隨著我國社會經(jīng)濟建設(shè)步伐的加快，城市建筑行業(yè)得到充分的發(fā)展，各種類型的建筑物數(shù)量日益增加，對建筑工程管樁的施工質(zhì)量安全也提出了更高的要求。預(yù)應(yīng)力高強度混凝土管樁是一種空心圓筒形混凝土預(yù)制構(gòu)件，具有單樁承載力高、成樁效果好、抗震性能高、穿透能力強和造價低等優(yōu)點，能夠有效克服工程施工噪音大和振動大等缺點，改善地基土受力狀態(tài)，提高復(fù)雜地質(zhì)條件下的地基承載力。但是，預(yù)應(yīng)力高強度混凝土管樁的施工工藝技術(shù)并不是十分成熟，在施工過程中容易出現(xiàn)一些質(zhì)量問題，給建筑工程帶來一定的安全隱患。因此，建設(shè)單位有必要加強預(yù)應(yīng)力高強度混凝土管樁施工質(zhì)量的控制工作，提高管樁的成樁效果，從而確保建筑工程的質(zhì)量安全。
1工程概況
某建筑工程樁基礎(chǔ)采用預(yù)應(yīng)力高強度混凝土管樁，地基基礎(chǔ)設(shè)計等級：甲級，建筑樁基礎(chǔ)設(shè)計等級：甲級。單樁豎向抗壓承載力為3000kN。
2施工難點與特點
2.1地質(zhì)條件復(fù)雜
地質(zhì)結(jié)構(gòu)層內(nèi)存在較厚的殘積砂質(zhì)粘性土夾層(厚度達9～30m)，該層結(jié)構(gòu)具有不穩(wěn)定性的特點，若管樁在該層停滯時間越長，則沉樁阻力也就越大。
2.2錘擊數(shù)量偏高
因設(shè)計樁長較長且水文地質(zhì)條件復(fù)雜(水位較高)，因此造成錘擊數(shù)量偏高，若采用常規(guī)的襯墊根本無法滿足現(xiàn)場需要，最終將可能導(dǎo)致襯墊失效，錘擊應(yīng)力加大。
2.3配樁要求高
Φ600PHC管樁使用極少，廠家要求必須提前定制，如因配樁不合理造成的剩余將不予退貨，因此對配樁提出很高的要求。
2.4接頭施工時間長
傳統(tǒng)單個焊接接頭施工時間為30min，本工程每根樁接頭平均數(shù)量為兩個，則接頭施工時間長達1h。接頭施工時間長將造成樁身在殘積砂層粘性土層中停滯時間長，則樁受該不穩(wěn)定性土層的不斷回抱、固結(jié)后阻力增大且大直徑管樁樁身摩檫接觸面大，沉樁過程摩阻力上升快，從而增加阻力至極限狀態(tài)，因此沉樁過程造成異常樁數(shù)量偏多。
3控制異常樁的施工技術(shù)
3.1提高襯墊的使用效果
襯墊對管樁施工過程的重要性不言而喻，襯墊可以均勻分布錘擊樁應(yīng)力，可以減少樁錘對管樁樁頭的直接打擊破壞，襯墊的有效利用是控制異常樁數(shù)量的必要的技術(shù)措施，然而現(xiàn)在我們施工過程中往往忽略對襯墊使用的重視度，一般僅僅采用鋼絲繩+紙墊作為送樁的襯墊，殊不知該類型襯墊不但在沉樁過程中(錘擊數(shù)量較高)容易損壞、失效，而且當(dāng)在有豐富的地下水的地質(zhì)環(huán)境中，襯墊將根本無法使用，此時樁頂將直接承受沖擊荷載，應(yīng)力將增大，從而提高異常樁率。我們通過改進襯墊來解決襯墊使用率的問題，具體實施如下：
首先，改進樁帽和樁頂間增加緩沖墊，我們采用的緩沖墊材料是經(jīng)過大量實驗后選用的，如采用包裝紙板其緩沖作用優(yōu)于硬木、橡膠。改進后樁帽和樁頂間的緩沖墊構(gòu)造圖詳(圖1)；
圖1樁帽襯墊構(gòu)造圖
其次，在送樁器上安裝襯墊保證最后送樁過程中襯墊有效利用。通過上述樁帽和樁頂間的襯墊改進，有效地提高了襯墊的有效率，但在最后送樁至設(shè)計樁頂標(biāo)高過程中因場地內(nèi)地下水位較高，造成襯墊無法使用。為解決地下水位高造成襯墊失效的影響，我們采用在送樁器上加30mm厚可拆裝鋼板。
2)，在兩塊鋼板上安裝襯墊，可隨時更換損壞的襯墊，簡單快捷；同時可以緩沖應(yīng)力，增加作用時間，對端頭板也可以起到保護作用，克服送樁器不正和因樁錘過大而損壞樁頭。
