引言
靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁作為一種新型的地基處理方式，以其單樁承載力高、穿透力強(qiáng)、施工快、無振動(dòng)、噪聲小、現(xiàn)場(chǎng)易保潔、成樁后質(zhì)量易保證等優(yōu)點(diǎn)逐漸受到公路建設(shè)單位的青睞，具有廣闊的發(fā)展前景。但由于管樁的應(yīng)用時(shí)間不長，在研究和應(yīng)用等方面都還存在不少亟待解決的問題，如管樁與樁帽連接點(diǎn)抗彎性能及其承載力、管樁的水平抗力、抗震防災(zāi)效果等，還缺少理論研究和經(jīng)驗(yàn)，管樁成樁后的質(zhì)量檢測(cè)方法還不完善，這些都需要在以后的施工中引起足夠的重視。
一、工程實(shí)例
位處杭嘉湖地區(qū)的某一級(jí)公路新建項(xiàng)目N0.1標(biāo)，全長3.4公里，路基地段河湖交叉，填土高度2--3米，淤泥、軟基較多，設(shè)計(jì)加寬路基全部采用靜壓管樁進(jìn)行地基加固處理。先張法薄壁預(yù)應(yīng)力管樁直徑為400mm，壁厚60mm，樁間距270cm，呈梅花型布置。設(shè)計(jì)樁長5~20米，共67675米/4207根。管樁由專業(yè)生產(chǎn)廠家供應(yīng)，按標(biāo)準(zhǔn)長度接長組合，標(biāo)準(zhǔn)長度選擇5m、6m、7m、8m、10m五種，接長采用焊接法接樁。樁頂設(shè)現(xiàn)澆樁帽，通過樁塞砼與管樁連接，樁帽呈正方形，邊長120cm。壓樁時(shí)樁頂標(biāo)高低于地表25cm，便于施工樁帽。樁帽完成后攤鋪30cm碎石墊層，層間鋪設(shè)一層加強(qiáng)型鋼塑土工格柵，形成復(fù)合地基，很好地保證了新老路基的良好銜接。下圖為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁結(jié)構(gòu)圖。
二、施工工藝流程
2.1工藝流程
平整場(chǎng)地-測(cè)量放樣-樁機(jī)就位-復(fù)核樁位-吊樁插樁-樁身對(duì)中調(diào)直-靜壓沉樁-焊接接樁-壓第n節(jié)樁-送樁-終壓-樁機(jī)移位
2.2壓樁順序
施工前了解現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件、土層土質(zhì)情況，根據(jù)設(shè)計(jì)文件的要求和施工組織設(shè)計(jì)的要求確定合理的壓樁順序，按照“長樁在下、短樁在上、先外側(cè)、后內(nèi)側(cè)”的順序進(jìn)行施工，以充分發(fā)揮靜壓管樁的擠土效應(yīng)，提高地基承載力。
三、靜壓管樁施工常見質(zhì)量問題分析與處理
3.1沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)要求
管樁施工時(shí)是以最終貫入度和最終標(biāo)高作為施工的最終控制。一般情況下，以一種控制標(biāo)準(zhǔn)為主，以另一種控制標(biāo)準(zhǔn)為參考，有時(shí)沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)最終要求的成樁控制參數(shù)。
原因分析：一是地質(zhì)勘察資料與實(shí)際工程地質(zhì)存在偏差，發(fā)生配樁長度不準(zhǔn)確，使沉樁達(dá)不到成樁設(shè)計(jì)要求的相關(guān)控制值，如樁頂標(biāo)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(shí)間過長，樁周阻力增大，難以沉樁到設(shè)計(jì)要求的持力層。
防治措施：應(yīng)探明工程地質(zhì)情況，必要時(shí)應(yīng)作補(bǔ)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(shí)，應(yīng)冷靜分析原因，找出對(duì)策，不能盲目加大壓樁力強(qiáng)行沉樁，以防止樁身斷裂。
3.2鄰樁上浮或樁頭位移
在沉樁過程中，相鄰的樁可能因擠土效應(yīng)而產(chǎn)生樁身上浮或橫向位移現(xiàn)象。
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(huì)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(shí)，土被擠到極限密實(shí)度而向上隆起，后施工的樁便會(huì)對(duì)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(biāo)志丟失，造成樁位錯(cuò)位較大。三是選擇的沉樁順序或行車路線不合理。
防治措施：當(dāng)施工中發(fā)現(xiàn)樁身上浮時(shí)，最有效的方法是采用取土引孔壓樁法，即用螺旋鉆機(jī)在設(shè)計(jì)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。
3.3接樁處開裂
上下兩節(jié)樁在接樁處出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。
