一、前言
PHC預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)砼管樁采用先張法預(yù)應(yīng)力離心工藝成型，經(jīng)高壓、蒸汽養(yǎng)護(hù)成型，具有工廠化、成樁快、強(qiáng)度高、質(zhì)量可靠等特點(diǎn)，其施工工藝簡單、單樁承載力高、單位造價(jià)便宜，是目前預(yù)制樁同類型基礎(chǔ)中比較先進(jìn)的一種基礎(chǔ)類型。近年來，在我國沿海地區(qū)得到快速發(fā)展及推廣應(yīng)用。
PHC預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)砼管樁靜壓施工法，是通過壓樁機(jī)自重和配重的反力，將管樁壓入土中的一種沉樁工藝，與錘擊法施工相比，靜壓法有低噪聲、無振動(dòng)、無污染，可以不間斷連續(xù)施工，從而縮短施工工期，因此靜壓施工法越來越普遍?，F(xiàn)通過某工程PHC管樁的施工，淺談該樁基的靜壓施工方法與質(zhì)量控制要點(diǎn)，供參考。
二、沉樁工藝原理
在樁機(jī)自行就位后，利用起吊設(shè)施，吊起管樁進(jìn)行喂樁，通過樁機(jī)夾持橫梁內(nèi)的夾具對樁施加側(cè)向壓力，進(jìn)行夾抱。就緒后，通過固定在機(jī)身上的壓樁液壓缸對夾持橫梁施加向下的壓力，管樁在自重及配重靜壓力作用下逐漸將樁壓入地基土中，壓樁液壓缸行程滿后松開夾持液壓缸，回位后重復(fù)上述程序。然后通過焊接將上下兩節(jié)管樁連接實(shí)現(xiàn)接長，并通過送樁器將樁頂送到設(shè)計(jì)標(biāo)高的一種成樁工藝。
三、施工工藝
1、定位放線。根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)，采用坐標(biāo)定位的方式，用全站儀放出樁的中心點(diǎn)，并打入約20~30cm的竹簽。加工與樁直徑相同的圓盤，圓心放在樁中心，圍圓盤撒出樁外皮輪廓線。
2、樁機(jī)就位。樁機(jī)就位前，應(yīng)對施工場地做承載力試驗(yàn)，確保樁機(jī)不因場地承載力不足而造成傾斜、沉陷。樁機(jī)安裝完畢并檢測后，行至樁位處，使樁機(jī)夾持鉗口中心與地面上的樣樁基本對準(zhǔn)，調(diào)平壓樁機(jī)后，再次校核無誤，將長步履（長船）落地受力。
3、喂樁。靜壓預(yù)制樁樁節(jié)長度一般為7~15米，可直接用壓樁機(jī)上的工作調(diào)機(jī)自行吊裝喂樁，也可以配備專門吊機(jī)進(jìn)行吊裝喂樁。第一節(jié)樁（底樁）應(yīng)用帶樁尖的樁，當(dāng)樁被運(yùn)到壓樁機(jī)附近后，一般采用單點(diǎn)吊法起吊，采用吊索加小橫梁的起吊法可使樁身豎直進(jìn)入夾樁的鉗口中。當(dāng)接樁采用硫磺膠泥接樁法時(shí)，起吊前應(yīng)檢查漿錨孔的深度并將孔內(nèi)的夾物和積水清理干凈。
4、對位、插樁。當(dāng)樁被吊入夾樁鉗口后，由指揮員指揮司機(jī)將樁緩慢降到樁尖離地面10cm左右為止，夾緊抱箍，并將樁身底部微調(diào)至樁身輪廓灰線內(nèi)進(jìn)行加壓，樁壓入土中0.5~1.0m，暫停下壓，在樁的兩個(gè)正交側(cè)面校正樁身垂直度，當(dāng)樁身垂直度偏差小于0.5%時(shí)才可正式壓樁。
5、壓樁。樁身對中后，再次檢查抱箍，然后以2.0m-3.0m/min速度進(jìn)行加壓。不同型號的壓樁機(jī)，液壓缸的行程不同，當(dāng)壓樁至最大行程時(shí)，松開抱箍，收回液壓缸，再夾緊，加壓，如此反復(fù)。
6、接樁。當(dāng)?shù)谝还?jié)樁頂壓至距地面約1.5m時(shí)，開始接樁。接樁前應(yīng)將端頭板清理干凈，坡口表面要呈金屬光澤。接頭處如有孔隙，應(yīng)用鍥形鐵片全部填實(shí)焊牢。焊接坡口槽應(yīng)分3~4層焊接，每層焊渣應(yīng)徹底清除，焊接采用人工對稱堆焊，預(yù)防氣泡和夾渣等焊接缺陷。
7、送樁。當(dāng)最后一節(jié)樁身焊接加壓后，在樁頂距地面1.5m時(shí)，吊起送樁器或大于送樁深度4~5m的樁（一般為下一根樁的底節(jié)），對中后不要焊接，繼續(xù)加壓至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高。
