宮殿堂

1 靜壓管樁概述

預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁(簡稱PHC管樁)，目前在施工中主要采取靜壓沉樁的方法。液壓靜壓樁就是通過液壓靜壓樁機(jī)，利用其本身的重量(包括配重)作為反作用力，克服壓樁過程中，樁周土側(cè)壁摩阻力和樁端土的阻力，將樁徐徐壓入土中。液壓靜壓樁開始于20世紀(jì)80年代后期，它具有無噪聲、無振動、速度快、成本低等優(yōu)點。近十年來廣泛地應(yīng)用于高層建筑的樁基施工中，并取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

在靜壓樁的施工中，常常出現(xiàn)爆樁、壓不到設(shè)計標(biāo)高、樁頂位移、斷樁等質(zhì)量通病。靜壓樁施工質(zhì)量如何控制，筆者根據(jù)本市某房地產(chǎn)開發(fā)項目中廣泛使用的PHC管樁工程實踐經(jīng)驗，總結(jié)一些PHC管樁施工質(zhì)量控制的辦法。此項目為高層群體住宅工程，地基處理皆采用PHC-AB500(125)型預(yù)應(yīng)力管樁，設(shè)計為摩擦端承樁，受力以摩擦為主，樁長29 m，采用靜力壓樁施工工藝。

2 靜壓管樁施工前期管理措施

2.1 靜壓樁質(zhì)量預(yù)控措施

1)施工單位健全施工質(zhì)量管理保證體系，相關(guān)人員持證上崗。貫徹執(zhí)行質(zhì)量責(zé)任制，責(zé)任到人。2)強(qiáng)化監(jiān)理監(jiān)督力度，實行施工過程旁站制，貫徹執(zhí)行工程質(zhì)量檢驗制度，包括原材料設(shè)備進(jìn)場檢驗、施工過程的檢驗、相關(guān)隱蔽過程檢驗、施工結(jié)束后的抽樣檢測等。3)認(rèn)真研讀勘察單位出具的地質(zhì)勘察報告(前期要重視地勘的施工管理，確保地勘報告真實詳細(xì)，并具備代表性)，為靜壓樁施工時配樁情況、樁尖加設(shè)情況提供參考。

2.2 過程質(zhì)量控制要點

1)管樁質(zhì)量:對管樁供貨單位生產(chǎn)能力及質(zhì)量保證體系進(jìn)行嚴(yán)格審查，合格后方可供貨。管樁進(jìn)場后首先檢查產(chǎn)品質(zhì)保書、合格證、檢測報告等保證資料是否符合要求，并對管樁進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查、尺寸偏差和裂縫檢驗，檢查管樁有否明顯的縱向、環(huán)向裂縫，端部平面傾斜、外徑壁厚、樁身彎曲等是否符合規(guī)范要求。不合格產(chǎn)品不得用于工程。2)檢查樁機(jī)壓力傳感設(shè)備是否完好，是否在檢定合格有效期內(nèi)，樁機(jī)配重與設(shè)計承載力是否相適應(yīng)等，確保樁機(jī)工作狀態(tài)正常。3)打樁順序應(yīng)根據(jù)鄰近建筑物情況、地質(zhì)條件、樁距大小、樁的密集程度、樁的規(guī)格及入土深度綜合考慮，兼顧施工方便。4)樁尖配制:根據(jù)試樁情況，針對地下砂層較厚、標(biāo)貫擊數(shù)較大的區(qū)域加設(shè)樁尖，以確保沉樁的有效長度。本項目采用自制閉口形樁尖(見圖1，圖2)，基本能滿足穿透標(biāo)貫數(shù)在25以上，厚度在10 m以上的砂層。5)管樁焊接:管樁焊接質(zhì)量很重要，對接時清理干凈接駁面和坡口，如樁節(jié)間隙較大，可用鐵片填實焊牢，結(jié)合面間隙不得大于2 mm。接樁時，上下節(jié)樁應(yīng)保持順直，錯位偏差不宜大于2 mm。施焊時，先對稱點焊4點～6點，再由兩個焊工對稱施焊，焊接層數(shù)不得少于三層，內(nèi)層必須清理干凈后方能施焊外層，電焊厚度應(yīng)高出坡口1 mm，焊縫應(yīng)飽滿、連續(xù)，無氣孔、焊瘤、裂縫。焊完后必須保證一定冷卻時間，不少于8 min為宜。6)垂直度控制:通常用兩個垂吊線錘、夾角90°方向進(jìn)行監(jiān)測，使樁身達(dá)到垂直度要求。須注意第一節(jié)樁樁身垂直度必須控制在0.5%之內(nèi)。7)壓樁過程:控制壓樁速度，一般宜控制在1 m/min左右，壓樁過程碰到硬土層，壓樁速度過快，管樁抗彎能力不強(qiáng)往往容易折斷。8)驗收控制:過程中對管樁表觀及管樁焊接質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢查，樁基完成后依據(jù)國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基檢測技術(shù)規(guī)范》規(guī)定對管樁質(zhì)量評定。

