1引言
靜壓高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁由于具有施工環(huán)境整潔無(wú)排污、單樁承載力直觀、質(zhì)量穩(wěn)定、施工效率高、工期短、噪音低、造價(jià)低和無(wú)震動(dòng)等特點(diǎn)，越來(lái)越被設(shè)計(jì)院、業(yè)主和廣大工程技術(shù)人員重視和采用，已在很多地區(qū)得到廣泛應(yīng)用。然而，資料和工程實(shí)踐表明，由于擠密性樁樁易跑位、樁的垂直度、樁接頭的焊接、入持力層的深度、終壓值的復(fù)壓、基坑開(kāi)挖樁被擠斜擠斷，由此引發(fā)了許多施工質(zhì)量問(wèn)題，本文結(jié)合靜壓高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁的施工特點(diǎn)，針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行了探討。
2工程實(shí)例
南京江寧某住宅小區(qū)共建六棟18+1層（地下1層，地上18層）住宅，結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。
本工程采用靜壓預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁PHC500（125）AB-C80，樁頂標(biāo)高以下10米左右為流塑淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，樁端持力層為⑤層強(qiáng)風(fēng)化層，樁進(jìn)入⑤層土深度不小于1.0m，試樁報(bào)告提供的單樁承載力特征值為1500kN。
施工單位安排1臺(tái)ZYJ680型靜力壓樁機(jī)，并配置2臺(tái)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)電焊機(jī)進(jìn)場(chǎng)施工。施工管理人員和作業(yè)工人配制齊全并全部就位。業(yè)主和監(jiān)理對(duì)壓樁過(guò)程進(jìn)行全程跟蹤，并對(duì)每根樁的樁身質(zhì)量、定位、對(duì)中、壓樁、接樁、送樁、終壓復(fù)壓過(guò)程進(jìn)行旁站檢查。
3預(yù)應(yīng)力混凝土管樁常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題分析
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在樁壓入過(guò)程中，以樁機(jī)自身的重量和配重作為反作用力，克服壓樁過(guò)程中的樁側(cè)摩阻力和樁端阻力，當(dāng)管樁在豎向壓力作用下壓入土中時(shí)，樁周土體發(fā)生急速而激烈的擠壓，土中孔隙水壓力急劇上升，土的抗剪強(qiáng)度大大降低，樁身很容易下沉。
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁成樁質(zhì)量穩(wěn)定可靠，是在專(zhuān)業(yè)化工廠生產(chǎn)，采用離心成型、壓蒸養(yǎng)護(hù)工藝，確保砼強(qiáng)度等級(jí)大于C60（高強(qiáng)砼PHC管樁砼強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到C80以上），比普通砼預(yù)制樁承載力高2~4倍。在壓樁過(guò)程中樁的阻力由靜壓樁機(jī)上的儀表反映出來(lái)，所以每根樁的單樁承載力可以很直觀地觀測(cè)和記錄（相當(dāng)于每根樁都做了靜載試驗(yàn)），由于靜壓樁過(guò)程中，樁的單樁承載力可以很直觀地觀測(cè)和記錄，所以樁的質(zhì)量可靠。但在施工過(guò)程中稍有不慎或把關(guān)不嚴(yán)，就會(huì)造成質(zhì)量事故或質(zhì)量隱患，教訓(xùn)也是屢見(jiàn)不鮮的。影響樁基施工質(zhì)量的因素有多方面，如：擠密性樁樁易跑位、樁的垂直度、樁接頭的焊接、入持力層的深度、終壓值的復(fù)壓、基坑開(kāi)挖樁被擠斜擠斷等質(zhì)量問(wèn)題。因此，靜壓管樁樁基工程的施工應(yīng)全面考慮各種可能影響因素，細(xì)致地做好各項(xiàng)事前控制工作，將隱患扼殺在搖籃中。
