引言：預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)管度混凝土管樁（簡(jiǎn)稱PHC樁）是在近現(xiàn)代高性能砼（HPC）和預(yù)應(yīng)力技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的砼預(yù)制構(gòu)件，我國(guó)近年來(lái)從日本、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家引進(jìn)先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)而研究開發(fā)的一種新型預(yù)制樁。這是一種新型的基樁，它具有：產(chǎn)品工廠流水線生產(chǎn)，質(zhì)量穩(wěn)定可靠；樁身砼強(qiáng)度高，耐錘打性好，貫穿能力強(qiáng)；單樁承載力高，單位承載力價(jià)格便宜；對(duì)不同地質(zhì)條件和不同沉樁工藝適應(yīng)性強(qiáng)；運(yùn)輸、吊裝輕便，施工速度快，工期短，施工現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)潔文明以及成樁質(zhì)量監(jiān)測(cè)方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，是我國(guó)目前各種預(yù)制方樁理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品，已被建設(shè)部列為科技成果重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。我公司承建的濱海某工程樁基施工中采用了PHC高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。筆者全過(guò)程參與了工程施工，針對(duì)本工程特點(diǎn)對(duì)該工程進(jìn)行了以下施工技術(shù)總結(jié)，他山之石、可以攻玉，希望能給各位同仁在類似的工程中起到借鑒和參考作用。
工程地質(zhì)
工程現(xiàn)場(chǎng)已碾壓平整，場(chǎng)地標(biāo)高約為-0.3。目前“三通一平”已經(jīng)完成。場(chǎng)地土為回填土，遇水易軟化，地耐力基本滿足樁機(jī)行走施工要求，但重型運(yùn)樁車不能直接進(jìn)入場(chǎng)地，還需修建四條臨時(shí)道路方可施工。
(1)人工填土層（Qml）
沖填土（力學(xué)分層號(hào)1）埋深主要在8.5m段以上，頂界標(biāo)高在5.18～6.11m，該層上部為粉細(xì)砂，其底界埋深在2.5～7.0m左右；其下為淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土、粉土等，灰色，土質(zhì)不均，充填時(shí)間1年左右。
(2)全新統(tǒng)第一海相層(Q42m)
頂界標(biāo)高-4.08～-1.09m，主要由上部的淤泥質(zhì)粘土(力學(xué)分層號(hào)2-1)及下部的粉質(zhì)粘土(力學(xué)分層號(hào)(2-2)組成。
(2-1)淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，層厚7.0～12.2m，頂界標(biāo)高-4.08～1.09m；灰色，流塑，含貝殼；為高壓縮性土，水平方向分布連續(xù)。
(2-2)粉質(zhì)粘土，厚層0.50～3.80m，頂界標(biāo)高-14.22～-11.53m；灰色，軟可塑，砂粘互層，含貝殼，夾粘土、粉土薄層；為中壓塑性土，水平方向分布連續(xù)；
(3)全新統(tǒng)下部沼澤相沉積層（Q41h）
層厚2.7～3.2m，頂界標(biāo)高-15.59～-14.39m，主要由粉質(zhì)粘土(力學(xué)分層號(hào)3)組成，灰黑～淺灰色；可塑，無(wú)層理，局部砂性大，夾粉土薄層，含少量有機(jī)質(zhì)、腐植物，屬中壓縮性土，水平方向分布連續(xù)。