3 靜壓樁常見問題

3.1 爆樁

3.1.1 管樁樁身質(zhì)量不合格

管樁表面的質(zhì)量問題有管樁自身有脫皮、裂縫、蜂窩麻面、樁端不平、樁套箍凹陷、接口漏漿等問題;管樁內(nèi)部質(zhì)量問題有樁身混凝土強(qiáng)度不夠，內(nèi)部成片蜂窩，鋼棒、螺旋筋、端頭板的質(zhì)量不符合要求等情況。預(yù)防措施:加強(qiáng)進(jìn)場控制。如對現(xiàn)場管樁質(zhì)量有懷疑的，必要時可抽取兩節(jié)樁，委托有資質(zhì)的檢測單位進(jìn)行抗彎性能及配筋和鋼筋保護(hù)層厚度等檢測。

3.1.2 樁身垂直度偏差

樁身下壓的過程中，樁身出現(xiàn)較大彎曲，在集中荷載作用下，樁身不能承受抗彎度，最終導(dǎo)致樁身斷裂，或是抱箍處破碎不能下沉。造成垂直度偏差過大的因素有:1)操作不認(rèn)真，第一節(jié)樁身傾斜，隨著樁身加長，傾斜嚴(yán)重。2)地下障礙物影響。壓樁過程中，樁端一側(cè)遇到孤石，導(dǎo)致樁身逐漸偏移。3)場地濕陷，樁機(jī)傾斜不能調(diào)平。4)接樁偏差，接樁時樁身樁帽不在同一直線上。

預(yù)防措施:1)嚴(yán)格控制樁身垂直度，第一節(jié)樁身垂直度控制在0.5%之內(nèi)。2)如障礙物在淺層，用送樁器或挖掘機(jī)把地下障礙物清除。3)如場地較軟，鋪設(shè)碎石渣，強(qiáng)化地基承載力，并隨著施工進(jìn)程及時鋪填，避免樁機(jī)陷機(jī)或不均勻沉降。4)盡量減少接樁，一根樁接頭不超過三個。接樁時上下段樁的中心偏差不宜超過2 mm，如樁頭對接不嚴(yán)密應(yīng)用墊片墊平再進(jìn)行焊接。

3.1.3 沉樁速度過快

靜壓樁在沉樁過程中應(yīng)控制沉樁速度，不能過快，特別是在如下地層:地下有孤石或障礙物的;有堅硬砂石層的;從松軟到堅硬土層的等，如在此部分區(qū)域沉樁速度過快很容易爆樁。預(yù)防措施:在沉樁的過程中要密切注意壓力表的變化，在樁端進(jìn)入砂石層時必須慢壓，沉樁速度控制在1 m/min。盡量避免在砂層中接樁，防止由于停歇時間過長摩阻力增大而影響沉樁。

