1.前言
湖州地區(qū)是屬于比較典型的軟弱土地區(qū)，樁基被廣泛運用。由于預應力混凝土管樁具有施工工期短、單樁承載力較高、造價便宜、施工速度快等優(yōu)點，而靜壓法沉樁施工技術由于噪聲小，對周邊環(huán)境影響小的特點，被越來越普遍應用，但是在湖州市西南分區(qū)和仁皇山地區(qū)由于地質條件相對較差，樁基質量安全技術事故屢屢發(fā)生，影響了工期和造成列經濟損失，因此倍受工程專業(yè)技術人員關注。
預應力混凝土管樁是經過先張預應力、離心成型及高壓蒸養(yǎng)等工藝生產而成的一種空心環(huán)形截面的預應力混凝土管樁，它的適用范圍比較廣，主要適用于非堅硬土層中。管樁是作為建筑物或構筑物樁基礎用的預制構件，具有生產質量可靠、現(xiàn)場施工便捷、檢測方便以及價格低廉等諸多優(yōu)點。
如何確保樁基質量，特別是在軟弱土層中施工，尤其是有地下室需要送樁較深的工程，樁頂位于上部淤泥質土層中，通過幾年來的實踐，我們有了一些經驗體會，提供大家參考。
2.預應力管樁施工技術及特點
預應力混凝土管樁沉樁機理是在施工管樁時通過外力將樁強行打入土中。預應力管樁施工一般采用錘擊法和靜壓法。靜壓沉樁原理是借助樁架自重和配重，在垂直靜壓力的作用下，樁尖到達設計的持力層。錘擊法施工是通過柴油錘產生的沖擊力，將樁身打入土體中。無論采用上述那種方法施工，伴隨著樁身入土，對樁周土體產生擠壓作用，從而引起地基土的側向應力增加，在軟弱地基土中，導致樁側土密度、孔隙水壓力增大，產生超靜孔隙水壓力，破壞了土體的正常結構，使在樁徑三倍左右范圍內土體抗剪強度大幅度降低。在壓（打）樁后，土體中孔隙水壓力隨時間的推移逐漸消散，樁周土體也隨之產生逐漸固結，樁側摩阻力慢慢恢復。
2.1預應力混凝土管樁具有以下優(yōu)點如下：
?。?）樁身混凝土質量可靠，樁身承載力較高，樁身質量的可靠度遠大于鉆孔樁或沉管灌注樁，避免了灌注樁縮頸、隔渣、離析、膠結不良等質量通病。
?。?）設計選用范圍廣。管樁規(guī)格多，有不同的口徑與壁厚和長度。既容易解決布樁問題，又充分發(fā)揮每根樁的承載力，又經濟合理。對持力層起伏變化大的地質中適應性強。由于管樁樁節(jié)長短不一，可靈活搭配組合，以節(jié)省材料。
?。?）單樁承載力造價便宜。
?。?）采用靜壓沉樁施工，現(xiàn)場施工噪聲較小，滿足施工文明要求，更加符合環(huán)保要求。但采用錘擊沉樁，則噪聲的震動都比較大，在空曠地方比較適用，但對穿透一定厚度的硬塑土層比較有效。
?。?）施工速度快。在施工現(xiàn)場，管樁不需養(yǎng)護期，比灌注樁的工效大大提高。
2.2預應力混凝土管樁也有它的缺點，主要表現(xiàn)如下。
?。?）所需的機械設備投資大，進退場費用大。
（2）在地下障礙物較多、堅硬的土層（如碎石、卵石粘土層）中使用困難。
（3）由于施工機械自重大，施工場地地耐力要求高。
（4）靜壓施工過大的壓樁力易將管樁樁身夾碎或樁身出現(xiàn)縱向裂縫。而錘擊施工如錘擊數(shù)量過多，則樁頂容易擊碎。
3.管樁施工過程中質量控制體會
?。?）沉樁前的準備工作
根據(jù)地質勘察報告，分析對沉樁影響較大的地層。樁機的選擇必須根據(jù)地質資料、設計單樁承載力、樁長和管樁直徑，以及周邊對環(huán)境的要求。一般情況下，靜壓樁機的壓樁力應不小于單樁承載力標準值的2倍以上。錘擊式樁機的選擇，按錘的類別（筒式、導桿式）及相關參數(shù)、進入土層深度、承載力大小選用錘重。
?。?）領會設計意圖及要求，掌握相關規(guī)范及施工質量的控制，如樁長控制、還是壓樁力、錘擊貫入度雙控等。
（3）組織圖紙會審，明確沉樁質量標準，控制要求。
?。?）科學合理編制沉樁專項施工方案。
?。?）施工放線與定位樁控制，由于柱位的準確與放線的準確與否很關鍵。技術人員應會同業(yè)主、監(jiān)理工程師對已定位的軸線進行校核，并對已定位樁定位點進行復核簽字后方可施工，對定位樁，應考慮沉樁的擠土效應，要求設置在不受影響的地方，并且定位樁至少設置三個以上，便于核對復核。
（6）對樁身質量復測檢查，對進場的管樁應測量外徑、壁厚、長度、樁身彎曲度等，并檢查出廠合格證，做好詳細記錄。特別是管樁端板處，由于施工中樁端受力較大，管樁端板處混凝土不密實很容易把樁壓碎或擊碎。對樁身外觀質量主要檢查樁身是否粘皮麻面、內外表面是否露筋、表面是否有裂縫、是否斷頭脫頭、樁套箍是否凹陷、表面砼是否坍落等情況，不符合管樁規(guī)范要求的一律不得使用，對用于抗拔樁的還要檢查孔內是否有浮漿、孔洞的圓滑、尺寸情況。
