高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁廣泛應(yīng)用各類基礎(chǔ)工程，發(fā)展初期，圓管樁便于生產(chǎn)加工和成樁，被大量使用，但樁壁光滑，截面一致，與土層摩擦力較小，承載力不足，往往成樁深樁位密，造成資源浪費(fèi)，也對(duì)城市地下空間造成一定影響。本文以廣元市精神衛(wèi)生中心衛(wèi)生院工程為例，介紹高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力混凝土波紋狀管樁的施工工藝、質(zhì)量控制及施工中應(yīng)注意的事項(xiàng)。
工程概況：
廣元市精神衛(wèi)生中心災(zāi)后業(yè)務(wù)用房重建工程，等級(jí)為二級(jí)，耐火等級(jí)為二級(jí)，屋面防水等級(jí)為Ⅲ級(jí)，抗震設(shè)防裂度為7度，建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，設(shè)計(jì)標(biāo)高±0.000相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高499.00。建筑總高6層：H=23.4m，場(chǎng)區(qū)占地面積8421.6m2，其余面積為配套綠地、生活設(shè)施等。
工程地質(zhì)狀況：地處嘉陵江沿岸，地面下2.5～4.0m為回填素土，下層為粉質(zhì)粘土層，最下層為強(qiáng)、中風(fēng)化泥巖層，處于地震多發(fā)帶。該工程樁基設(shè)計(jì)采用高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力混凝土波紋狀管樁（樁徑600~800mm，壁厚100~300mm，混凝土強(qiáng)度C80）。樁端承載力標(biāo)準(zhǔn)值為qpk=2100KN。因?yàn)樘幱诘卣饏^(qū)，基礎(chǔ)采用群樁上的整體筏板及局部承臺(tái)。
樁基的施工方法
2.1施工流程
考慮成樁對(duì)場(chǎng)地利用，施工順序?yàn)閺膱?chǎng)地出入口遠(yuǎn)端開始，逐步向路口施工，每樁施工流程為測(cè)量定位—樁機(jī)就位—樁位復(fù)核—成孔—吊裝壓入—樁身對(duì)中接樁—再壓沉樁—送樁—達(dá)到深度或壓力后終止壓樁—注漿回填—質(zhì)量檢驗(yàn)。
2.2施工要點(diǎn)
?。?）、成孔：波紋樁縱截面成波紋狀，截面直徑不一致，無法直接壓入，需要成孔后壓入，為了利用因截面直徑的不一致，成孔需要跟樁徑相匹配，大了回填成本高，小了不利于壓入，匹配不好達(dá)不到預(yù)設(shè)要求，一般采用不大于大徑又不小于小徑的孔為宜，成孔一般采用回旋鉆或者旋挖，目前施工機(jī)械發(fā)展快，旋挖效率高，泥漿少，便于環(huán)境控制。成孔控制重點(diǎn)是垂直度，其不得大于千分三，為了防止坍孔，泥漿護(hù)壁是關(guān)鍵，防止坍孔造成不必要的麻煩，在制漿中適當(dāng)摻加部分優(yōu)質(zhì)膨潤土或適量純堿，配備性能良好的泥漿，并及時(shí)檢測(cè)粘度，及時(shí)調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)，以充分保證孔壁的穩(wěn)定性，泥漿黏度控制在20~28秒為宜。
?。?）、壓樁：壓樁應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，接樁面應(yīng)保持清潔，為確保焊接質(zhì)量，采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，焊接效率高質(zhì)量好，焊接完畢待冷卻冷卻2～3分鐘后，涂刷防腐劑；焊接時(shí)上下節(jié)中心線應(yīng)對(duì)齊，防止偏心影響樁下沉，更造成縮徑現(xiàn)象影響樁質(zhì)量和承載。
?。?）、垂直度控制：成孔垂直度是施工質(zhì)量的關(guān)鍵。將尖端樁帽正位安放，樁帽與樁端留有注漿孔，當(dāng)樁插入土20～30cm進(jìn)行調(diào)校，確保樁垂直度，并進(jìn)行儀器輔助監(jiān)控。
?。?）回填注漿：考慮成孔與成樁間間隙土體擾動(dòng)，進(jìn)行管樁中心注漿回填樁外壁，樁底帽與樁端間隙孔作為注漿通道，漿液沿中心孔到樁底后沿外壁充盈孔與樁間，增加樁壁與土層的黏著力，也將成孔留下的泥漿部分?jǐn)D壓溢出和硬化處理，便于提高樁與土層的摩擦力。
?。?）波紋管樁施工繁瑣，但承載力成倍增加，樁數(shù)減少，便于節(jié)約資源和減少深樁對(duì)地下空間的擾動(dòng)和破壞，有利于合理降低造價(jià)和地下空間利用。
2.3沉樁線路的選定
施工時(shí)隨著成樁增多，為便于施工各樁的作業(yè)，入樁線路應(yīng)選擇便于運(yùn)輸，注漿時(shí)先從外側(cè)往中間進(jìn)行，這樣地基土在注漿滲透加固工程樁，對(duì)群樁加固形成整體承載力，既可避免地基土層注漿液外溢，又不致因注漿對(duì)土的擠壓而造成部分樁身傾斜，保證群樁的位置基本均勻并符合設(shè)計(jì)值。
2.4管樁與基礎(chǔ)筏板的連接方式
