0概述
隨著國內(nèi)各大城市現(xiàn)代化建設(shè)的不斷推進，高等級公路、工業(yè)廠房、高層建筑、港口碼頭、大跨度橋梁等工程建設(shè)項目在進一步擴大建設(shè)規(guī)模的同時，對于樁基礎(chǔ)施工的技術(shù)、質(zhì)量均提出了新的要求。在此前提下，預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)憑借其施工環(huán)境整潔無污染、樁身強度高、質(zhì)量穩(wěn)定、施工效率高、工期短、噪音小、造價低和抗震性能好等優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用到各類工程項目建設(shè)中。然而，在預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工過程中，由于受到質(zhì)量管理水平、施工技術(shù)水平、生產(chǎn)操作行為等多種因素影響，極易出現(xiàn)樁身斷裂、傾斜、樁頭位移及接樁處開裂等質(zhì)量問題，倘若沒能及時采取有效措施加以處理，將直接影響到整個工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全。因此，對預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工質(zhì)量通病及其相應(yīng)防治措施進行總結(jié)分析，具有重要意義。
1靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工質(zhì)量通病分析及防治措施
1.1管樁樁頂被壓碎
(1)原因分析。①管樁制作不良，壁厚未能達到標準要求或端部樁壁厚薄不均或管樁混凝土強度達不到設(shè)計要求；②壓樁樁帽或送樁器樁帽的剛度不足，易產(chǎn)生變形使樁頂受壓不均勻；③靜壓樁機配重不足或配重放置不平衡，力大時樁機傾斜起身，使管樁偏心受壓；④壓樁樁帽或送樁器樁帽與管樁不匹配，樁帽中心與管樁中心不重合，使管樁受偏心壓力；⑤壓樁前機架未調(diào)平或場地地基松軟，管樁垂直度偏差超標。沉樁過程中，管樁始終偏心受壓，受最大偏心力的管樁頂部極易破碎。
(2)防治措施。①對進入施工現(xiàn)場的管樁按照標準嚴格檢查驗收，有問題的樁一律不得使用；②靜壓樁機上的壓樁和送樁樁帽應(yīng)根據(jù)管樁設(shè)計尺寸，及時制作更換，管樁在樁帽內(nèi)的周邊間隙應(yīng)為5～l0mm，必要時可考慮在樁頂使用硬紙墊層；③根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗、設(shè)計要求和地質(zhì)條件選取合適的靜壓樁機，發(fā)現(xiàn)樁機能量太小或太大，都應(yīng)及時更換或調(diào)整；④現(xiàn)場地表土的地耐力應(yīng)滿足施工要求，并做好雨天排水工作，只有在樁身垂直度符合要求的情況下，才能加壓沉樁；⑤對于因樁頂破碎而沒有壓至設(shè)計標高的樁，應(yīng)會同設(shè)計、監(jiān)理等部門及時做出處理方案。
1.2沉樁達不到設(shè)計要求
(1)原因分析。一是地質(zhì)勘察資料與實際工程地質(zhì)存在偏差，發(fā)生配樁長度不準確，使沉樁達不到成樁設(shè)計要求的相關(guān)控制值，如樁頂標高、終壓力、貫入度等。二是由于設(shè)備故障等原因使沉樁過程突然中斷時間過長，樁周阻力增大，難以沉樁到設(shè)計要求的持力層。
(2)防治措施。應(yīng)探明工程地質(zhì)情況，必要時應(yīng)作補充地質(zhì)勘察，合理選擇持力層和成樁的相關(guān)控制值。并根據(jù)有關(guān)要求合理選擇沉樁設(shè)備，在沉樁過程中發(fā)生異常情況時，應(yīng)冷靜分析原因，找出對策，不能盲目加大壓樁力強行沉樁，以防止樁身斷裂。
1.3鄰樁上浮或樁頭位移
(1)原因分析。一是靜壓管樁屬于擠土樁，在沉樁過程中存在擠土效應(yīng)會使地面隆起，特別當(dāng)土層是飽和性軟土、樁距較密、樁數(shù)較多時，土被擠到極限密實度而向上隆起，后施工的樁便會對先前施工或相鄰的樁產(chǎn)生向上拉力，使其樁身上浮或被推向一側(cè)。二是施工中樁位被擠壓偏離或標志丟失，造成樁位錯位較大。三是選擇的沉樁順序或行車路線不合理。