4靜壓高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)及質(zhì)量控制
4．1施工前準(zhǔn)備工作：
4.1.1壓樁機(jī)運(yùn)入現(xiàn)場(chǎng)安裝就位后，應(yīng)認(rèn)真檢查壓樁設(shè)備各部分的質(zhì)量和性能，并進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，油壓表是否按期檢測(cè)；
4.1.2檢查管樁出廠合格證、檢驗(yàn)報(bào)告和產(chǎn)品說(shuō)明，其外觀質(zhì)量及產(chǎn)品等級(jí)，檢查管樁的標(biāo)記是否清晰。
4.1.3根據(jù)施工圖繪制整個(gè)工程的樁位編號(hào)圖，并且根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)施工方案，確定合理的施工流水線(xiàn)路。
4.1.4由專(zhuān)職測(cè)量人員分批或全部測(cè)定標(biāo)出場(chǎng)地上的樁位，其偏差不得大于20mm；
4.1.5在樁身上劃出以米為單位的長(zhǎng)度標(biāo)記，并按從下至上的順序標(biāo)明樁的長(zhǎng)度，以便觀察樁的入土深度及記錄該深度時(shí)的壓力值。
4.1.6每臺(tái)壓樁機(jī)宜配備一臺(tái)壓樁自動(dòng)記錄儀。
4.2在正式壓樁前，應(yīng)進(jìn)行試壓樁，以利初步確定承載力的特征值：
工程樁施工前應(yīng)進(jìn)行不少于2根試壓樁，樁的規(guī)格、長(zhǎng)度及地質(zhì)條件應(yīng)具有代表性，樁應(yīng)選在地質(zhì)勘探技術(shù)孔附近。施壓方法及施壓條件應(yīng)與工程樁一致，壓樁經(jīng)過(guò)24h采用與樁的極限承載力進(jìn)行復(fù)壓，如果樁身不下沉，即可按設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)和標(biāo)高進(jìn)行全面施工，否則應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。試壓樁宜按1%的工程樁數(shù)量進(jìn)行靜載荷試驗(yàn)；有條件時(shí)，靜載荷試驗(yàn)宜加載至樁的極限承載力。
4.3壓樁的順序.
4.3.1根據(jù)樁的密集程度及樁基礎(chǔ)與周?chē)?構(gòu))筑物的關(guān)系：若樁較密集且距周?chē)?構(gòu))筑物較遠(yuǎn)、施工場(chǎng)地較開(kāi)闊時(shí)，宜從中間向四周進(jìn)行；若樁較密集、場(chǎng)地狹長(zhǎng)、兩端距建(構(gòu))筑物較遠(yuǎn)時(shí)，宜從中間向兩端進(jìn)行；若樁較密集且一側(cè)靠近建(構(gòu))筑物時(shí)，宜從毗鄰建(構(gòu))筑物的一側(cè)開(kāi)始由近及遠(yuǎn)地進(jìn)行；
4.3.2根據(jù)場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件：若場(chǎng)地較大且部分區(qū)域的上覆土層中含砂(碎石、卵石)時(shí)，宜先在含砂(碎石、卵石)區(qū)域內(nèi)施壓；若持力層埋深或樁的入土深度差別較大時(shí)，宜先施壓長(zhǎng)樁后施壓短樁。
4.3.3根據(jù)樁的規(guī)格及分布情況：當(dāng)場(chǎng)地內(nèi)樁的規(guī)格不同時(shí)，宜先施壓大樁后施壓小樁；當(dāng)場(chǎng)地內(nèi)存在30根樁以上的大承臺(tái)時(shí)，宜先施壓大承臺(tái)樁后施壓小承臺(tái)樁.