?。?）試沉樁，由業(yè)主會同設計、地質勘察、監(jiān)理和施工單位一同參加，并簽署試沉樁報告，明確樁長、終壓值或最后貫入度等沉樁控制參數(shù)，作為工程樁施工質量控制的依據(jù)。
?。?）樁基施工過程的質量管理：
?、倏紤]到施工場地經常會受到施工運輸車輛、打樁機械的碾壓，以及樁基施工過程中土體擠壓的影響，可能對已經放好的樁定位會產生偏移，從而導致成樁的偏位。因此，每個樁沉樁前應位進行校核，確保成樁樁位的偏位盡可能減小。
?、跇渡淼拇怪倍瓤刂?，樁的垂直度是沉樁質量的關鍵，特別是第一節(jié)樁的垂直度，一般樁插入土0.5～0.8m進行個方向校正。在沉樁過程中施工員應隨時觀察樁的入土進尺變化，如遇上部淺層有障礙物，發(fā)生樁身傾斜時，應及時調正，或者拔出重新沉樁。
③沉樁時以管樁為中心，確保沉樁垂直度偏差，上下節(jié)樁中心線偏差不超過規(guī)范要求。
?、芙訕都昂缚p控制。在焊接前應該把兩節(jié)樁的端頭板用鋼刷清刷干凈，而且應該保證上節(jié)樁已經垂直后方能焊接。焊接時最好兩個焊工同時進行，每層焊渣必須清理干凈，保證焊縫連續(xù)飽滿，根據(jù)施工氣候自然冷卻約3～10分鐘方可繼續(xù)沉樁。
⑤終樁的控制，應根據(jù)試沉樁的控制參數(shù)，對工程樁終壓或停止錘擊。應詳細記錄壓樁過程的壓力值與樁端進入持力層深度是否滿足設計要求。對錘擊樁要求記錄最后1米的貫入度和最后10㎝的錘擊數(shù)。
?。?）成樁的質量檢查。
?、俟こ虡妒┕そY束后，施工技術人員應根據(jù)工程地質情況和工程樁沉樁過程情況提出對工程基坑開挖的具體要求，或向總承包單位、監(jiān)理單位提出書面資料，提交合理建議，防止由于基坑土方開挖的不當、基坑圍護失效等因素而引發(fā)工程樁發(fā)生位移、傾斜、斷樁等質量事故。
?、诨A開挖后，應對樁頂標高及樁的偏位情況進行測量，對樁頂標高、樁位偏差超過施工驗收規(guī)范要求的，應把記錄資料報送設計單位，由設計單位提出方案，監(jiān)理單位監(jiān)督施工單位實施進行，樁基經驗收合格后方可進入下道工序的施工。
4.常見質量問題及控制與處理方法
?。?）樁身傾斜，一種情況是樁身初始入土，一般此類情況，很可能在地表下較淺處有障礙物。處理的措施主要是在施工前將地面下舊建筑物基礎、塊石等障礙物徹底清理干凈。
?。?）樁端達不到設計深度，其原因主要可能是：
?、贅都馀龅搅司植康妮^厚夾層，或者是地質勘察報告有誤，樁端持力土層與實際標高不一致，建議與勘察、設計人員到施工現(xiàn)場進行分析，合理調整樁長。
?、诔翗哆^程中停息時間過長。由于設備故障、停電或其他原因，致使沉樁過程停止，時間過長則沉樁阻力增加，使樁無法到設計深度。建議加大靜壓配重或先重錘低擊待樁身周邊土體固結破壞后再沉樁。
?、劢訕稌r，樁尖停留在硬土層中時間過長，建議分析地質土層分布情況，調整樁長，避免硬土層中停息接樁。
?。?）基坑土方開挖不當引起樁身傾斜、斷裂、偏位
在軟弱土層中，由于挖土不當引起樁身傾斜，甚至樁身斷裂經常發(fā)生，主要原因是土質太差，土體的含水量高，抗剪強度C、？太低，加上挖土方法不當?shù)人隆Ｒ话阃谕翙C械在樁基頂上作業(yè)，運土車輛在基坑內外道路上行走，或將挖出的土堆放在基坑邊坡附近，都會有影響；軟弱淤泥本身的流動性以及土體中未消散的超孔隙水壓力向開挖方向釋放，產生水平推力，而管樁對水平力的抵抗能力很小，樁身隨著土體位移而發(fā)生傾斜；挖土機械碰撞樁身也會造成樁頂偏位。
解決此類事故關鍵在于，防患未然，針對軟弱土質，不光要解決沉樁施工的質量，更要加強基坑土方開挖階段對樁基的保護，否則前功盡棄。因此要進行調查，分析當?shù)氐牡刭|條件、開挖土方采用的機械，施工道路、降水、土體加固等一系列措施，應有基坑圍護方案，土方開挖施工方案，并按相關規(guī)定組織專家論證。挖土宜逐層均勻進行，樁周土體高差不宜超過1m；注意保持基坑圍護結構或邊坡土體的穩(wěn)定；基坑頂部周邊不得堆土或堆放其他重物等。
?。?）樁身上浮。當工程樁較短或樁較密集時較容易發(fā)生樁身上浮的情況，此時采取復壓是一較有效的補救措施。
5.結束語
在預應力管樁施工過程中，施工方案、施工工藝的優(yōu)劣對樁基工程質量起著關鍵性的作用，認真分析地質狀況。
管樁的最終質量，受到施工過程中各個環(huán)節(jié)影響，在整個施工過程做好事前控制、事中控制和事后控制，針對特殊環(huán)節(jié)、特殊工序采取相應的施工措施，才能達到預期目的。
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