先張法高強預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，是在預(yù)制構(gòu)件廠內(nèi)用離心成型法生產(chǎn)的產(chǎn)品；靜壓高強預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)的施工工藝簡單、經(jīng)濟成本低、施工速度快、安全可靠性高，是目前應(yīng)用比較廣泛的基礎(chǔ)形式；隨著高強預(yù)應(yīng)力管樁樁徑類型多樣、單樁承載力高，制造工藝日漸成熟的特點，特別是無噪音、無污染，非常適合在城市中心區(qū)施工的優(yōu)點，其應(yīng)用必將越來越廣泛，但由于地質(zhì)勘探資料的局限性、施工情況變化的不確定性等因素，常常引起各種各樣的質(zhì)量問題，文章結(jié)合某實驗樓樁基工程的施工，研究了高壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工中質(zhì)量控制措施，并針對施工中常見的質(zhì)量問題，提出了預(yù)防和解決的方法。
1、工程概況
某實驗樓項目，總建筑面積18750m2，框架結(jié)構(gòu)，地上七層，半地下一層，工程地質(zhì)勘探報告中地質(zhì)情況如下：地表雜填土層，層厚2.7～6.20m，粉質(zhì)粘土，可塑；第2層，層厚2.40～4.90m，砂質(zhì)粘性土，可塑；第3層，層厚2.60～17.90m，砂質(zhì)粘性土，硬塑；第4層，層厚2.00～5.50m，砂質(zhì)粘性土，可塑；第5層，層厚1.20～7.20m，花崗巖石，全風(fēng)化；第6層，層厚0.90～3.80m，花崗巖石，強風(fēng)化；基礎(chǔ)設(shè)計采用靜壓預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁、樁徑Ф500mm、壁厚125mm、AB型；設(shè)計樁長25～35m，樁身混凝土強度設(shè)計等級C60，單樁堅向承載力特征值為1800KN，第6層為樁端持力層。
2、壓樁質(zhì)量控制措施
2.1壓樁前的質(zhì)量控制
（1）檢查主要施工設(shè)備的技術(shù)性能資料，檢查批準(zhǔn)的施工組織設(shè)計或施工方案，檢查監(jiān)理對施工組織設(shè)計或施工方案的批復(fù)意見要，檢查專業(yè)分包合同，管理人員委派書等資料。
（2）選用的樁機是否符合場地地質(zhì)情況、符合設(shè)計圖紙中選用的管樁規(guī)格、單樁極限承載力等的要求，質(zhì)量、安全控制措施是否落實到位等。
（3）檢查管樁出廠合格證、檢驗報告、管樁尺寸的允許偏差值等，對管樁的外觀質(zhì)量進行檢查，不允許出現(xiàn)環(huán)向和縱向裂紋，不符合要求的責(zé)令更換。
（4）現(xiàn)場檢查壓樁機是否安裝調(diào)試好，最大壓樁重量（包括樁機自重和配重）是否滿足1.2～1.5倍單樁豎向極限承載力的要求。
（5）復(fù)核軸線、樁位、控制標(biāo)高的準(zhǔn)確性，樁位復(fù)測允許存在偏差值，單樁為10mm，全樁為20mm，樁位位置應(yīng)用醒目標(biāo)志標(biāo)識。
2．2壓樁過程中的質(zhì)量控制
（1）起吊前先檢查樁身有無裂紋，是否完好，對有缺陷的樁應(yīng)進行報廢處理，起吊時應(yīng)保持平穩(wěn)，保護樁身質(zhì)量，避免碰、撞、拖造成質(zhì)量缺陷。
（2）正式壓樁前應(yīng)組織相關(guān)部門進行工藝性試壓樁，以確定本工程的持力層強度、樁長、終壓值、復(fù)壓次數(shù)和復(fù)壓沉降量等收樁的參考指標(biāo)；本項目采用現(xiàn)場靜荷載試驗確定單樁豎向極限承載國標(biāo)準(zhǔn)值，按規(guī)定本項目試樁的數(shù)量為5根。