通過改進襯墊方式降低了錘擊應(yīng)力，延長了樁頭錘擊作用時間，具有很強的實用性。
3.2合理配樁，降低沉樁阻力及減小浪費
3.2.1優(yōu)化定配樁方案
因本工程地質(zhì)極為復(fù)雜，殘積砂質(zhì)粘性土夾層厚達28m(埋深8－36m)，該層結(jié)構(gòu)具有不穩(wěn)定性的特點，若管樁停滯時間長，則沉樁難度極大且Φ600PHC管樁使用極少，廠家要求必須提前定制，如因配樁不合理造成的剩余將不予退貨，因此提前策劃配樁方案事關(guān)重大。為解決配樁的難題我們特制定了配樁流程圖見(圖2)，按照制定的配樁流程圖配樁有效的減小少了浪費。
圖2配樁流程圖
3.2.2現(xiàn)場合理配樁避免施工第一個接頭時，樁身就進入殘積砂質(zhì)粘性土層
異常樁主要出現(xiàn)在殘積砂質(zhì)粘性土較厚的區(qū)域，查閱施工記錄并結(jié)合三維地質(zhì)模擬圖得出前期施工的異常樁配樁極不合理。如持力層埋深為43m，送樁至地面以下4m的位置，已施工的配樁按(13+13+13m)，此配樁會造成正常施工兩個接頭時樁身都處于殘積砂層粘性土層中，尤其在施工第二個接頭時，樁身因在殘積砂層粘性土層中停滯時間長，造成受該不穩(wěn)定性土層的不斷回抱、固結(jié)且大直徑管樁樁身摩檫接觸面大，沉樁過程摩阻力上升快，從而造成阻力快速地增大到極限，此時沉樁極為困難，若繼續(xù)進尺將可能出現(xiàn)爆樁，最終導(dǎo)致無法沉樁至設(shè)計標(biāo)高。各階段效果示意圖如(圖3)：
圖3實施前效果圖
為避免施工第一個接頭時，樁身就進入殘積砂質(zhì)粘性土層，小組成員共同研究地質(zhì)報告后改進配(9+15+15m)，盡量避免了施工第一個接頭時樁身就進入殘積砂層粘性土層中，當(dāng)施工第二個接頭時，阻力相對較少，容易直接穿透殘積砂層粘性土層，以順利沉樁至設(shè)計標(biāo)高。各階段效果示意圖如(圖4)：
圖4實施后效果圖
通過改進配樁方案后，在施工管樁接頭時樁身位于殘積砂質(zhì)粘性土層的時間平均減少至65min減少沉樁阻力及配樁不合理造成的浪費。
3.3在殘積砂層粘性土層較厚位置管樁焊接頭更改為施工機械接頭
為避免施工第二個接頭時因焊接時間長且焊接后接頭的抗彎與抗拉強度低于樁身強度而造成在較厚的砂質(zhì)粘性土層的固結(jié)作用下沉樁無法達到設(shè)計深度，經(jīng)參建各單位一致同意在殘積砂層粘性土層較厚位置采用目前間歇時間最短、接頭質(zhì)量最為穩(wěn)定的快速施工機械接頭。機械接頭施工快捷，無技術(shù)間歇時間，在刮風(fēng)下雨條件下仍可施工，工作效率提高70%以上。傳統(tǒng)的焊接接頭是硬性的，而機械接頭是帶有彈性的，后者錘擊時有彈性緩沖作用，故爆樁數(shù)量也會減少。
效果對比圖片如(圖5)：
圖5兩者對比圖片
兩者時間對比如下：
4小結(jié)
預(yù)應(yīng)力高強度混凝土管樁具有其它管樁不具備的優(yōu)點，其施工質(zhì)量一直是業(yè)界人士重點關(guān)注的焦點。本工程在加強管樁施工質(zhì)量控制工作力度后，有效控制了異常樁比率，降低了工程的施工成本，同時預(yù)應(yīng)力高強度混凝土管樁的單樁豎向極限承載力均滿足設(shè)計要求，成樁效果得到參建單位的一致肯定，并取得較好的經(jīng)濟效益。
參考文獻
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[2]陳志山.靜壓高強預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工技術(shù)[J].科技致富向?qū)?2012年第12期
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