自上世紀(jì)以來(lái)，高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁以其顯著的優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于房屋建筑和橋梁、碼頭等工程中。尤其是軟土地基施工廣泛的采用了預(yù)制樁基礎(chǔ)，但是用柴油錘擊入樁時(shí)噪聲大且拌有濃煙油污，尤其在市區(qū)中心和居民區(qū)內(nèi)的施工中，有悖于環(huán)境和文明施工要求。隨著這門(mén)工藝的不斷發(fā)展進(jìn)步，逐步的采用了液壓法，以液壓法壓入式施工樁工藝替代錘擊，既無(wú)噪聲也對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染，具有廣泛的應(yīng)用前景。本文主要就是介紹了高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁液壓法的施工方法，設(shè)計(jì)、施工中應(yīng)注意的事項(xiàng)及適用條件以及樁的質(zhì)量控制。
一、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的質(zhì)量檢驗(yàn)與試驗(yàn)
樁的質(zhì)量檢驗(yàn)液壓法壓樁同錘擊法沉樁原理相近，但可利用靜力壓樁機(jī)作反力平衡裝置進(jìn)行樁的靜載試驗(yàn)，可省去設(shè)置錨樁和反力梁等。為了保證工程的質(zhì)量，必須分階段進(jìn)行單樁承載力的靜載和動(dòng)測(cè)試驗(yàn)。
1靜載試驗(yàn)法
以某綜合住宅樓工程的樁基質(zhì)量試驗(yàn)為例：管樁的靜載試驗(yàn)要模擬實(shí)際荷載情況，通過(guò)靜力加壓，得出3根試樁荷載一沉降關(guān)系曲線近似試樁的入土深度分別為－28．50m、－29．70m和－29．90m，表明均進(jìn)入第9層粘土層。根據(jù)上述系列關(guān)系曲線，綜合評(píng)定確定其容許承載力，它已較好地反映單樁的實(shí)際承載力，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在樁身強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的前提下，對(duì)于粘性土，不應(yīng)少于15d，且待樁身與土體的結(jié)合基本趨于穩(wěn)定，才能進(jìn)行試驗(yàn)。
上述試驗(yàn)曲線表明，試樁的樁周摩擦阻力和端承力發(fā)揮正常，樁身質(zhì)量良好，其承載力標(biāo)準(zhǔn)值均大于設(shè)計(jì)要求700kN的標(biāo)準(zhǔn)值。單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)一般采用油壓千斤頂加載，千斤頂?shù)募虞d反力裝置可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件采用如下方法：
(1)錨樁橫梁反力裝置：由4根錨樁、主梁、次梁、油壓千斤頂以及測(cè)量?jī)x表等組成。錨樁、反力梁裝置能提供的反力應(yīng)不小于預(yù)估最大試驗(yàn)荷載的1．2～1．5倍。
(2)壓重平臺(tái)反力裝置：由支墩、鋼橫梁、鋼錠、油壓千斤項(xiàng)及測(cè)量?jī)x表等組成。壓重量不得少于預(yù)估試樁破壞荷載的1．2倍；壓重應(yīng)在試驗(yàn)開(kāi)始前一次加上，并均勻穩(wěn)固的放置于平臺(tái)上。
2動(dòng)測(cè)試驗(yàn)法
動(dòng)測(cè)試驗(yàn)法，又稱(chēng)動(dòng)力無(wú)損檢測(cè)法，是檢測(cè)樁基承載力及樁身質(zhì)量的一項(xiàng)新技術(shù)。高應(yīng)變動(dòng)力測(cè)試法，也是作為靜載試驗(yàn)的補(bǔ)充。采用PDA打樁分析儀樁基測(cè)試方法，是利用重錘錘擊樁頭使樁頭產(chǎn)生一個(gè)永久性位移而得出樁的極限承載力和樁身結(jié)構(gòu)完整資料。
二、液壓入樁的施工方法
1施工程序
液壓管樁的施工程序?yàn)椋簻y(cè)量定位一樁機(jī)就位—〉復(fù)核樁位—〉吊樁插樁—〉樁身對(duì)中調(diào)直—〉靜壓沉樁—〉接樁—〉再靜壓沉樁—〉送樁—〉終止壓樁—〉樁質(zhì)量檢驗(yàn)—〉切割樁頭—〉填充管樁內(nèi)的細(xì)石混凝土。
2施工要點(diǎn)
(1)、靜力壓樁單樁豎向承載力，可通過(guò)樁的終止壓力值大致判斷，但因土質(zhì)的不同而異。樁的終止壓力不等于單樁的極限承載力，要通過(guò)靜載對(duì)比試驗(yàn)來(lái)確定一個(gè)系數(shù)，然后再利用系數(shù)和終止壓力，求出單樁豎向承載力的標(biāo)準(zhǔn)值？κ，即？κ＝k？s。如判斷的終止壓力值不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)立即采取送壓加深處理或補(bǔ)樁，以保證樁基的施工質(zhì)量。壓樁應(yīng)控制好終止條件。該綜合住宅樓樁基工程，壓樁到設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)時(shí)，壓力表的壓力達(dá)到單樁承載力2．7倍時(shí)，即可停止壓樁，否則應(yīng)增加樁長(zhǎng)，并會(huì)同設(shè)計(jì)單位另行處理。