3.1.4 沉樁路線不合理產(chǎn)生的擠土效應(yīng)影響

靜壓樁屬于擠土型樁，在沉樁過程中，相當(dāng)于樁身體積的土向四周排擠，主要表現(xiàn)為徑向位移，樁尖和樁周圈的土受到不排水剪切，形成不均勻等壓面。預(yù)防措施:制定合理的沉樁路線，根據(jù)樁的入土深度，宜先長后短、先高后低，若樁較密集，且距建筑較遠(yuǎn)，宜從中間向四面進(jìn)行;若樁較密集且離建筑物較近時，宜從相鄰建筑物的一側(cè)開始，由近向遠(yuǎn)進(jìn)行;使用分土型樁尖時，應(yīng)使土向遠(yuǎn)離樁位的方向擠壓。成樁后，應(yīng)及時用袋裝砂對送樁孔進(jìn)行回填。

3.2 沉樁不能到設(shè)計標(biāo)高

原因分析:勘探點不夠或勘探資料粗略，致使設(shè)計考慮持力層或選擇樁底標(biāo)高出現(xiàn)偏差;遇到地下砂層較厚或特別堅硬的土層，難以貫穿;樁機(jī)及配重太小，使沉樁壓力達(dá)不到有效要求。垂直度控制出現(xiàn)偏差，不能下壓。預(yù)防措施:深入了解地質(zhì)情況，必要時應(yīng)作補(bǔ)勘，明確地下地質(zhì)條件;加設(shè)樁尖(先作試樁)，以便穿透砂層或堅硬土層;采用引孔的方法，穿透砂層或硬土層后再進(jìn)行沉樁;合理配置樁機(jī)，保證樁機(jī)施工能力;嚴(yán)格控制樁身垂直度。

3.3 樁頂偏移

原因分析:樁數(shù)較多，土層飽和密實，樁間距較小，在沉樁時土被擠到極限密實度而向外擴(kuò)展，相鄰的樁一起被擠偏或涌起。樁身上浮現(xiàn)象;樁位放線不準(zhǔn)，偏差過大;選擇的行車路線不合理。預(yù)防措施:在壓樁過程中，嚴(yán)格控制壓樁的速率，在應(yīng)力影響區(qū)域內(nèi)，一臺樁機(jī)每天成樁控制在10根～20根范圍內(nèi);選擇合理的行車路線，對范圍內(nèi)壓樁順序進(jìn)行綜合平面安排，合理安排打樁線路，盡量減小擠土效應(yīng)對相鄰樁的影響。加強(qiáng)樁位復(fù)核工作，如地質(zhì)較松軟，應(yīng)逐根進(jìn)行放設(shè)。

3.4 接樁處開裂

主要原因:采用焊接連接時，連接處表面未清理干凈，樁端不平整;焊接質(zhì)量不好，焊縫不連續(xù)、不飽滿，焊肉中夾有焊渣等雜物;焊接好后停頓時間較短，焊縫遇地下水出現(xiàn)脆裂;兩節(jié)樁不在同一條直線上，接樁處產(chǎn)生曲折，壓樁過程中接樁處局部產(chǎn)生集中應(yīng)力而破壞連接。預(yù)防措施:加強(qiáng)焊接監(jiān)管措施。接樁前，保證連接部件清潔;接樁時，兩節(jié)樁應(yīng)在同一軸線上，焊接必須保證質(zhì)量，焊后冷卻8 min左右。驗收合格后方可下壓。百年大計，質(zhì)量第一。靜壓樁的沉樁機(jī)理比較復(fù)雜，施工中會出現(xiàn)各種意外情況，有待通過實踐進(jìn)行更深入地研究，不斷總結(jié)經(jīng)驗，改進(jìn)和完善施工工藝。通過嚴(yán)格的管理措施，嚴(yán)把工程質(zhì)量關(guān)，接受各方質(zhì)量監(jiān)督，推動靜壓樁施工質(zhì)量穩(wěn)步提高。

[1]王學(xué)軍，王玉茜.淺談預(yù)應(yīng)力管樁存在的問題及解決方案[J］.山西建筑，2010，36(18):78-79.