1引言
隨著我國(guó)建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，采用樁基礎(chǔ)的工程日益增多，其中采用靜壓法施工的PHC管樁已大量應(yīng)用于粵東沿海地區(qū)。它有如下優(yōu)點(diǎn)：樁身質(zhì)量易于保證和檢查，樁身混凝土密度大，抗腐蝕性能強(qiáng)，施工工效高，施工工期短，無(wú)噪音污染，樁身強(qiáng)度高，施工質(zhì)量更容易保證。然而，如果沒(méi)有較高的施工技術(shù)水平和有效的質(zhì)量管理措施，靜壓法施工PHC管樁仍然會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重質(zhì)量缺陷。文中結(jié)合一些工程實(shí)例對(duì)靜壓法施工的PHC管樁常見(jiàn)質(zhì)量缺陷形成的原因和預(yù)防措施加以分析探討。
2靜壓法施工PHC管樁常見(jiàn)質(zhì)量缺陷
2.1施工后PHC管樁上浮。
2.2淺部嚴(yán)重缺陷或斷樁。
2.3接樁位置焊接質(zhì)量差而導(dǎo)致的缺陷。
3工程實(shí)例
3.1工程一：PHC管樁上浮檢測(cè)實(shí)例：
該工程擬建工藝廠房及宿舍，其中五層宿舍樓采用靜壓法PHCA型管樁ø400，設(shè)計(jì)單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值600kN，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)約28m，樁端持力層為粉質(zhì)粘土。地質(zhì)自上而下分別為：素填土1.6m，細(xì)砂土3.0m，淤泥土17.1m，粉質(zhì)粘土9.8m。329號(hào)樁低應(yīng)變曲線和靜載Q－S曲線分別如圖一和圖二。由低應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果可以看出，該工程樁樁身結(jié)構(gòu)完整，無(wú)明顯缺陷。但是靜載試驗(yàn)Q－S曲線圖顯示，當(dāng)荷載加至第七級(jí)時(shí)，樁的沉降量明顯增大，加第八級(jí)時(shí)，沉降量又恢復(fù)到原來(lái)的沉降量，說(shuō)明樁端已離開(kāi)原來(lái)的持力層，在試驗(yàn)荷載的作用下，樁又重新被壓至原來(lái)持力層上。此樁是擠土效應(yīng)而形成的吊腳樁。
3.2工程二：淺部嚴(yán)重缺陷或斷樁檢測(cè)實(shí)例
該工程擬建十六層住宅樓，采用靜壓法PHC管樁AB型ø500，設(shè)計(jì)單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值2200kN，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)約42m，樁端持力層為粘土層，地質(zhì)自上而下分別為：粘土1.0m，細(xì)砂2.9m，淤泥13.0m，粗砂7.9m，粘土10.1m，粗砂1.7m，粘土9.5m。115號(hào)工程樁低應(yīng)變曲線如圖三，可以看出，該工程樁在4.8m左右處出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷或斷樁，應(yīng)定為IV類(lèi)，查看打樁記錄正常，后來(lái)了解到在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，挖土機(jī)挖臂不小心碰擦到樁身，可能是造成淺部斷樁的原因。
3.3工程三：接樁位置有明顯缺陷的檢測(cè)實(shí)例。
該工程擬建八層住宅樓，采用靜壓法PHCA型管樁ø500，設(shè)計(jì)單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值1400kN，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)27m，樁持力層為粉質(zhì)粘土，地質(zhì)自上而下分別為：粘土0.61m，細(xì)砂3.60m，淤泥質(zhì)土5.22m，粉質(zhì)粘土3.38m，淤泥6.20m，粉土1.50m，粗砂2.35m，粉質(zhì)粘土7.12m。38號(hào)工程樁低應(yīng)變曲線如圖四，可以看出，5.8m處出現(xiàn)了明顯同向反射波，應(yīng)評(píng)定為三類(lèi)樁。查看施工記錄得知，5.8m處剛好是接樁位置處，可以判定該工程樁接樁處焊接質(zhì)量差。
4缺陷形成的原因
4.1靜壓法施工PHC管樁上浮的原因主要是擠土效應(yīng)，這種擠土效應(yīng)尤其在樁距較小和樁徑較大的工程中顯得更為突出，PHC管樁上浮的現(xiàn)象更為嚴(yán)重。樁沉入地基后，樁周土體受到強(qiáng)烈擾動(dòng)，主要表現(xiàn)為徑向位移，樁尖和樁周一定范圍內(nèi)的土體受到很大的水平擠壓，土體在沉樁過(guò)程中向樁周發(fā)生較大的側(cè)向位移和隆起，由于地基土體的低壓縮性，以及群樁施工中的疊加因素，進(jìn)一步擴(kuò)大位移和隆起的影響范圍，使已打入的樁產(chǎn)生側(cè)向位移和上浮。