(2)防治措施。當(dāng)施工中發(fā)現(xiàn)樁身上浮時，最有效的方法是采用取土引孔壓樁法，即用螺旋鉆機在設(shè)計樁位取土引孔后隨即壓入管樁，在壓縮性較差的土體中施工，引孔的孔徑應(yīng)比樁徑小50～100mm，引孔深度一般應(yīng)控制在樁長的30%內(nèi)，并做到隨引孔隨壓樁，以免地下水滲入孔內(nèi)引起塌孔或地下水泡軟樁端土層使樁端土承載力降低。同時合理安排沉樁順序和樁機行走路線，堅持“先中間后四周”的對稱施工法，以及結(jié)合“先密集樁后稀疏樁、先長樁后短樁”的壓樁順序進行壓樁。當(dāng)采取上述措施后仍無法制止樁身上浮現(xiàn)象時，則可考慮采用原樁復(fù)壓措施，必要時可經(jīng)設(shè)計調(diào)整樁間距。
1.4接樁處開裂
(1)原因分析。一是上下兩節(jié)樁不在同一條直線上，使壓樁過程中接樁處焊縫局部產(chǎn)生過大集中應(yīng)力而開裂。二是采用焊接連接時，連接處端板表面未清理干凈，樁端不平整。三是未嚴格進行分層施焊、焊縫不連續(xù)、不飽滿及焊縫中夾有焊渣等雜物，焊接結(jié)束后停歇時間較短或焊縫遇地下水出現(xiàn)脆裂。
(2)防治措施。在管樁接樁前應(yīng)先復(fù)核上下兩節(jié)樁的樁心錯位是否在允許偏差值之內(nèi)，一般宜設(shè)置接樁臨時導(dǎo)向箍，使上下兩節(jié)樁保持順直。焊接前應(yīng)檢查焊條和焊接設(shè)備適用完好，并利用鋼刷將兩節(jié)樁的端板表面清刷干凈。焊接時宜先在坡口圓周上對稱點焊4～6點，待上下節(jié)樁固定后拆除臨時導(dǎo)向箍，再分層均勻施焊。施焊時宜由兩個持證上崗的焊工對稱進行。焊接完畢后焊縫應(yīng)自然冷卻，嚴禁用水冷卻和焊完即沉樁。
1.5樁身發(fā)生斷裂
(1)原因分析。①樁機發(fā)生大的傾斜，樁身受剪力、彎矩作用引起樁身斷裂，引起的因素有施工場地地下水位太高或地耐力太差，滿足不了樁機荷載要求，樁機發(fā)生不均勻沉陷引起靜壓樁機傾斜，管樁受彎矩、剪力作用而斷裂；②樁機的配置在樁機平臺放置不對稱，造成樁身內(nèi)部重力偏心，超過樁身混凝土抗壓強度極限值，引起樁身斷裂；③發(fā)現(xiàn)樁身傾斜而強行糾偏，產(chǎn)生過大側(cè)向應(yīng)力；④樁混凝土強度與設(shè)計要求不符或樁本身存在質(zhì)量缺陷；⑤打樁機施工時壓力值超過管樁極限承載力；⑥在深基坑開挖過程中，未按分層開挖的原則，引起土應(yīng)力釋放，土體產(chǎn)生側(cè)向位移對管樁作用了側(cè)壓力，樁受彎矩作用而斷裂。
(2)防治措施。①沉樁前先進行場地平整硬化，防止樁機不均勻下沉；②樁機配重應(yīng)對稱配置，避免樁機重心偏移；③一旦發(fā)生樁身傾斜應(yīng)及時采取有效措施進行糾偏，但不宜采用移動樁架強行糾偏以免造成斷樁事件；④管樁進入施工場地內(nèi)應(yīng)檢查樁的質(zhì)保資料及查看樁的外觀質(zhì)量，有無質(zhì)量缺陷；⑤控制沉樁加壓荷載，控制沉樁速度，一般不宜超過2m/min；⑥基坑開挖應(yīng)分層進行，預(yù)防土體位移對管樁作用大的側(cè)向力。
1.6樁身傾斜
(1)原因分析。一是場地不平、有較大坡度，樁機本身傾斜，首節(jié)樁初壓至樁身基本穩(wěn)定時才校正垂直度，穩(wěn)樁時樁不垂直。首節(jié)樁垂直度偏差不得超過樁長的0.5%。送樁器、樁帽及樁不在同一條直線上，則樁在壓入過程中就會逐漸產(chǎn)生較大傾斜。二是接樁引起樁身傾斜。預(yù)制管樁接頭不宜超過3個，接樁宜在樁尖進入硬土層后進行。接樁時上、下段樁的中心線偏差不宜大于2mm，節(jié)點彎曲矢高不得大于樁段的0.1%。三是基坑土方開挖不當(dāng)，樁身側(cè)向受力不平衡引起大面積群樁傾斜，特別是表層軟土土層厚度大，每次開挖的厚度超過規(guī)定，樁身傾斜的可能性更大。
(2)防治措施。場地應(yīng)平整，對于發(fā)現(xiàn)局部平整度差、土質(zhì)松軟時，應(yīng)在樁機行走路線上加設(shè)墊木或其它材料，使樁機底座保持水平。對基坑土方開挖不當(dāng)引起傾斜的樁，應(yīng)組織有關(guān)單位進行調(diào)查分析，采取樁基聯(lián)合承臺的加固措施或補樁的方法。施工中應(yīng)嚴禁邊沉樁邊開挖，土方開挖應(yīng)采取分層分段均勻?qū)ΨQ進行。對于軟土土層，樁周土體高差不得大于1.0m，并注意保持基坑圍護結(jié)構(gòu)或邊坡土體的穩(wěn)定。嚴格控制接樁的垂直度質(zhì)量，強化接樁工藝質(zhì)量驗收，做好隱蔽質(zhì)量記錄。
1.7擠土效應(yīng)和振動影響
