂直度，对口的间隙应按设计要求留隙，一般为2-4mm。
PC工法组合桩适用于基坑工程的支护结构，凭借其绿色环保、经济性好等诸多优点，在施工中得到广泛应用。如今，PC工法桩施工技术趋于成熟，适用于沿海软土深基坑的支护工程中。该工艺主要采用如型钢、钢板、钢管桩等多种材料，可将这些材料任意组合拼接，形成不同形式的围护桩，并可以根据实际的工程形式选择不同的组合形式。
