1引言
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工工藝看似簡(jiǎn)單，但施工中常見的問題卻是施工單位非常頭疼的事。因?yàn)榉治鰡栴}產(chǎn)生的原因，不僅需要施工技術(shù)及豐富的施工實(shí)踐，而且需要地質(zhì)學(xué)方面的知識(shí)。如果不認(rèn)真分析，就根本不知道產(chǎn)生問題的原因在哪里，就無法采取相應(yīng)的措施，勢(shì)必造成問題的反復(fù)出現(xiàn)。施工中造成廢樁率高達(dá)到5%的現(xiàn)象是常見的，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失也屢見不鮮。因此分析常見問題產(chǎn)生的原因，積極采取相應(yīng)的預(yù)防措施在施工中是非常重要的。
2工程概況
某住宅小區(qū)，多框架結(jié)構(gòu)，建筑面積10萬多㎡?；A(chǔ)為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，總根數(shù)近3000根，總米數(shù)81000m。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁類型PHC500-125AB、PHC400-95A樁，施工方法有靜壓法與錘擊法。試打樁時(shí)確定的終壓控制標(biāo)準(zhǔn)為：終壓力以1088kN控制；持力層為⑤2含粘性土粉砂；以終壓力控制為主，達(dá)到設(shè)計(jì)壓樁力后應(yīng)復(fù)壓5次，最后三次復(fù)壓的每次沉降量不應(yīng)大于2mm；停錘控制標(biāo)準(zhǔn)以標(biāo)高及貫入度雙控原則，控制最后三陣貫入度，每陣十擊貫入度≤20mm。工程地質(zhì)情況：現(xiàn)場(chǎng)土層自上而下為①雜填土、②粉質(zhì)粘土、③淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、④淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、⑤1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、⑤2含粘性土粉砂。
2.1壓樁力與貫入度突變：
此問題在施工中最常見，靜壓法施工中壓樁力突變情況：如1387#樁，配樁14+13m，樁入土深度為22m，進(jìn)入④淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土?xí)r，壓力為900kN，繼續(xù)壓樁即將進(jìn)入⑤1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土?xí)r，壓力表讀數(shù)發(fā)生突變，壓樁力上升到1120kN，繼續(xù)施壓，壓樁力在1150kN左右波動(dòng)，樁體仍無法壓入。錘擊法施工中貫入度突變情況：如159#樁，配樁13+12m，在入土16m，進(jìn)入③淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土?xí)r，貫入度突然加大，繼續(xù)施打，貫入度不見減少，而是呈均勻貫入?，F(xiàn)場(chǎng)采用燈炮放入管樁孔腔內(nèi)，可見管腔內(nèi)側(cè)滲水?；虿捎脺y(cè)繩放入，發(fā)現(xiàn)樁長(zhǎng)變短，由此可判斷樁身出現(xiàn)裂縫或發(fā)生斷樁。發(fā)生壓樁力與貫入度突變的直接原因也就是斷樁，產(chǎn)生斷樁的原因有以下幾個(gè)方面：
2.1.1管樁樁身砼強(qiáng)度不足：樁身砼強(qiáng)度不足就無法滿足設(shè)計(jì)的壓樁力而斷裂。
2.1.2使用已有裂縫的管樁：材料進(jìn)場(chǎng)未做檢查或堆放吊裝不當(dāng)都會(huì)產(chǎn)生誤用有裂縫的管樁，而有裂縫的管樁在進(jìn)入持力層時(shí)，因受力在裂縫處損壞而斷裂。
2.1.3遇到淺部混凝土塊：管樁從混凝土塊側(cè)邊經(jīng)過，大混凝土塊對(duì)管樁造成擠壓，使樁身產(chǎn)生裂縫。管樁產(chǎn)生裂縫后遇堅(jiān)硬地層時(shí)在裂縫處損壞而斷裂。