（3）第一節(jié)樁吊樁到位后應(yīng)核對其樁心就位情況，當(dāng)管樁插入地面1米左右或接樁時，應(yīng)重新觀察、調(diào)整樁的垂直度，在施工過程中，決不允許用樁機拖樁來調(diào)整樁位的垂直度，以免影響成樁的質(zhì)量。
?。?）沉樁過程中沉管速度不能太快，一般控制在1.8米/min左右為宜。
（5）管樁對接前應(yīng)用鋼刷將上下端板清刷干凈，用導(dǎo)向箍引導(dǎo)上節(jié)管樁位，待上下節(jié)樁固定并拆除導(dǎo)向箍后再分層施焊，焊接宜用二氧化碳?xì)怏w保護電弧焊，焊接時宜先在坡口圓周上對稱點焊4～6個固定點，施焊由兩個焊工對稱同步進行，焊接層數(shù)不少于兩層，內(nèi)層焊清理干凈后方能施焊外一層，內(nèi)外層焊位置應(yīng)錯開，焊縫要飽滿、連續(xù)，焊好后應(yīng)自然冷卻8min后方可施壓，嚴(yán)禁用水冷卻。
（6）合理配置樁長，盡量使同一承臺樁接頭位置錯開，盡量避免接樁時樁尖處于礫砂層內(nèi)。
（7）沉樁過程中應(yīng)仔細(xì)觀察壓力表讀數(shù)，并做好原始數(shù)據(jù)記錄，記錄所壓樁號、節(jié)數(shù)、每節(jié)配樁長度、每節(jié)樁壓力表計數(shù)、穩(wěn)壓時的貫入度、終壓值等，以判斷樁的質(zhì)量和承載力，防止錯壓、漏壓現(xiàn)象的發(fā)生，當(dāng)樁端持力層為遇水軟化的風(fēng)化巖（土）層時，應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求進行管樁端封底混凝土施工。
（8）收樁，是整個壓樁過程的關(guān)鍵，樁長應(yīng)達(dá)到設(shè)計圖紙要求，終壓值應(yīng)略高于2倍單樁承載力特征值，然后利用2倍單樁承載力特征值進行3～5次復(fù)壓，每次持荷時間1min～2min，最后兩次沉降總和小于設(shè)計要求或小于5mm。
（9）收樁后樁頭高出地面的部分應(yīng)及時截斷，避免機械碰撞或?qū)额^用作拉錨點，截斷樁頭必須用鋸樁器切割，嚴(yán)禁用大錘橫向敲擊或扳拉截斷。
3、施工中常見質(zhì)量問題的防治措施
3.1擠土效應(yīng)和振動影響
靜壓預(yù)應(yīng)力管樁時，由于沉樁使樁四周的土體結(jié)構(gòu)受到擾動，改變了土體的應(yīng)力狀態(tài)，產(chǎn)生擠土效應(yīng)，可通過以下方法來防治：
(1)控制布樁密度，對樁距較密部分的管樁采用預(yù)鉆孔沉樁方法，孔徑約比樁徑小50～100mm，深度為1/3～1/2樁長，施工時隨鉆隨打，或采用間隔跳打法施工。
(2)控制沉樁速率，一般控制在1m/min左右，制定有效的沉樁順序，并根據(jù)樁的入土深度，先長后短、先高后低，若樁較密集，且離建筑物較遠(yuǎn)，場地開闊時，宜從中間向四周進行；若樁較密集，場地狹長，兩端離建筑物較遠(yuǎn)時，宜從中間向兩端進行；若樁較密集，且一側(cè)靠近建筑物時，宜從相鄰建筑物的一側(cè)開始，由近向遠(yuǎn)進行。
(3)設(shè)置袋裝砂井或塑料排水板，消除部分超孔隙水壓力，減少擠土效應(yīng)；設(shè)置隔離板樁或地下連續(xù)墻，或開挖地面排土溝等，以消除擠土效應(yīng)。
（4）施工順序要充分考慮群樁的擠土效應(yīng)，一般選擇先中間后周邊的壓樁順序，當(dāng)毗鄰其它建筑物時，選擇鄰近建筑物的一邊向另一邊壓樁。
3.2沉樁時遇到淺層障礙無法繼續(xù)沉樁
（1）打樁前應(yīng)詳細(xì)了解場地情況，相應(yīng)安排壓樁施工計劃，對淺層障礙物可采用挖土機挖除；當(dāng)遇到淺層(4M內(nèi))老基礎(chǔ)、大孤石，較深部(20M左右)的硬塑老粘土、非常密實的砂層、沙礫層等，影響施工時可采用鉆機將障礙物鉆穿，然后在孔內(nèi)插樁后沉樁。