四、施工要點(diǎn)
1、材料進(jìn)場檢查與堆放。
管樁進(jìn)場后，應(yīng)在吊裝過程中隨時(shí)檢查，主要觀察樁身有無裂縫、樁帽處是否密實(shí)。堆放時(shí)，應(yīng)水平放置，切不可傾斜多大。不同型號、規(guī)格應(yīng)單獨(dú)堆放或根據(jù)樁型配樁分根堆放。堆放不規(guī)范是造成樁身裂縫的主要原因。
2、配樁。
圖紙?zhí)峁┑臉堕L為約長，地下持力層起伏不定，每根樁的樁長也不是固定的。管樁進(jìn)場前，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告提供的柱狀圖、試樁和以往本區(qū)域施工經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行配樁，計(jì)算每一根樁的樁長，繼而推算出每節(jié)的節(jié)長，并在施工中及時(shí)驗(yàn)證與調(diào)整，和物資部門配合，及時(shí)調(diào)整進(jìn)貨樁長。
3、垂直度的控制。
控制垂直度時(shí)，第一節(jié)樁的垂直度最為重要。當(dāng)樁身壓入土內(nèi)0.5m左右時(shí)，在正交的兩個(gè)方向同時(shí)觀測樁身垂直度，調(diào)整后施壓；如樁身發(fā)生傾斜，應(yīng)拔出重壓，不可強(qiáng)制矯正，以免斷樁。
4、焊接質(zhì)量控制
接樁是管樁施工的一個(gè)控制重點(diǎn)，焊接質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到成樁檢測質(zhì)量及耐久度等。
焊接前，檢查樁帽完整情況，清理干凈樁頭的污泥、鐵銹，使用鋼絲刷刷出光面；當(dāng)兩節(jié)樁端頭板不嚴(yán)密時(shí)，可加塞鋼板。焊接時(shí)多為二人同時(shí)焊接，應(yīng)對稱、分層、同一方向焊接，減少起弧點(diǎn)，焊縫應(yīng)飽滿均勻。焊接完成后，根據(jù)天氣情況進(jìn)行自然冷卻，不可澆水冷卻。
5、壓力值控制
靜壓樁施工停止加壓控制有單控法和雙控法，即樁長和壓力值任一數(shù)值達(dá)到要求即可停止加壓為單控法，兩者的數(shù)值均應(yīng)達(dá)到要求為雙控法。雙控法施工時(shí)，常遇到以下幾種情況：
?、賶簶吨猎O(shè)計(jì)標(biāo)高，壓力值未達(dá)到樁承載力設(shè)計(jì)值，應(yīng)立即將情況報(bào)設(shè)計(jì)，由設(shè)計(jì)決定是否繼續(xù)壓樁；
②壓力值達(dá)到樁承載力設(shè)計(jì)值2倍，樁未壓至設(shè)計(jì)標(biāo)高，應(yīng)根據(jù)該樁位地勘資料與設(shè)計(jì)單位協(xié)商決定是否繼續(xù)施壓。
由于配樁樁長的估算性，樁頂標(biāo)高很難剛好達(dá)到設(shè)計(jì)值，一般在壓力值達(dá)到終壓值并穩(wěn)定后，即可停止壓樁。
五、問題分析與處理
1、樁尖達(dá)不到設(shè)計(jì)深度
靜壓管樁施工時(shí)，若發(fā)生個(gè)別樁長達(dá)不到設(shè)計(jì)深度，其原因可能是：
?、贅都馀龅搅司植康妮^厚夾層或其他硬層。
?、谥袛喑翗稌r(shí)間過長。由于接樁、設(shè)備故障或其他特殊原因，致使沉樁過程中斷，若延續(xù)時(shí)間過長，沉樁阻力增加，使樁無法沉到設(shè)計(jì)深度。
發(fā)生管樁沉不下去時(shí)，應(yīng)冷靜分析原因，找出對策才能繼續(xù)施工，切不要盲目加大壓樁力強(qiáng)行沉樁。
2、少數(shù)樁施壓時(shí)，機(jī)身抖動(dòng)，壓力值來回波動(dòng)，變化較大
此現(xiàn)象主要原因?yàn)橥翆又袏A雜較硬的“結(jié)晶層”，且厚度不大，但不止一層。機(jī)身抖動(dòng)，說明此時(shí)已接近機(jī)身能力的極限，此時(shí)應(yīng)增加配重，并放慢加壓速度，如采用單缸則應(yīng)換成雙缸加壓，緩慢穿過此土層。
2、擠土效應(yīng)
由于樁身壓入土體中，占用土體原來的空間，便給周圍土體帶來側(cè)向壓力，即擠土效應(yīng)。尤其是在樁密集部位或與建（構(gòu)）筑物相鄰部位，容易造成土體地面隆起，原有樁樁身位移、斷裂，甚至建（構(gòu)）筑物遭到破壞。