管樁與基礎(chǔ)筏板采用剛性連接。管樁樁頭為鋼板套箍，因此不能利用樁身內(nèi)的鋼筋作為連接鋼筋。本工程中，在樁頭的樁管內(nèi)填充3000mm的C40細(xì)石混凝土，并在混凝土中均分插入5Φ16鋼筋與筏板連接。
管樁的施工設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的事項(xiàng)
?。?）、樁頂施工控制標(biāo)高應(yīng)低于施工現(xiàn)場(chǎng)地面標(biāo)高不小于250mm。管樁施工時(shí)采用的液壓樁機(jī)自重及配重都相當(dāng)大。樁機(jī)直接在場(chǎng)地上移動(dòng)，若樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高與場(chǎng)地地面持平或略低于場(chǎng)地地面，施工中因場(chǎng)地土下陷，將造成樁頭外露，樁機(jī)移動(dòng)將受影響，甚至破壞樁頭，造成施工麻煩。
?。?）、根據(jù)實(shí)踐表明波紋狀管樁加工造價(jià)較圓柱管樁高些，但波狀外形與土層摩擦力大，承載力大于Φ800圓柱管樁，抗剪力也優(yōu)于800樁，總造價(jià)明顯降低。施工設(shè)計(jì)時(shí)須根據(jù)上部荷載大小、荷載形式、工程地質(zhì)條件、工期要求等綜合考慮，同一工程中樁宜采用同型號(hào)、同規(guī)格樁。
?。?）、波紋管樁為開口樁，但在施工時(shí)前端增加樁帽，并進(jìn)行回填注漿補(bǔ)強(qiáng)。因此在確定單樁承載力時(shí)按閉口樁考慮。
管樁施工中應(yīng)注意事項(xiàng)
?。?）、成孔和壓樁機(jī)應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況和樁長選用適當(dāng)型號(hào)及配重。
?。?）、適當(dāng)控制成孔和沉樁速度、注漿壓力，特別是控制注漿速度和質(zhì)量，使各層土體能被漿液充盈，便于形成整體承載力。
?。?）、采用焊接接樁時(shí)，采用二保焊，焊畢冷卻2～3min在套箍上涂刷防腐劑，方可繼續(xù)沉樁。
?。?）、管樁起吊前應(yīng)確定管樁樁身無損壞；施工中樁頭、樁身和送樁中心線應(yīng)重合。
?。?）、壓樁機(jī)時(shí)，垂直度控制是關(guān)鍵。
?。?）、施工中現(xiàn)場(chǎng)不宜過多存樁，減少倒運(yùn)次數(shù)和避免多層疊放。
波紋狀管樁的檢測(cè)
為檢查工程樁的樁身完整性和承載力，采用低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)法進(jìn)行質(zhì)量普查，采用靜載試驗(yàn)法進(jìn)行單樁的承載力試驗(yàn)。試驗(yàn)前根據(jù)地質(zhì)報(bào)告對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行分區(qū)，每個(gè)區(qū)內(nèi)選樣進(jìn)行試驗(yàn)，每個(gè)區(qū)進(jìn)行單獨(dú)評(píng)估，最后進(jìn)行整體評(píng)價(jià)。
（1）低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)：應(yīng)用低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)樁身的完整性。因?yàn)闃豆?jié)全部采用焊接，而不是采用硫磺膠泥連接，所以本工程中對(duì)樁身完整性的檢測(cè)只采用低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)，并沒有進(jìn)行高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)。抽測(cè)結(jié)果顯示，整個(gè)工程樁的完整性很好，工程中沒有出現(xiàn)接樁處出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。
?。?）靜載實(shí)驗(yàn)：利用靜力壓樁機(jī)作為反力裝置進(jìn)行樁的靜載試驗(yàn)，加載方式為慢速維持荷載法，第一級(jí)荷載為每級(jí)加載增量的兩倍，每級(jí)加載增量為100KN。通過由靜載試驗(yàn)得出的Q-s曲線可判斷出樁的極限承載力，從而判斷出能否滿足設(shè)計(jì)要求。本工程中通過靜載試驗(yàn)，單樁承載力均能滿足設(shè)計(jì)要求。
結(jié)語
高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土波紋狀管樁單樁承載力高，施工較繁瑣，但總樁數(shù)下降，總體工期短，有比灌注樁易保證施工質(zhì)量，防腐耐久性好；施工現(xiàn)場(chǎng)文明整潔，噪音小不擾民、無污染；施工過程中對(duì)樁體無震動(dòng)破壞；適用于多層、高層以及工業(yè)廠房等建造在軟基及地下空間受限的地方，隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，特別是大城市地下空間綜合利用更有十分廣闊前景。
參考文獻(xiàn)：
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