4.4抱壓式液壓壓樁機(jī)施工作業(yè)
4.4.1壓樁機(jī)應(yīng)配足重量，配重滿(mǎn)足大于1.2～1.5倍單樁豎向極限承載力的要求，是否會(huì)產(chǎn)生陷機(jī)、走位等現(xiàn)象；邊樁、角樁是否有足夠壓樁位置和是否會(huì)對(duì)鄰近建筑物產(chǎn)生側(cè)向擠壓影響；施工現(xiàn)場(chǎng)架空和地下障礙物是否已經(jīng)處理。
4.4.2第一節(jié)管樁吊樁到位后必須要有專(zhuān)職測(cè)量員用經(jīng)緯儀或全站儀核對(duì)其樁心是否對(duì)準(zhǔn)樁位中心。壓樁機(jī)機(jī)上起重機(jī)在進(jìn)行吊樁，喂樁過(guò)程中，嚴(yán)禁行走和調(diào)整。
4.4.3喂樁時(shí)，管樁樁身兩側(cè)合縫位置應(yīng)避開(kāi)夾具的直接接觸；
4.4.4第一節(jié)管樁入土的垂直度對(duì)整根管樁影響很大，當(dāng)?shù)谝还?jié)管樁插入地面1.0m左右時(shí)，應(yīng)由互相垂直方向的經(jīng)緯儀進(jìn)行校測(cè)，將樁身垂直度偏差嚴(yán)格控制在≤0.25%且≤50mm以?xún)?nèi)。當(dāng)?shù)谝还?jié)樁身垂直度超限時(shí)，必須拔出重插。
4.4.5壓樁過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常觀測(cè)樁身的垂直度。當(dāng)樁身垂直度偏差大于1%時(shí)，應(yīng)找出原因并設(shè)法糾正；當(dāng)樁尖進(jìn)入較硬土層后，嚴(yán)禁用移動(dòng)機(jī)架等方法強(qiáng)行糾偏；
4.4.6壓樁過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常注意觀察樁身混凝土的完整性，一旦發(fā)現(xiàn)樁身裂縫或掉角，應(yīng)立即停機(jī)，找出原因，采取改進(jìn)措施；
4.4.7每一根樁應(yīng)一次連續(xù)壓到底，接樁，送樁應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，中間不得無(wú)故停歇，且盡可能避免在樁尖接近設(shè)計(jì)持力層時(shí)進(jìn)行接樁
4.5管樁接樁的焊接方法
4.5.1當(dāng)管樁需要接樁時(shí)，宜避免樁端落在厚粘土層以及厚而密實(shí)的粉砂層中接樁。
4.5.2管樁對(duì)接前應(yīng)用鋼刷將上下端板清刷干凈，樁頭處宜設(shè)導(dǎo)向箍或其它導(dǎo)向措施，上下樁段應(yīng)保持順直，措位偏差不宜大于1mm。節(jié)點(diǎn)彎曲點(diǎn)高不應(yīng)大于樁長(zhǎng)的1/1000.上下節(jié)樁兩端面應(yīng)緊密貼合，不得在接頭處出現(xiàn)間歇，嚴(yán)謹(jǐn)在接頭間歇中填塞鐵片、鐵絲、焊條頭等雜物。接樁就位糾偏時(shí)，不得采用大錘橫向敲打。
4.5.3焊接時(shí)，宜先在坡口圓偶周上對(duì)稱(chēng)點(diǎn)焊4~6個(gè)點(diǎn)固定，拆除導(dǎo)向箍后再行施焊，焊縫應(yīng)飽滿(mǎn)連續(xù)。當(dāng)采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊時(shí)，施焊易用兩臺(tái)焊機(jī)對(duì)焊，焊絲采用ER50-6型，其質(zhì)量應(yīng)符合《氣體保護(hù)電弧焊用碳鋼，低碳鋼焊絲》GB/T8110的規(guī)定，二氧化碳?xì)怏w應(yīng)符合《焊接用二氧化碳》HG/T2537的規(guī)定。
4.5.4焊好后應(yīng)自然冷卻≥5.0min（CO2氣體保護(hù)焊）方可施壓，嚴(yán)禁用水冷卻和焊接后立即施壓。
4.6截樁和送樁：
4.6.1當(dāng)一根樁壓完后，若有露出地面的樁段必須在移機(jī)前截去，管樁應(yīng)用鋸樁機(jī)截割，嚴(yán)禁利用壓樁機(jī)行走推力強(qiáng)行將樁扳斷的作業(yè)法。
4.6.2當(dāng)樁頂被壓至接近地面需要送樁時(shí)，應(yīng)測(cè)出樁的垂直度并檢查樁頭質(zhì)量，合格后應(yīng)立即送樁，壓、送作業(yè)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行；
4.6.3江蘇省壓樁施工單位所采用的送樁器有套筒式和方形鋼管加固定爪式，套筒式就多，送樁器的剛度、強(qiáng)度應(yīng)與所送管樁型號(hào)相近。送樁器下端面應(yīng)開(kāi)孔，便于管樁內(nèi)腔進(jìn)水后外溢，否則易致使管樁產(chǎn)生豎向裂縫。不得借施壓用的工程樁作送樁器；
4.6.4當(dāng)場(chǎng)地上多數(shù)樁較短(L≤15)或樁端持力層為風(fēng)化軟質(zhì)巖可能需要復(fù)壓時(shí)，送樁深度不宜超過(guò)1.5m；