（2）沉樁時遇到硬土層或砂層而發(fā)生沉樁阻力突然增大時，可采用引孔壓樁法施工，或采用間歇施壓法，使樁緩慢下沉直至穿透硬土或砂層，當(dāng)遇到持力層巖面起伏較大時，可采用調(diào)整靜壓力或反復(fù)施壓法使樁尖逐漸進入巖層內(nèi)，然后再加大靜壓力，這樣可避免樁頭側(cè)向受力較大而發(fā)生斷樁問題；沉樁過程中除接樁外應(yīng)連續(xù)施壓，接樁停歇時間不宜大于30min。
3.3斜樁
(1)場地要平整堅硬，設(shè)置合理的排水措施保證施工場地平整堅實，在較軟的場地中應(yīng)適當(dāng)鋪設(shè)道渣，提高地基承載力，避免樁機在打樁過程中產(chǎn)生不均勻沉降、下陷而造成樁身傾斜。
(2)施工過程中要嚴(yán)格控制好樁身垂直度，重點放在第一節(jié)樁上，垂直度偏差不得超過樁長的0.5%，樁帽、樁身及送樁桿應(yīng)在同一直線上，樁機要求水平，沉樁時采用經(jīng)緯儀在兩個方向揣測校準(zhǔn)。
（3）在沉管過程中發(fā)現(xiàn)樁位誤差過大，超過規(guī)定且偏差將使樁的受力產(chǎn)生不良影響時，應(yīng)及時進行補樁，補樁位置和規(guī)格由設(shè)計單位確定，本項目補樁3條（樁徑Ф400mm），經(jīng)檢測各指標(biāo)達(dá)到設(shè)計要求。
(4)盡量減少接樁，預(yù)制管樁接頭不宜超過3個，接樁在樁尖進入硬土層后進行，接樁時上、下樁的中心線偏差不大于2mm，節(jié)點彎曲矢高不大于樁段的0.1%。
(5)制定合理的施工順序，布置樁位時樁與樁的中心距不小于3倍樁徑，樁基施工后的孔洞應(yīng)及時回填。
(6)樁基基坑開挖應(yīng)在停歇期后再進行，且要分層均勻進行，必須加強圍護措施，防止土體對樁的側(cè)壓力在樁身上產(chǎn)生附加彎矩造成樁身移位變形，以確保樁身結(jié)構(gòu)的完整性。
3.4樁頂位移
（1)施工前應(yīng)對樁位下的障礙物進行清理，對樁構(gòu)件要進行檢查，發(fā)現(xiàn)樁身彎曲超過規(guī)定或樁尖不在樁縱軸線上的不宜使用。
（2)在穩(wěn)樁過程中，如發(fā)現(xiàn)樁不垂直應(yīng)及時糾正，接樁時要保證上下兩節(jié)樁在同一軸線上，接頭施工應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)程操作。
（3)沉樁期間不得開挖基坑，沉樁完畢后停歇一段時間后方可開挖，停歇時間按地質(zhì)情況、基坑開挖深度、面積、樁的密集程度及孔隙水壓力消散情況等來確定。
3.5沉樁達(dá)不到設(shè)計深度
發(fā)生管樁沉不下去時，應(yīng)詳細(xì)查明工程地質(zhì)情況，正確分析選擇的持力層、施工機械、施工方法等情況，找出原因后再對癥下藥，調(diào)整施工方法及壓樁順序等。
4、工程效果
本實驗樓樁基工程共壓樁453根，最深的35.65米，最淺的16.35米，平均入土長度29.76米，整個過程嚴(yán)格按上述方法施工、檢測、驗收，并全過程旁站觀察和記錄，及時解決施工中發(fā)生的問題；共對93根樁進行各種檢測，其中I類樁90根，占總檢測樁的96.8%，II類樁3根，占總檢測樁的3.2%；從成本上算，比灌注樁節(jié)省投資約35%，節(jié)約時間差約45%；實踐證明在復(fù)雜地基土中靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁是一個經(jīng)濟合理的方案。
參考文獻(xiàn)
[1]謝德平.論PHC管樁靜壓法施工及質(zhì)量控制.四川建材，2009年第5期。
[2]王碧輝.管樁施工的質(zhì)量管理分析.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2009年第4期。
[3]土木工程施工(第2版).武漢，武漢理工大學(xué)出版社，2004.7。
成功提示
錯誤提示
警告提示
評論 （0）