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(shí)，連接處端板表面未清理干凈，樁端不平整。三是未嚴(yán)格進(jìn)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(shí)間較短或焊縫遇地下水出現(xiàn)脆裂。
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(cuò)位是否在允許偏差值之內(nèi)，一般宜設(shè)置接樁臨時(shí)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。
3.4樁身斷裂
在沉樁過程中，樁身突然發(fā)生較大傾斜而斷裂。原因分析：一是地面突然發(fā)生較大的不均勻沉降，樁機(jī)和樁身嚴(yán)重傾斜，使樁身受到不能承受的彎矩而折斷；二是樁身混凝土存在質(zhì)量問題，使樁身局部強(qiáng)度不夠，沉樁過程中混凝土發(fā)生破碎；三是樁的運(yùn)輸、堆放、起吊方法不當(dāng)，也會(huì)產(chǎn)生裂紋或斷裂。
防治措施：在初沉樁過程中，如發(fā)現(xiàn)樁不垂直應(yīng)及時(shí)糾正，接樁時(shí)，要保證上下兩節(jié)樁的順直，且壓樁的下沉速度不宜太快。同時(shí)要對(duì)進(jìn)場(chǎng)的管樁進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查，樁在運(yùn)輸、堆放、起吊過程中應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)說明中的要求和操作規(guī)程執(zhí)行。
3.5樁身傾斜
樁身垂直度超過允許偏差值。
原因分析：一是場(chǎng)地不平、有較大坡度，樁機(jī)本身傾斜，首節(jié)樁初壓至樁身基本穩(wěn)定時(shí)才能及時(shí)校正垂直度，穩(wěn)樁時(shí)樁不垂直，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(huì)逐漸產(chǎn)生較大傾斜；二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。
防治措施：場(chǎng)地應(yīng)平整，對(duì)于發(fā)現(xiàn)局部平整度差、土質(zhì)松軟時(shí)，應(yīng)在樁機(jī)行走路線上加設(shè)墊木或其它材料，使樁機(jī)底座保持水平。對(duì)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(jìn)行調(diào)查分析，采取樁基聯(lián)合承臺(tái)的加固措施或補(bǔ)樁的方法。
四、施工技術(shù)要求及注意事項(xiàng)
4.1管樁檢查：管樁出廠時(shí)要檢查出廠合格證明，包括原材料的合格證、鋼筋（預(yù)應(yīng)力筋）檢測(cè)報(bào)告、預(yù)應(yīng)力筋張拉記錄、混凝土強(qiáng)度報(bào)告、樁體力學(xué)性檢測(cè)、蒸汽養(yǎng)護(hù)記錄等，并對(duì)外觀質(zhì)量進(jìn)行檢查。起吊、運(yùn)輸過程中要輕吊輕放，按規(guī)定堆放整齊，嚴(yán)防碰撞。
4.2施工過程控制
PTC管樁在壓樁施工時(shí)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查堆放場(chǎng)地、起吊方法，防止樁體斷裂或環(huán)裂。第一節(jié)樁入土30~50cm后，用相互垂直方向的兩臺(tái)經(jīng)緯儀檢驗(yàn)和校正垂直度，垂直度控制在0.5%以內(nèi)。施工過程中均應(yīng)檢查和記錄每根樁靜壓機(jī)壓力表讀數(shù)、壓樁速度，出現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)停止并報(bào)告。接樁焊接時(shí)應(yīng)檢查樁身垂直度、焊縫質(zhì)量。送樁時(shí)應(yīng)檢查送樁深度，并復(fù)核樁頂標(biāo)高是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
4.3預(yù)應(yīng)力管樁質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：
結(jié)束語
綜上所述，在靜壓高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁施工過程中，應(yīng)充分考慮各種影響因素，盡可能估計(jì)到可能發(fā)生的問題，在其應(yīng)用過程中，只要嚴(yán)格落實(shí)現(xiàn)有各項(xiàng)技術(shù)規(guī)范、措施和有關(guān)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)在施工過程中不斷改進(jìn)提高其技術(shù)應(yīng)用水平，就可以很好地控制靜壓高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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