2.1.4施工操作不當(dāng)：錘擊法施工，在進(jìn)入最后三陣貫入度施工時(shí)，操作人員未控制好樁錘油門，保持油門在一檔，致使樁錘落距過高[1]，沖擊力過大而使管樁樁身斷裂。靜壓法施工中，在進(jìn)行復(fù)壓時(shí)，抬起樁機(jī)或反復(fù)復(fù)壓，造成樁身斷裂。
2.1.5焊接質(zhì)量差：接樁時(shí)焊接厚度不夠、冷卻時(shí)間不夠就繼續(xù)沉樁，都會(huì)在接樁處產(chǎn)生斷裂。
2.1.6地質(zhì)原因：若地層起伏變化大，在地層陡變處樁底點(diǎn)受力而不是面受力，樁底砼破壞。或在地層深部遇堅(jiān)硬障礙物或者孤石造成樁端損壞。
2.2樁身傾斜
樁身傾斜在施工中也常見，樁身是否發(fā)生傾斜，可以從入土后管樁的樁端板是否水平一看就知道，樁端板面呈斜面，管樁必然傾斜。有時(shí)在沉樁過程中就發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重傾斜，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量樁頂偏移中心線達(dá)80mm，有時(shí)土方開挖后，才能發(fā)現(xiàn)傾斜。發(fā)生樁身傾斜的原因有以下幾個(gè)方面：
2.2.1場(chǎng)地地耐力：靜壓法要求場(chǎng)地能滿足樁機(jī)行走，若場(chǎng)地地耐力不夠，在沉樁過程中，樁機(jī)產(chǎn)生不均勻沉陷，可致使樁身發(fā)生傾斜。
2.2.2插樁時(shí)樁垂直度觀測(cè)就有偏差，隨沉樁越深偏差就越大。
2.2.3樁底部遇淺部混凝土塊：在回填土場(chǎng)地沉樁，樁尖可能遇到淺部混凝土塊，在沉樁過程中，混凝土塊隨樁尖被壓入土層深部，在地質(zhì)變化處，因混凝土塊產(chǎn)生移動(dòng)，造成管樁發(fā)生傾斜。
2.2.4機(jī)械設(shè)備：靜壓樁機(jī)的液壓系統(tǒng)漏油導(dǎo)致樁機(jī)撐桿下滑，使樁受力偏中而傾斜[2]。
2.2.5施工工藝：樁架與樁身不平行，樁錘、樁帽與樁身不在同一垂直線；送樁時(shí)，送樁器與樁端板接觸不吻合或偏壓都會(huì)引起樁傾斜。
2.2.6土方開挖：土方開挖分層厚度太大，堆土太高，土體側(cè)向擠壓管樁，造成管樁傾斜。
2.3樁端板剝落
錘擊法施工中易發(fā)生樁端板剝落的現(xiàn)象，俗稱“爆頭”，有時(shí)未進(jìn)入持力層就發(fā)生“爆頭”，有時(shí)在進(jìn)入持力層進(jìn)行最后三陣貫入度施打時(shí)產(chǎn)生“爆頭”。產(chǎn)生“爆頭”主要原因有：
2.3.1管樁樁身砼強(qiáng)度不足，在錘擊過程樁頂砼被擊碎而產(chǎn)生“爆頭”。
2.3.2樁錘與樁帽、樁帽與樁身之間沒有墊硬質(zhì)材料，或者墊的硬質(zhì)材料的厚度不滿足要求，致使樁頭受直接沖力而產(chǎn)生“爆頭”。
2.3.3樁身傾斜，致使樁端板不水平而受力不均產(chǎn)生“爆頭”。
2.3.4送樁時(shí)送樁器不平整，致使管樁頂受力不均而“爆頭”；或送樁器與管樁之間未按要求墊硬質(zhì)材料，致使樁直接受錘擊力而破壞。
2.3.5偏心錘擊會(huì)引起樁頂點(diǎn)受力而不是面受力，造成樁頂破碎或樁身破壞[3]。
2.4樁位偏差
樁位偏差的案例也挺多，有大面積樁位偏差、局部樁位偏差、個(gè)別樁的樁位偏差三種現(xiàn)象。三種樁位偏差產(chǎn)生原因如下：
2.4.1大面積樁位偏差產(chǎn)生的原因是測(cè)量放線嚴(yán)重失誤，控制點(diǎn)算錯(cuò)或輸入數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，造成總控制點(diǎn)錯(cuò)誤。
2.4.2局部樁位產(chǎn)生偏差的原因有：①樁機(jī)行走路線不對(duì)。如施工現(xiàn)場(chǎng)有一側(cè)臨河道，若從相反一側(cè)施打到河道這一側(cè)，則由于擠土效應(yīng)，河道這一側(cè)樁的應(yīng)力向河道這一側(cè)擴(kuò)散，造成這一側(cè)管樁整體向河道位移。②軸線控制樁移位。由于擠土效應(yīng)，沉樁過程軸線控制樁位置發(fā)生移動(dòng)，如果沒去復(fù)核，仍按正常去放，必然發(fā)生偏差。
