前言
隨著預(yù)應(yīng)力混凝土管樁（PHC）的不斷推廣，目前各類(lèi)建筑樁基礎(chǔ)都有采用管樁施工形式。合理的選擇樁基礎(chǔ)形式，既能保證工程的質(zhì)量和安全，又能得到很高的經(jīng)濟(jì)效益。管樁樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)C60和C80，具有較好的抗彎強(qiáng)度和較高的抗壓強(qiáng)度，而且管樁規(guī)格繁多，樁徑通?？蛇x300-600mm，節(jié)長(zhǎng)通常可選5-12m。施工時(shí)可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，選用不同壁厚的管樁，依據(jù)設(shè)計(jì)要求合理配樁，從而減少截樁帶來(lái)的不必要的浪費(fèi)。管樁施工工藝簡(jiǎn)單、施工質(zhì)量可靠、施工進(jìn)度快、施工現(xiàn)場(chǎng)整潔、工程造價(jià)低?，F(xiàn)在在市區(qū)中施工，由于噪音和振動(dòng)原因使工程不能順暢進(jìn)行時(shí)，采用靜力壓樁施工方法就能滿(mǎn)足無(wú)噪音、無(wú)振動(dòng)要求。
目前，預(yù)應(yīng)力管樁在沿海地區(qū)應(yīng)用最為廣泛，其自身優(yōu)點(diǎn)和施工特點(diǎn)使其在樁基工程中發(fā)展形勢(shì)迅猛。但管樁施工受場(chǎng)地、地質(zhì)條件及打樁方式的局限，使其在工程應(yīng)用中暴露了一些問(wèn)題。本文針對(duì)管樁施工特點(diǎn)簡(jiǎn)單介紹管樁引孔施工方法并淺析管樁施工中出現(xiàn)的一些常見(jiàn)問(wèn)題。
工藝原理
管樁在施工時(shí)樁基碰到沙層類(lèi)土層或土層上軟下硬突變的情況時(shí)，施工中經(jīng)常采用引孔的方法來(lái)處理。樁基引孔施工技術(shù)措施，即在樁基原位預(yù)鉆孔，在原位對(duì)淺層土進(jìn)行鉆孔取土，減少樁在打入時(shí)土對(duì)周?chē)ㄖ锘驑兜臄D密效應(yīng)，以減小沉樁時(shí)淺層土對(duì)樁的側(cè)向阻力，降低樁尖處土層的空隙水壓力從而減小樁底阻力，并減少由于土層上軟下硬突變產(chǎn)生的拉應(yīng)力對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁身的斷裂降低施工難度，使施工機(jī)械能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求的送樁深度。
該方法對(duì)樁基穿越淺層砂土或粘土夾粉砂質(zhì)土尤其有效。因?yàn)樵诘叵滤饔孟?，砂土的壓縮效果比較粘土小，在壓樁力的作用下，樁尖及樁端前部側(cè)壁的阻力會(huì)因孔隙水壓力增大的緣故異常增大，使沉樁過(guò)程中的阻力大大超過(guò)設(shè)計(jì)的極限承載力，若在此標(biāo)高上停止打樁，則會(huì)發(fā)生樁基在相應(yīng)土層部分的樁的承載力會(huì)大大降低，如沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)高，會(huì)影響樁基承載力、影響工程的本身質(zhì)量。
施工工藝
2．1施工流程
管樁基礎(chǔ)引孔施工流程如下：
施工準(zhǔn)備——測(cè)量放線(xiàn)——引孔、成孔——樁機(jī)就位——吊樁定位——對(duì)中調(diào)直——靜壓沉樁——接樁焊接——再靜壓樁——終止壓樁。
2.2施工要求及質(zhì)量控制
1)采用引孔靜力壓樁方法施工，其樁位是由引孔位置決定的。在取土引孔前，要做好定位工作，孔位的平面偏差不大于2cm。取土引孔施工的過(guò)程中應(yīng)控制好引孔的垂直度，引孔前樁架的垂直度偏差不超過(guò)0.5％引孔時(shí)利用經(jīng)緯儀校正鉆桿垂直度，鉆桿垂直度偏差控制在0.5％以?xún)?nèi)。
2)引孔孔徑以小于預(yù)制樁樁徑50mm為宜。例如樁徑450mm的管樁，引孔孔徑宜采用400mm。如沉樁時(shí)需穿過(guò)10m以的厚砂層，樁身要有相應(yīng)剛度，樁徑不宜小于400mm，長(zhǎng)細(xì)比不宜超過(guò)40。
3)引孔深度以小于樁總?cè)胪辽疃?.5～1.0m為宜，以保證沉樁時(shí)最少有0.5～1.0m是樁尖進(jìn)入原狀土中。
4)引孔工序完成后與打樁時(shí)間間歇不宜超過(guò)24h，以免造成坍孔影響樁的入土深度。同時(shí)必須確保引孔的垂直度及護(hù)壁質(zhì)量，以保證沉樁效果。
5)錘擊送樁時(shí)，施工中錘與樁頂?shù)慕佑|面應(yīng)平整，使錘的沖擊力通過(guò)樁帽均勻地傳遞給樁項(xiàng)。樁帽中的減振材料應(yīng)經(jīng)常更換。靈活調(diào)整控制柴油錘的供油量，從而控制錘的沖擊能力，有效地避免發(fā)生斷樁或無(wú)法接樁的事故。