樁的擠土效應(yīng)不可避免，只能采取合理的措施降低擠土效應(yīng)的影響。樁基設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取合理的樁間距或開口型樁尖降低擠土效應(yīng)，也可采用預(yù)鉆孔降壓，預(yù)鉆孔一般為管樁長度及深度的2/3。組織施工前，按照“先長樁后短樁、先中間后四周，先靠近再遠(yuǎn)離”的原則，合理安排壓裝機(jī)的行走路線；施工中，隨時(shí)監(jiān)測土體的變化，出現(xiàn)問題后，應(yīng)停止施工，并鉆孔泄壓。也可事先在建筑物周邊設(shè)置袋裝砂井或塑料排水板，消除部分超孔隙水壓力，設(shè)置隔離板樁或地下連續(xù)墻、開挖地面排土溝等消除擠土效應(yīng)給周圍建筑物造成影響。
3、基坑開挖對樁的影響。
基坑開挖對成樁質(zhì)量有非常大的影響，施工中，多數(shù)的樁身傾斜或斷樁是開挖過程中造成的。
一是挖土方法不當(dāng)，將基坑挖得太深或?qū)⑼诔龅耐炼逊旁诨舆吰赂浇?，因而產(chǎn)生側(cè)向壓力，加上土體本身的流動(dòng)性以及土體中未消散的超孔隙水壓力乘機(jī)向開挖方向釋放，加劇了土體向開挖方向流動(dòng)，而管樁對水平力的抵抗能力小，于是隨著土體的位移而向開挖方向傾斜，造成樁頂大量位移，甚至斷裂，挖土宜逐層均勻進(jìn)行，樁周土體高差不宜超過1m。
二是由施工機(jī)械造成的。樁頂標(biāo)高距地面較近時(shí)，挖掘機(jī)行走時(shí)履帶的來回扭動(dòng)、振動(dòng)，機(jī)械與樁身的碰撞都極易造成斷樁。開挖前要制定具體的開挖機(jī)械型號及行程路線，并在每天上班前進(jìn)行技術(shù)交底。在需要行走的樁頂覆土并加鋪鋼板保護(hù)，盡量避免履帶“揉搓”。在群樁中開挖土方，宜在白天須采用小型機(jī)械。開挖過程中，隨時(shí)對樁位進(jìn)行標(biāo)記，待開挖至距樁身0.2m時(shí)，采用人工清除。
三是由基坑支護(hù)不牢固造成滑坡。出現(xiàn)這類事件一般為大面積斷樁，危害最大，且補(bǔ)樁困難，應(yīng)盡量避免此類情況的發(fā)生。開挖時(shí)注意保持基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)或邊坡土體的穩(wěn)定；基坑頂部周邊不得堆土或堆放其他重物等，出現(xiàn)不良征兆時(shí)，及時(shí)采取補(bǔ)救措施，避免大面積滑坡時(shí)，土體對樁身的沖撞，造成斷樁。
五、工程應(yīng)用
南京總部基地宿舍樓A、B、C，地處南京市浦口區(qū)。設(shè)計(jì)地上18層，地下1層，建筑面積32000m2，剪力墻結(jié)構(gòu)，下部樁基采用PHC管樁，樁型為Φ500（AB），共551根，總長度約20000m。
本地區(qū)屬長江漫灘地貌單元，巖土分布較為復(fù)雜。表層為人工填土層，以下主要為長江漫灘相軟粘性土層、粉砂層、中粗砂混礫石；下伏基巖為泥巖，屬極軟巖。
現(xiàn)場試樁采用抱壓式壓樁機(jī)，總重6000KN。通過現(xiàn)場試樁，設(shè)計(jì)要求采用③-2層中粗砂混礫石作為持力層，樁端全斷面要求進(jìn)入砂礫石層≥1.0m，樁長控制在36m左右，壓樁力控制為2200KN，采取雙控方法。成樁后，對工程樁進(jìn)行了靜載加壓試驗(yàn)，單樁承載力均能夠滿足設(shè)計(jì)要求。基坑開挖后，對樁身進(jìn)行了低應(yīng)變動(dòng)力檢測，樁身完整性判定全部為Ⅱ類樁以上，其中Ⅰ類樁占97%。
實(shí)例證明，采用PHC管樁靜壓法沉樁施工工藝，可預(yù)見性高，施工過程中對成樁質(zhì)量能可靠控制，成樁后質(zhì)量穩(wěn)定。與傳統(tǒng)的錘擊樁、灌注樁等相比，施工進(jìn)度快、操作安全、噪音小、無污染、單樁承載力可控制，適用于一般粘性土及回填土、粉砂性土及各種漫灘、沖擊平原，特別是當(dāng)前城市內(nèi)施工環(huán)境要求高的工程尤其適用。
參考文獻(xiàn)：
[1]柳孝榮徐瑞坤曾鋼.靜壓管樁施工技術(shù)[J].探礦工程，2004(9)
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