4.2一般地說(shuō)，PHC管樁的抗壓強(qiáng)度很高，可達(dá)80MPa以上，然而，其抗彎性能較差。采用靜壓樁機(jī)進(jìn)行沉樁的工程樁，在沉樁過(guò)程中一般不會(huì)出現(xiàn)淺部嚴(yán)重缺陷或斷樁，但在施工過(guò)程中，由于表層地基土松軟，樁機(jī)在移動(dòng)過(guò)程中下陷，下陷時(shí)樁機(jī)支座下面已經(jīng)施工完的工程樁將會(huì)承受不均勻的水平橫向荷載，水平橫向荷載超過(guò)樁的抗彎能力時(shí)，工程樁將在淺部受力較差的位置出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷或斷樁。另外，當(dāng)基坑開(kāi)挖時(shí)，挖土機(jī)的挖臂與工程樁的碰擦過(guò)程也很可能由于樁無(wú)法承受較大的水平橫荷載而導(dǎo)致樁身淺部出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷或斷樁。
4.3焊接工人技術(shù)水平差或責(zé)任心不強(qiáng)，導(dǎo)致焊接質(zhì)量差；施工單位為了趕工期，焊接的冷卻時(shí)間不足而導(dǎo)致焊接質(zhì)量差；沉樁過(guò)程產(chǎn)生的擠土效應(yīng)而對(duì)鄰樁上浮力的影響，特別是小樁距大直徑的樁，由于擠土效應(yīng)而使上浮力很大，將鄰樁焊接處拉斷；樁頂本身不平也會(huì)導(dǎo)致焊接質(zhì)量差；接樁處縫隙大且墊片填充不均勻也會(huì)導(dǎo)致焊接質(zhì)量差。
5預(yù)防措施
5.1針對(duì)PHC管樁上浮的缺陷，我們應(yīng)采取切實(shí)有效的措施加以預(yù)防，防止上浮PHC管樁的缺陷而使工程存在嚴(yán)重的安全隱患。
A、制定合理的打樁順序，從中心向四周打樁能明顯減小擠土效應(yīng)。
B、控制打樁進(jìn)度，打樁速度過(guò)快，會(huì)加劇擠土效應(yīng)的產(chǎn)生，從而使已打入的樁產(chǎn)生上浮。
C、采用復(fù)壓法，同一承臺(tái)樁數(shù)較多時(shí)，因擠土效應(yīng)對(duì)樁數(shù)較多的承臺(tái)影響較為突出，當(dāng)同一承臺(tái)的工程樁施工完后，用靜壓樁機(jī)再?gòu)?fù)壓一次，這樣可將已上浮的工程樁再一次壓入持力層。
5.2針對(duì)PHC管樁淺部嚴(yán)重缺陷或斷樁，我們也應(yīng)采取切實(shí)有效的預(yù)防措施，防止因工程樁淺部嚴(yán)重缺陷或斷樁而使工程存在嚴(yán)重的安全陷患。
A、制定合理的打樁順序，從中間向四周打樁可有效地減少樁機(jī)碾壓工程樁，從而減少因工程樁被碾壓而發(fā)生淺部嚴(yán)重缺陷或斷樁。
B、對(duì)打樁范圍內(nèi)的表層地基適當(dāng)填上一層砂層，用壓路機(jī)壓實(shí)，可有效地防止打樁過(guò)程中樁機(jī)的下陷，從而碾壓工程樁而導(dǎo)致出現(xiàn)淺部缺陷或斷樁。
C、基坑開(kāi)挖前，應(yīng)與挖土機(jī)司機(jī)進(jìn)行溝通，防止開(kāi)挖過(guò)程中挖土機(jī)挖臂碰擦樁身，同時(shí)應(yīng)派技術(shù)人員進(jìn)行全程跟蹤監(jiān)督，可有效防止因挖土機(jī)對(duì)樁身的碰擦而造成的淺部嚴(yán)重缺陷或斷樁。
5.3針對(duì)PHC管樁接樁處焊接質(zhì)量差的缺陷，我們也應(yīng)采取切實(shí)有效的措施加以預(yù)防，防止因接樁處焊接質(zhì)量差而使工程存在嚴(yán)重的安全隱患。
A、工程開(kāi)工前應(yīng)對(duì)焊接工人進(jìn)行技術(shù)交底，并嚴(yán)格實(shí)行持證上崗制度，施工過(guò)程應(yīng)派質(zhì)量監(jiān)督員進(jìn)行全程跟蹤監(jiān)督，可更加有效保證焊接質(zhì)量和充分的冷卻時(shí)間。
B、打樁前應(yīng)對(duì)每根樁進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查，樁頂不平整，樁身出現(xiàn)裂縫，破損等缺陷的PHC管樁不得用于建設(shè)工程中。
C、制定合理的打樁順序，從中間向四周打樁能明顯減小擠土效應(yīng)，從而有效地避免因擠土效應(yīng)而使鄰樁在接頭處被拉斷。
6結(jié)束語(yǔ)
?、凫o壓法PHC管樁常見(jiàn)的質(zhì)量缺陷有管樁上浮，淺部嚴(yán)重缺陷或斷樁，接樁位置焊接質(zhì)量差。
?、诠軜渡细〉脑蛑饕菙D土效應(yīng)，淺部嚴(yán)重缺陷或斷樁主要是施工場(chǎng)地表層地基土松軟，導(dǎo)致樁機(jī)下陷而壓斷工程樁或因挖土機(jī)的挖臂碰擦樁身而造成，接樁處缺陷主要是焊接質(zhì)量差而造成。
?、坩槍?duì)靜壓法PHC管樁常見(jiàn)質(zhì)量缺陷，我們應(yīng)采取切實(shí)有效的措施加以預(yù)防，以最大限度地消除建設(shè)工程的安全隱患。
參考文獻(xiàn)：
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(2)樁基工程手冊(cè)，樁基工程手冊(cè)編寫(xiě)委員會(huì).北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1995
(3)劉明貴、佘詩(shī)剛、汪大國(guó)，樁基檢測(cè)技術(shù)指南.北京：科學(xué)出版社，1995
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