4.6.5除本條3款規(guī)定外，當(dāng)樁的垂直度小于1%且樁的有效樁長(zhǎng)大于15m時(shí)，靜壓樁送樁深度可根據(jù)需要送得比打入式樁深一些，但不宜超過(guò)8m；
4.6.6送樁的最大壓樁力一般不宜超過(guò)樁身允許抱壓壓樁力的1.1倍。
4.6.7沉樁完畢，樁孔應(yīng)及時(shí)可靠地覆蓋，確保人身安全。
4.7終壓控制標(biāo)
4.7.1可根據(jù)下列條件和原則綜合確定：
4.7.1.1根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試壓樁的試驗(yàn)結(jié)果；
4.7.1.2參考條件相似工地的施工經(jīng)驗(yàn)；
4.7.1.3終壓時(shí)連續(xù)復(fù)壓次數(shù)應(yīng)根據(jù)樁長(zhǎng)及地質(zhì)條件等因素確定，一般不宜超過(guò)3次，對(duì)施壓入土深度小于8m的樁，復(fù)壓次數(shù)可增至3～5次。當(dāng)條件許可時(shí)宜采用超載施壓法，一般不宜采用滿(mǎn)載連續(xù)復(fù)壓法；
4.7.1.4復(fù)壓時(shí)每次穩(wěn)壓時(shí)間：壓樁力小于3000kN時(shí)不宜超過(guò)10s；壓樁力大于3000kN時(shí)不宜超過(guò)5s；
4.7.1.5終壓力值不宜大于樁身允許抱壓壓樁力的1.1倍。
4.7.2當(dāng)無(wú)類(lèi)似工程施工經(jīng)驗(yàn)時(shí)可參照下列標(biāo)準(zhǔn)確定：
4.7.2.1對(duì)于摩擦樁，應(yīng)按設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)進(jìn)行控制。但需在試壓樁時(shí)，先按設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)試壓3～5根樁，24h后再用與樁的豎向極限承載力相等的壓樁力進(jìn)行復(fù)壓，如果樁身不下沉，即可按設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)進(jìn)行全面施工，否則，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)應(yīng)修正。
4.7.2.2對(duì)于端承摩擦樁或摩擦端承樁，終壓控制標(biāo)準(zhǔn)可按下列規(guī)定執(zhí)行：
4.7.2.2.1當(dāng)樁入土深度L＞23m時(shí)，終壓力值可取樁的豎向承載力特征值的2.0倍。但樁同土為粘性土且靈敏度較高時(shí)，終壓力則取樁的豎向承載力特征值的1.70～1.90倍并復(fù)壓1～2次；
4.7.2.2.2當(dāng)樁入土深度15m＜L≤23m時(shí)，終壓力可取樁的豎向承載力特征值的2.0～2.4倍，當(dāng)樁較短且土質(zhì)差時(shí)取值接近2.4倍，樁較長(zhǎng)且土質(zhì)較好時(shí)取值接近2.0倍并復(fù)壓2～3次；
4.7.2.2.3當(dāng)樁入土深度8m＜L≤15m時(shí)，終壓力可取樁的豎向承載力特征值的2.2～3.0倍，當(dāng)樁較長(zhǎng)且土質(zhì)較好時(shí)取值接近2.2倍，樁較短且土質(zhì)一般時(shí)取值3.0倍左右并復(fù)壓3次；
4.7.2.2.4當(dāng)樁的入土深度只有6m～8m時(shí)，終壓力可取樁的豎向承載力特征值的2.8～3.2倍并復(fù)壓3～5次；
4.7.2.2.5當(dāng)終壓力值受到各種條件的限制而達(dá)不到本條有關(guān)規(guī)定時(shí)，宜按實(shí)際情況降低單樁豎向承載力特征值，不得任意增加復(fù)壓次數(shù)。
4.8靜壓樁工程的基坑開(kāi)挖
采取合理的基坑開(kāi)挖方案，可以確保臨近建筑物、道路及公用設(shè)施（上下水道、電纜、煤氣管線(xiàn)）的安全，確保工程樁不被擠斜擠斷。有些地區(qū)因沒(méi)按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行基坑開(kāi)挖，造成了工程樁被擠斜或被擠斷的事故發(fā)生，在淤泥質(zhì)等軟土質(zhì)條件下基坑開(kāi)挖的事故率更高。因此，結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)，嚴(yán)格按要求制定正確的基坑開(kāi)挖方案并經(jīng)論證后實(shí)施是非常必要的。在軟土地區(qū)采用機(jī)械開(kāi)挖應(yīng)合理布置開(kāi)挖形式，并采用各種輔助措施保護(hù)工程管樁。一般飽和粘性土、粉土地區(qū)，超孔隙水壓力的消散時(shí)間為15d，淤泥質(zhì)土?xí)r間會(huì)更長(zhǎng)一些，因此建議各地區(qū)結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定合理的基坑開(kāi)挖時(shí)間。應(yīng)嚴(yán)格按照分層、均與、對(duì)稱(chēng)等原則進(jìn)行基坑開(kāi)挖，基坑頂部及影響范圍內(nèi)不得推土。