(2)壓樁應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，采用硫磺膠泥接樁間歇不宜過(guò)長(zhǎng)(正常氣溫下為10～18min)3接樁面應(yīng)保持干凈，澆注時(shí)間不應(yīng)超過(guò)2min；上下校中心線應(yīng)對(duì)齊，偏差不大于10mm；節(jié)點(diǎn)矢高不得大于1％樁長(zhǎng)。
(3)、垂直度控制，調(diào)校樁的垂直度是沉樁質(zhì)量的關(guān)鍵，須高度重視。插樁在一般情況下人土30～50㎝為宜，然后進(jìn)行調(diào)校。樁機(jī)駕駛?cè)藛T在施工長(zhǎng)的組織、指揮下，掌握好雙方角度尺兩個(gè)方向上都?xì)w零點(diǎn)，使樁機(jī)縱橫方向保持水平，調(diào)校垂直在規(guī)范允許值以?xún)?nèi)才能沉樁。在沉樁過(guò)程中施工員隨時(shí)觀察樁的進(jìn)尺變化，如遇地質(zhì)層有障礙物、樁桿偏移時(shí)，應(yīng)分一二個(gè)行程逐漸調(diào)直。
3、沉樁線路的選定
預(yù)應(yīng)力樁基施工時(shí)隨著人樁段數(shù)的增多，各層地質(zhì)構(gòu)造土體密度隨之增高。土體與樁身表面間的摩擦阻力也相應(yīng)增大，壓樁所需的壓入力也在增大。為使壓樁中各樁的壓力阻力基本接近，入樁線路應(yīng)選擇單向行進(jìn)，不能從兩側(cè)往中間進(jìn)行(即所謂打關(guān)門(mén)樁)，這樣地基土在人樁擠密過(guò)程中，土體可自由向外擴(kuò)張，即可避免地基土上溢使地表升高，又不致因土的擠壓而造成部分樁身傾斜，保證了群樁的工作基本均勻并符合設(shè)計(jì)值。比如，該綜合住宅樓工程毗鄰居民集聚地，東、北、西三面房屋較近，沉樁線路應(yīng)為樁中心離建筑物近處開(kāi)壓，企圖將各土層自北向南排擠(南面臨街無(wú)建筑物)，盡可能地降低擠土效應(yīng)影響。•
4、管樁與承臺(tái)的連接方式
上述工程管樁與承臺(tái)采用剛接。管樁的樁頭均采用專(zhuān)用工具鋸斷，斷口平齊，故不能利用樁身內(nèi)的鋼筋伸入承臺(tái)作為連接的鋼筋。在樁頭的樁管內(nèi)填充4200mm高的C30細(xì)石混凝土，并在混凝土中均分插入6ф14鋼筋與承臺(tái)連接。
三、管樁的設(shè)計(jì)及施工中應(yīng)注意的事項(xiàng)
(1)、管樁的造價(jià)較高，樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)須根據(jù)上部荷載、工程地質(zhì)條件等綜合考慮，多方案比較后方可采用。同一工程中樁的規(guī)格、型號(hào)不應(yīng)太多，以免造成施工困難，特別是注意避免造成施工錯(cuò)誤。
(2)、綜合考慮地質(zhì)情況和樁身強(qiáng)度，確定單樁承載力。管樁為開(kāi)口樁，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)壓樁觀察分析，在入土過(guò)程中，會(huì)較快地在樁尖處形成一土楔，使其入土?xí)r的擠土情況與閉口樁無(wú)異，故在確定單樁承載力時(shí)將開(kāi)口樁按閉口樁考慮。，使各層土體能正確反映其抗剪能力。當(dāng)?shù)鼗韺又写嬖诖髩K石頭等障礙物時(shí)，要避免壓偏。
(4)、壓樁機(jī)應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況配足額重量或選用相應(yīng)的液壓樁機(jī)。
(5)、若采用焊接法接樁時(shí)，須分層均勻地將套箍對(duì)焊的焊縫填滿(mǎn)，為加快施工速度，減少接樁時(shí)間，可設(shè)2～3名焊工同時(shí)施焊，焊畢停約lmin即可進(jìn)行沉樁。
(6)、管樁身不受損壞；樁帽、樁身和送樁的中心線應(yīng)重合；壓同一根樁應(yīng)縮短停息時(shí)間。
(7)、壓樁機(jī)的液壓入樁有一定的垂直行程高度，如YZY360樁機(jī)的垂直行程為1．5m，即每入樁1．5m即松開(kāi)抱樁器。開(kāi)動(dòng)油泵使之上移，再抱樁固定壓入，循環(huán)作業(yè)。在開(kāi)始的第一二個(gè)行程，要特別注意控制樁身的垂直度。
(8)、記錄入樁行程深度及相應(yīng)壓力值，以判別入樁情況正常與否及樁的承載能力。
四、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁液壓方在用于處理軟基上，已經(jīng)是技術(shù)上相當(dāng)成熟的樁基型式，在創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)建筑工程的同時(shí)，更可以給業(yè)主方帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1]徐至鈞李智宇.張亦農(nóng).《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工及應(yīng)用實(shí)例》[M].機(jī)械工業(yè)出版社2005.05.09．
[2]周斌.《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在中高層建筑中的應(yīng)用》[J].《中外建筑》.2007.06期．
[3]行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-94）．
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