3.常見(jiàn)問(wèn)題淺析
3.1擠土效應(yīng)和振動(dòng)影響問(wèn)題
靜壓法施工預(yù)應(yīng)力管樁屬于擠土類(lèi)型，沉樁時(shí)使土體受到擾動(dòng)，改變了土體的應(yīng)力狀態(tài)，產(chǎn)生擠土效應(yīng)，同時(shí)，樁的接頭多且焊接質(zhì)量不好或樁停在了硬夾層等原因，都會(huì)引起擠土和產(chǎn)生較大的振動(dòng)。對(duì)這種情況，一般可以通過(guò)合理布置樁的密度，必要時(shí)采用引孔及控制沉樁速率(1m／min)、設(shè)置袋裝砂井或排水板來(lái)加以減弱和消除，同時(shí)在沉樁過(guò)程中加強(qiáng)建筑物、管線(xiàn)的監(jiān)測(cè)。另外，在施工過(guò)程中控制樁的停歇，一是避免停歇時(shí)間過(guò)大：二是避免在砂質(zhì)粉土、砂土層中焊接；三是合理布置樁的連接位置，避免出現(xiàn)同截面處連接。
3.2預(yù)應(yīng)力管樁承載力低于設(shè)計(jì)要求的問(wèn)題
問(wèn)題產(chǎn)生的原因有以下幾點(diǎn)
1）管樁入土深度不足。
2）管樁樁端未進(jìn)入持力層。
3）貫入度過(guò)大。
4）管樁樁身傾斜大、樁頭斷裂等。
上述施工中發(fā)現(xiàn)的原因采用引孔技術(shù)可以得到解決。引孔后再壓樁，可以減小一般壓樁工藝在施工過(guò)程中對(duì)土壤的擠壓效應(yīng)，因?yàn)樵陟o壓樁施工前，引孔機(jī)已經(jīng)按照樁位把整個(gè)樁孔的土壤取出來(lái)，形成一個(gè)相對(duì)孔洞，在靜壓樁施工時(shí)樁對(duì)土壤的摩擦擠壓力大大減小。從而避免以上情況的發(fā)生。
3.3關(guān)于先引孔再沉樁對(duì)單樁承載力影響的問(wèn)題
1)對(duì)于端承樁，引孔孔徑應(yīng)小于樁徑，以保證有一定的樁側(cè)摩阻力。但對(duì)于摩擦樁，為了減少引孔對(duì)樁側(cè)摩阻力的影響，引孔孔徑盡量取小，宜為樁徑的60％～80％。在鉆孔取土工作中選擇合適的引孔孔徑尤為重要，合理的孔徑在預(yù)應(yīng)力管樁壓人后，剛好能夠與土層緊密結(jié)合，又不會(huì)產(chǎn)生太大的擠土效應(yīng)。如果鉆孔直徑太小，所取土層體量太小，擠土效應(yīng)減少的不明顯，不利于對(duì)周邊結(jié)構(gòu)的保護(hù)。而鉆孔直徑太大，又將影響到預(yù)應(yīng)力管樁人土后與周邊土層的結(jié)合程度，如果需要考慮部分樁身摩擦承載力的話(huà)，將會(huì)影響樁的有效承載力。因此，施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)該結(jié)合工程實(shí)際情況，選用適合的鉆頭，保證現(xiàn)場(chǎng)施工需要。
在引孔取土后，樁沉入時(shí)雖然較未引孔前的擠土量減少，樁四周土層對(duì)樁的摩擦力會(huì)有所降低，但在樁周土重新固結(jié)后，土層對(duì)樁身的側(cè)壁阻力會(huì)恢復(fù)，引孔的技術(shù)措施并不影響樁身的承載力。
2)在引孔靜力壓樁施工中為了減少取土引孔對(duì)周?chē)馏w的擾動(dòng)，應(yīng)盡量減少引孔深度，以引孔深度通過(guò)堅(jiān)硬土層或厚砂層為準(zhǔn)。引孔深度小于總樁長(zhǎng)1.0m，這樣樁錘擊過(guò)程中，對(duì)樁周土仍有擠壓實(shí)力，即樁周摩阻力QS及樁端承載力Qp可按預(yù)制樁的參數(shù)確定。
3)樁基施工應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件及時(shí)改進(jìn)施工方法以取得較好的工程效果。
4.結(jié)語(yǔ)
預(yù)應(yīng)力管樁就其自身及施工技術(shù)的特點(diǎn)被建筑工程廣泛采用。大部分地區(qū)淺層普遍存在粉砂或粉質(zhì)粘土夾粉砂土層，會(huì)對(duì)樁基的靜壓施工造成較大的困難。如果適當(dāng)?shù)倪x定方案，采用預(yù)鉆孔引孔技術(shù)后。會(huì)降低施工難度，確保樁基施工的樁身完整性及按圖施工的質(zhì)量控制，大幅度提高了施工進(jìn)度并降低工程造價(jià)。在今后的工程中隨著預(yù)應(yīng)力管樁工程實(shí)踐的不斷積累，以及施工工藝及施工機(jī)械的不斷完善，預(yù)應(yīng)力管樁的施工技術(shù)將達(dá)到更高的技術(shù)水平。
參考文獻(xiàn)：
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