(4)全新統(tǒng)下部陸相沖積層（Q41al）
層厚5.3～6.7m頂界標(biāo)高-18.56～--17.39m，主要由粉質(zhì)粘土(力學(xué)分層號(hào)4)組成，灰黃～黃褐色，可塑，無(wú)層理，含鐵質(zhì)及蚌殼，夾粘土、粉土薄層；屬中壓縮性土，水平方向分布連續(xù)。
(5)上更新統(tǒng)第五組陸相沖積層（Q3eal）
頂界標(biāo)高-24.82～-23.26m，主要由上部的粘土(力學(xué)分層號(hào)5-1)及下部粉質(zhì)粘土(力學(xué)分層號(hào)5-2)組成。
(5-1)粉土，層厚0.4～7.5m，頂界標(biāo)高-24.82～-23.26m，黃褐色，飽和，中宻；無(wú)層理，含鐵質(zhì)，夾粉質(zhì)粘土薄層；屬中壓縮性土，水平方向分布連續(xù)。
(5-2)粉質(zhì)粘土，頂界標(biāo)高-30.53～-24.39m，黃褐色，可塑，無(wú)層理，含鐵質(zhì)；屬中壓縮性土，水平方向分布連續(xù)，但頂界起伏較大；局部漸變?yōu)檎惩?，其工程性質(zhì)相近似，在剖面圖中以粉質(zhì)粘土圖例繪出。
(6)上更新統(tǒng)四組第Ⅱ海相沉積層（Q3dmc）
層厚3.7～5.0m頂界標(biāo)高-34.81～-33.39m，主要由粉質(zhì)粘土（力學(xué)分層號(hào)6）組成，灰褐色，可塑，無(wú)層理，含貝殼，局部漸變?yōu)榉弁?；屬中壓縮性土。
(7)上更新統(tǒng)第三組陸相沖積層（Q3eal）頂界標(biāo)高-38.83～-37.62m，主要由上部的粉質(zhì)粘土（力學(xué)分層號(hào)7-1）中部的粉砂（力學(xué)分層號(hào)7-2）、粉質(zhì)粘土(力學(xué)分層號(hào)7-3)及下部的粉砂（力學(xué)分層號(hào)7-4）組成，
(7-1)粉質(zhì)粘土，層厚2.5～7.1m，頂界標(biāo)高-38.83～-37.62m；黃褐色，可塑，無(wú)層理，含鐵質(zhì)，屬中壓縮性土。
(7-2)粉砂，飽和，密實(shí)，無(wú)層理，主要由石英長(zhǎng)石及暗色礦物質(zhì)組成；屬低壓縮性土，本層頂界起伏較大，局部缺失。
(7-3)粉質(zhì)粘土，黃褐色，可塑無(wú)層理，含鐵質(zhì)；屬中壓縮性土。
(7-4)粉砂，本次勘察未揭穿該層，最大揭示厚度9.0m；黃褐色，飽和，密實(shí)，無(wú)層理，主要由石英長(zhǎng)石及暗色礦物組成；屬低壓縮性土。
設(shè)計(jì)要求及施工工藝
2.1設(shè)計(jì)要求
本工程PHC管樁類型為PHC-AB500（100）-38b，采用十字形樁尖。
樁數(shù)4090根，樁長(zhǎng)37-38m，單樁豎向極限承載力為2700kN，單樁水平極限荷載為120kN。
圖1管樁內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
2.2施工工藝流程
施工工藝流程：樁機(jī)調(diào)整→吊裝定位→垂直檢查→沉樁貫入→吊入上樁→垂直檢查→焊接接樁→沉樁貫入→收錘→測(cè)定記錄→樁機(jī)移位。
2.2.1吊樁定位
我們現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員提前在樁身上面自下而上劃出標(biāo)記，標(biāo)記間距為1m，以便觀察樁的入土深度以及記錄每米沉樁錘擊數(shù)。施工前用吊車將管樁吊放到樁位附近位置。第一節(jié)管樁起吊就位準(zhǔn)確后，正交架設(shè)兩臺(tái)經(jīng)緯儀，雙向控制樁的垂直度調(diào)整后才施打，插入地面時(shí)與樁位的偏差不大于20mm，管樁垂直度偏差不得大于0.5%。
2.2.2焊接樁尖
樁機(jī)就位后，將樁尖焊接在管樁端頭板上，焊接完成對(duì)好樁位，自檢合格并報(bào)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后，開始沉樁。