該工程06棟的北側(cè)原來(lái)是一個(gè)池塘，池塘深約4.0米，樁頂標(biāo)高以下10米左右為流塑淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，開(kāi)挖時(shí)沒(méi)有嚴(yán)格按施工方案執(zhí)行，采用3臺(tái)挖土機(jī)強(qiáng)行開(kāi)挖，造成06棟北側(cè)的3排整體傾斜偏位，最大偏位60cm。經(jīng)過(guò)多次專(zhuān)家會(huì)診，得出結(jié)論因土質(zhì)差，沒(méi)有完善的支護(hù)方案，土方野蠻開(kāi)挖，加之高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁抗剪能力較差，造成了這次嚴(yán)重的質(zhì)量事故。最后采用補(bǔ)樁，費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。
5靜壓高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁施工驗(yàn)收
管樁質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)嚴(yán)格按要求執(zhí)行，對(duì)管樁的壁厚、單節(jié)樁垂直度、接樁焊接質(zhì)量、鋼筋保護(hù)層厚度、混凝土是否離析分層等應(yīng)重點(diǎn)檢查，不符合要求的管樁不得進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。實(shí)際樁位偏差應(yīng)由沉樁單位及相關(guān)單位共同現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，并應(yīng)符合規(guī)定。電焊接樁焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)按規(guī)定執(zhí)行。最后由相關(guān)單位在樁位竣工圖上簽字蓋章后，交設(shè)計(jì)人員處理。
管樁自進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)始，每道工序應(yīng)進(jìn)行檢查驗(yàn)收，上道工序驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下道工序驗(yàn)收。
對(duì)管樁成品進(jìn)場(chǎng)時(shí)的資料和驗(yàn)收內(nèi)容、數(shù)量、方法都有相關(guān)要求。驗(yàn)收不合格的應(yīng)立即退場(chǎng)。
接樁焊接處所采用的焊條型號(hào)應(yīng)與端板有良好的可焊性，且保證焊縫質(zhì)量。沒(méi)有上崗資格證的電焊工，嚴(yán)禁進(jìn)行管樁的焊接連接。
靜載法測(cè)試的單樁極限承載力，是指由管樁樁身混凝土強(qiáng)度控制的極限承載力。根據(jù)工程地質(zhì)條件計(jì)算或靜載樁所得到的單樁極限承載力超過(guò)此值時(shí)，設(shè)計(jì)必須取按樁身混凝土強(qiáng)度控制的單樁極限承載力。
本條件允許管樁樁位的放樣有偏差，單偏差值很小時(shí)，一般能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)受力要求。有條件時(shí)因盡可能做到無(wú)偏差放樣。
狀體質(zhì)量和承載力檢驗(yàn)應(yīng)按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。靜載、高應(yīng)變和低應(yīng)變的檢測(cè)數(shù)量可按這兩條的規(guī)定執(zhí)行。
6結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，在靜壓高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁施工過(guò)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(wèn)題，在其應(yīng)用過(guò)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(guò)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。
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