2.4.3個(gè)別樁的樁位產(chǎn)生偏差是常見的，主要原因有：①測(cè)量時(shí)經(jīng)緯儀度數(shù)讀錯(cuò)或鋼卷尺讀數(shù)差錯(cuò)。②埋設(shè)的樁位標(biāo)識(shí)因移機(jī)或人行走發(fā)生移動(dòng)。③插樁時(shí)沒有對(duì)好樁位就沉樁。
2.5對(duì)臨近建(構(gòu))筑物、地下管線的破壞
錘擊法施工易對(duì)臨近建(構(gòu))筑物產(chǎn)生破壞。產(chǎn)生破壞的原因是錘擊產(chǎn)生的震動(dòng)力。震動(dòng)波在地表處產(chǎn)生水平方向的推力，而在樁底部產(chǎn)生擠土效應(yīng)。所謂擠土效應(yīng)就是在飽和軟粘土中沉樁，由于軟粘土具有弱透水性和低壓縮性特點(diǎn)，管樁沉人后，樁周土體受到強(qiáng)烈擾動(dòng)，土體顆粒間孔隙內(nèi)的自由水被擠壓而形成超靜孔隙水壓力，從而降低土的不排水抗剪強(qiáng)度，促使與樁體積等量的土體向樁周發(fā)生側(cè)向位移和隆起。如本工程與小區(qū)內(nèi)的河道相鄰僅6m，在沉樁過程的水平推力造成河道的擋墻開裂，而樁底的擠土效應(yīng)使河道的底部隆起10-30cm，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。
3落實(shí)具體控制措施—防止問題出現(xiàn)
為防止管樁施工中上述問題的出現(xiàn)，應(yīng)在整個(gè)管樁基礎(chǔ)施工中做好事前控制和事中控制。具體措施有：
3.1做好場(chǎng)地平整工作：由于建筑工地考慮成本問題，一般都用拆除房屋的建筑垃圾回填，但拆除的建筑垃圾中含有較大的混凝土塊。對(duì)此類場(chǎng)地，沉樁時(shí)宜先用送樁器進(jìn)行探樁，發(fā)現(xiàn)淺部混凝土塊應(yīng)挖除后再施打。這樣就可排除淺部混凝土塊產(chǎn)生斷樁、傾斜的可能。其次對(duì)于靜壓樁機(jī)，場(chǎng)地地耐力不應(yīng)小于壓樁機(jī)接地壓強(qiáng)的1.2倍。遇雨天地面雨水要及時(shí)疏排，若地面爛泥應(yīng)挖除后用夾有碎磚塊的建筑垃圾進(jìn)行回填夯實(shí)。
3.2嚴(yán)把材料進(jìn)場(chǎng)檢查：首先精選信譽(yù)好，質(zhì)量可靠的管樁生產(chǎn)廠家。其次對(duì)進(jìn)場(chǎng)的每一根管樁均要進(jìn)行外觀檢查，要求樁端板平整、樁端板與樁身垂直；壁厚可用尺寸測(cè)量，壁厚允許偏差+5mm；裂縫可用淋水方法觀察，以預(yù)防使用有裂縫等質(zhì)量缺陷的管樁。
3.3檢查機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況：進(jìn)場(chǎng)的機(jī)械設(shè)備應(yīng)進(jìn)行機(jī)械性能檢查。檢查靜壓樁機(jī)是否滿足壓樁力的要求，錘擊樁機(jī)的錘重是否符合。尤其靜壓樁機(jī)的油壓系統(tǒng)應(yīng)專門檢查，以防止因支撐桿滑落造成樁身傾斜。
3.4對(duì)操作工人與管理人員進(jìn)行交底教育：操作工人應(yīng)具有操作證書和特殊工種崗位操作證書，應(yīng)進(jìn)行事前的技術(shù)交底、職業(yè)道德教育和三級(jí)教育等；對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)管理人員應(yīng)加強(qiáng)責(zé)任心的教育，要求對(duì)每根樁的沉樁全過程進(jìn)行旁站監(jiān)督，并做好記錄。
3.5抓好技術(shù)準(zhǔn)備工作：首先根據(jù)工程樁布置與周邊環(huán)境情況，制定施工方案，確定樁機(jī)行走路線。如電梯井大承臺(tái)密集樁應(yīng)最先打，大承臺(tái)密集樁應(yīng)從中間向兩邊采用間隔跳打，且控制沉樁速度，一般1m/min，控制每天的打樁數(shù)量，盡量不超過8根/d。并對(duì)于密集樁位置尚應(yīng)設(shè)置樁身上浮觀測(cè)樁，由專業(yè)公司觀測(cè)樁身上浮情況，實(shí)現(xiàn)信息法施工。其次認(rèn)真研究巖土工程勘察報(bào)告，對(duì)每根樁的持力層位置的地質(zhì)變化情況、標(biāo)貫級(jí)數(shù)、是否存在砂層、堅(jiān)硬夾層或地下孤石等情況進(jìn)行分析，對(duì)地質(zhì)變化大的位置，為防止樁傾斜或因點(diǎn)受力而破壞，樁尖可采用專門定制的“爪”型樁尖。