2.2.3錘擊沉樁
⑴我公司選用DD80導(dǎo)桿式柴油錘進(jìn)行沉樁施工。
⑵重錘低擊：打樁時(shí)采用重錘低擊法，開始落距較低，使樁能正常入土，樁尖不易偏斜后，再增加落距。
2.2.4接樁
⑴上、下節(jié)管樁拼接成整樁時(shí)，采用端板焊接連接，其入土部分樁段的樁頭宜高出地面0.5～1.0m。接樁時(shí)上下節(jié)樁段應(yīng)保持對(duì)直，錯(cuò)位偏差不宜大于2mm。
⑵管樁對(duì)接前，上下端板表面應(yīng)用鐵刷子清刷干凈，坡口處應(yīng)刷至露出金屬光澤。我們采取焊接為二氧化碳?xì)獗：?，焊接時(shí)由2人同時(shí)開始，先在坡口圓周上對(duì)稱點(diǎn)焊4～6點(diǎn)，待上下樁節(jié)固定后拆除導(dǎo)向箍再分層施焊，施焊時(shí)對(duì)稱進(jìn)行。焊接層數(shù)為三層，內(nèi)層焊渣清理干凈后方能施焊外一層，焊縫飽滿連續(xù)。焊好的樁接頭自然冷卻后再繼續(xù)沉樁，自然冷卻時(shí)間不少于8分鐘，嚴(yán)禁用水冷卻或焊好即打。
⑶PHC管樁焊接完成后，采用2臺(tái)經(jīng)緯儀在垂直兩個(gè)方向進(jìn)行控制，觀測(cè)整根管樁的垂直度，當(dāng)樁身傾斜率超過(guò)1%時(shí)，必須及時(shí)找出原因并設(shè)法糾正，嚴(yán)禁用移動(dòng)樁架等強(qiáng)行回扳的方法糾偏或?qū)洞蛲帷?/div>
2.2.5收錘標(biāo)準(zhǔn)
樁的收錘標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求控制，以設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)（樁頂標(biāo)高）控制為主，貫入度控制為輔。
2.2.6施工記錄
施工過(guò)程中配備了專職記錄員及時(shí)準(zhǔn)確地填寫管樁施工記錄表，記錄內(nèi)容主要有樁長(zhǎng)、樁徑、壁厚、樁身垂直度、樁頂標(biāo)高、錘擊數(shù)、貫入度、錘跳高度等，并經(jīng)當(dāng)班監(jiān)理驗(yàn)證簽名。
3、施工遇到問(wèn)題及解決措施
在PHC樁施工過(guò)程中，我們碰到了各種各樣問(wèn)題，針對(duì)以下幾點(diǎn)，我們?nèi)翰呷毫?，集思廣議，分析原因分別采取了如下措施：
3.1、垂直度不好控制、樁身傾斜超標(biāo)，采取措施：找出關(guān)鍵、細(xì)化程序、嚴(yán)格管理。
我們經(jīng)過(guò)開會(huì)討論分析樁身傾斜主要原因有以下幾點(diǎn)并采取了相應(yīng)的預(yù)防措施。
3.1.1.打樁機(jī)平臺(tái)沒(méi)有調(diào)平，預(yù)防措施是責(zé)任到人，將平臺(tái)調(diào)平；
3.1.2.打樁機(jī)立柱與平臺(tái)不垂直，預(yù)防措施就是專人負(fù)責(zé)并用兩臺(tái)經(jīng)緯儀在互相垂直的兩個(gè)方向校正其垂直度，將立柱和平臺(tái)調(diào)至垂直滿足要求；
3.1.3．相鄰送樁空孔的影響，我們一開始采取的措施是先集中打第一節(jié)樁，然后再打第二節(jié)樁，效果還可以；后來(lái)采取的措施是及時(shí)回填密實(shí)，取得了預(yù)期效果；
3.1.4.送樁桿、樁帽、樁不在同一軸線上，或樁頂不平整所造成的施工偏壓，我們?cè)谑┕r(shí)細(xì)心觀察，仔細(xì)調(diào)整，確保送樁桿、壓頭、樁在同一軸線上，并在沉樁過(guò)程中隨時(shí)校驗(yàn)和調(diào)正。
3.2、樁頭破損，使樁不能繼續(xù)下沉，采取措施，落實(shí)崗位職責(zé)、嚴(yán)格采購(gòu)驗(yàn)收程序、控制施工細(xì)節(jié)防微杜漸。針對(duì)PHC管樁樁頂容易破損等特點(diǎn)我們制定了以下預(yù)防措施：
相應(yīng)預(yù)防措施：