(1)原因分析。①預(yù)應(yīng)力管樁屬于擠土類型，往往由于沉樁時使樁四周的土體結(jié)構(gòu)受到擾動，改變了土體的應(yīng)力狀態(tài)，產(chǎn)生擠土效應(yīng)；②樁機施工過程中焊接時間過長；③樁的接頭較多而且焊接質(zhì)量不好或樁端停歇在硬夾層；④施工方法與施工順序不當(dāng)，每天成樁數(shù)量太多、壓樁速率太快、布樁過多過密，加劇了擠土效應(yīng)。
(2)防治措施。①控制布樁密度，對樁距較密部分的管樁可采用預(yù)鉆孔沉樁方法，孔徑約比樁徑小50-100mm，深度宜為樁長的1/3-1/2，施工時應(yīng)隨鉆隨打；或采用間隔跳打法，但在施工過程中嚴禁形成封閉樁。②控制沉樁速率，一般控制在1m/min左右；并制定有效的沉樁流水路線，并根據(jù)樁的入土深度，若樁較密集，場地狹長，兩端距建筑物較遠時，宜從中間向兩端進行；若樁較密集，且一側(cè)靠近建筑物時，宜從相鄰建筑物的一側(cè)開始，由近向遠進行；樁數(shù)多于30根的群樁基礎(chǔ)，應(yīng)從中心位置向外施打；承臺邊緣的樁，待承臺內(nèi)其他樁打完并重新測定樁位后，再插樁施打；有圍護結(jié)構(gòu)的深基坑中的靜壓管樁，宜先壓樁后再做基坑的圍護結(jié)構(gòu)，這樣的施工順序可以避免由于基坑四周的圍護結(jié)構(gòu)使壓樁的土體無法擴散，造成先施工的管樁被后施工的管樁擠上來，使樁的承載力達不到設(shè)計要求，又避免了在基坑的壓樁過程中土體擴散而擠壞四周的圍護結(jié)構(gòu)及降低基坑圍護結(jié)構(gòu)的止水效果；同時應(yīng)對日成樁量進行必要的控制。③設(shè)置袋裝砂井或塑料排水板，消除部分超孔隙水壓力，減少擠土現(xiàn)象；設(shè)置隔離板樁或地下連續(xù)墻；開挖地面排土溝，消除擠土效應(yīng)。④沉樁過程中應(yīng)加強臨近建筑物、地下管線的觀測、監(jiān)測，對靠近特別重要的管線及建筑物處可改其它樁型。
2施工質(zhì)量問題常用處理技術(shù)
在實際施工過程中，一旦發(fā)現(xiàn)樁身斷裂、傾斜、單樁承載力不足、樁頭位移等質(zhì)量問題時，目前常用的施工質(zhì)量處理技術(shù)，主要有以下幾種：(1)補送結(jié)合技術(shù)。當(dāng)打入樁采用分節(jié)連接、逐根沉入時，接樁可能發(fā)生連接節(jié)點脫開的情況，此時可采用補送結(jié)合法。(2)補樁技術(shù)。對于設(shè)計樁距較小的預(yù)應(yīng)力管樁施工，可先通過在崗人員的機械操作開設(shè)成孔，再進行植樁，最后以常規(guī)的技術(shù)方法實施沉樁。(3)修改樁型或沉樁參數(shù)。此種處理技術(shù)，可從多個方面入手加以實施，具體包括：改變樁位、改變樁型、改變沉樁設(shè)備、改變樁入土深度等。(4)復(fù)合地基技術(shù)。此種處理技術(shù)的應(yīng)用，主要是利用預(yù)應(yīng)力管樁與地基土體間的共同作用，利用各種化學(xué)材料、技術(shù)手段，以樁間增設(shè)水泥土樁、承臺下做換土地基等多種處理方式，提高施工地基的承載力，使之更好的轉(zhuǎn)移、分擔(dān)管樁所承受的荷載。
3結(jié)語
綜上所述，在靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工過程中，應(yīng)充分考慮各種質(zhì)量影響因素，盡可能估計到可能發(fā)生的施工質(zhì)量問題，并在其應(yīng)用過程中，嚴格落實現(xiàn)有各項技術(shù)規(guī)范、措施和工程經(jīng)驗，同時在施工過程中不斷改進并提高其技術(shù)應(yīng)用水平，不斷提高靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工質(zhì)量和施工安全。
參考文獻：
[1]張玉金.預(yù)應(yīng)力混凝土管樁常見問題分析及防治措施[J].福建建材，2013(05)：152-154.
[2]廖夢耘.預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工質(zhì)量控制探討[J].山西建筑，2011(12)：211-212.
[3]范公群.靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工質(zhì)量控制[J].西部探礦工程，2010(02)：199-202.
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