3.6施工過程中嚴(yán)格質(zhì)量控制：應(yīng)做到沉樁的每個(gè)工序均有控制，如建筑物定位放樣完應(yīng)進(jìn)行復(fù)核，而且每次放樣樁位前應(yīng)先復(fù)核控制樁是否移動(dòng)；在樁插入時(shí)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)樁位；垂直度觀測(cè)應(yīng)用經(jīng)緯儀觀測(cè)，下節(jié)樁垂直度偏差應(yīng)在控制在0.5%之內(nèi)；上節(jié)樁與下節(jié)樁的中心線保持一致；打樁時(shí)樁錘與樁帽、樁帽與樁頭之間應(yīng)設(shè)置彈性襯墊；送樁作業(yè)時(shí)，送樁器與管樁樁頭之間應(yīng)設(shè)置彈性襯墊[4]；樁尖焊接、接樁焊接厚度應(yīng)達(dá)到8mm；控制接樁的焊接時(shí)間，不宜過長(zhǎng)，避免由于停歇時(shí)間過長(zhǎng)，摩阻力增大造成沉樁困難，加劇擠土效應(yīng)；焊縫應(yīng)自然冷卻后方可繼續(xù)沉樁，以防因焊接質(zhì)量差產(chǎn)生斷樁情況發(fā)生。
3.7設(shè)防震溝或應(yīng)力釋放孔：對(duì)場(chǎng)地四周的建(構(gòu))筑物、地下管線應(yīng)進(jìn)行調(diào)查。若有影響，施工前應(yīng)采取設(shè)防震溝或應(yīng)力釋放孔措施予以預(yù)防，并在施工中注意觀測(cè)。防震溝溝寬可取0.5～0.8m，深度按土質(zhì)情況決定，一般不少于2.0m。應(yīng)力釋放孔孔徑可為300～500mm，中距3.5～4.0m，深度應(yīng)在⑤1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土處。
3.8預(yù)鉆排水孔：施工區(qū)域周邊預(yù)鉆雙排孔，孔深根據(jù)飽和土層情況定，孔徑可為250mm，孔距500mm左右，作用疏排地下水，降低空隙水壓力，達(dá)到減小土體側(cè)向位移。
3.9重視土方開挖：在地下室土方開挖階段，挖土應(yīng)均衡分層進(jìn)行，對(duì)流塑狀軟土的基坑開挖，高差不應(yīng)超過1m，以防止土體側(cè)向擠壓管樁上部造成樁身出現(xiàn)傾斜；嚴(yán)禁挖土設(shè)備撞擊或推拉樁頭。
4結(jié)語
除上述問題外，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工中產(chǎn)生的問題還很多，如樁身上浮、地面隆起、配樁長(zhǎng)度不足無法送樁到持力層、有效樁長(zhǎng)偏短及三類樁等。而產(chǎn)生問題的原因也是錯(cuò)綜復(fù)雜，不單單是某個(gè)方面原因引起的。因此施工中應(yīng)綜合分析問題產(chǎn)生的原因，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，吸取教訓(xùn)，采取預(yù)防措施，確保樁基工程施工質(zhì)量，避免造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。
參考文獻(xiàn)
[1]李繼業(yè).建筑工程施工實(shí)用技術(shù)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2007.
[2]史佩棟.樁基工程手冊(cè)[M].北京：人民交通出版社，2008.
[3]徐維鈞.樁機(jī)施工手冊(cè)[M].北京：人民交通出版社，2007.
[4]DBJ13-59-2004.建筑預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程[S].
[5]JGJ94-2008，建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].
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