3.2.1.材料進(jìn)場(chǎng)前，由材料員陪同業(yè)主現(xiàn)場(chǎng)代表、監(jiān)理工程師對(duì)原材料供應(yīng)商共同進(jìn)行調(diào)研，選擇合格的原材料及其供應(yīng)商，確保材料從源頭上、數(shù)量上和質(zhì)量上滿足現(xiàn)行規(guī)范和施工要求。
材料進(jìn)場(chǎng)后，材料員會(huì)同質(zhì)檢員和試驗(yàn)員根據(jù)相應(yīng)施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定進(jìn)行取樣檢驗(yàn)，采樣應(yīng)由試驗(yàn)監(jiān)理工程師見證。未經(jīng)檢驗(yàn)合格的材料嚴(yán)禁在工程中使用。確保原材料外觀質(zhì)量及強(qiáng)度滿足要求，嚴(yán)禁使用質(zhì)量不合格及在吊運(yùn)過(guò)程中產(chǎn)生裂縫的管樁。
3.2.2.管樁吊裝采用兩頭勾吊法。裝卸輕起輕放，嚴(yán)禁拋擲、碰撞、滾落。在吊運(yùn)過(guò)程中輕吊輕放，避免劇烈碰撞。管樁堆放場(chǎng)地確保平整堅(jiān)實(shí)、當(dāng)疊層堆放時(shí)，管樁不超過(guò)4層。管樁疊層堆放超過(guò)2層時(shí)，用吊機(jī)取樁，嚴(yán)禁拖拉取樁；當(dāng)堆放不超過(guò)2層采用拖拉取樁時(shí)，樁的拖地端用彈性材料保護(hù)，確保樁端的完好。
3.2.3.不使樁端局部受力，始終控制樁帽、送樁器、樁在同一軸線上。
3.2.4.施工前根據(jù)樁徑、樁長(zhǎng)和土層特征及施工機(jī)械性能制定施工組織計(jì)劃。采用先深后淺，先長(zhǎng)樁后短樁，先大徑后小徑，先施工大承臺(tái)樁后施工小承臺(tái)樁的原則，中間分兩向?qū)ΨQ前進(jìn)，或自中間向四周進(jìn)行，施工組織計(jì)劃提前送設(shè)計(jì)監(jiān)理及建設(shè)單位審定。
3.2.5、重錘低擊：打樁時(shí)采用重錘低擊法，開始落距較低，使樁能正常入土，等樁尖不易偏斜后，再增加落距。
3.2.6、樁帽的上圍箍?jī)?nèi)嵌入圓盤層疊的鋼絲繩做成的彈性“錘墊”，并嚴(yán)格要求在樁頭與送樁器之間加上用硬紙板做的樁墊以緩解作用于樁上的瞬間爆炸力。并在打樁期間應(yīng)經(jīng)常檢查，及時(shí)更換或補(bǔ)充。
4、結(jié)論與建議：
4．1從本次工程樁施工和檢驗(yàn)情況看，所有工程樁樁端均能進(jìn)入設(shè)計(jì)要求的持力層，經(jīng)測(cè)試樁承載力最后滿足設(shè)計(jì)要求。根據(jù)Q～S曲線和高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)結(jié)果分析，PHC樁的承載力構(gòu)成以側(cè)阻力為主，即PHC樁屬端承摩擦樁。
4．2在PHC樁施工中，我們采用的是標(biāo)高和貫入度雙控標(biāo)準(zhǔn)。由于工程樁數(shù)量較多，PHC樁施工時(shí)產(chǎn)生了明顯的擠土效應(yīng)，引起沉樁困難以及樁身上浮等問(wèn)題。
4．3建議以后在進(jìn)行PHC樁等擠土樁設(shè)計(jì)時(shí)考慮樁間距，嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范。
4．4建議在施工中科學(xué)安排打樁順序，先里后外、先深后淺，盡可能減少打樁時(shí)擠土效應(yīng)，同時(shí)應(yīng)隨時(shí)監(jiān)測(cè)樁頂標(biāo)高，若發(fā)現(xiàn)樁頂抬升，應(yīng)進(jìn)行復(fù)打。
4.5若在沒(méi)有施工經(jīng)驗(yàn)的軟土地基施工，需要進(jìn)行場(chǎng)地監(jiān)測(cè)、樁體監(jiān)測(cè)、超孔隙水壓力監(jiān)測(cè)及樁體完整性檢測(cè)并進(jìn)行綜合分析。
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