秦 入 國(guó)

(連云港贛榆建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)中心,江蘇 連云港 222100)

1 預(yù)應(yīng)力管樁概述

1)隨著沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，基建工程項(xiàng)目建設(shè)的擴(kuò)大和人們居住住房的升級(jí)和開發(fā)，預(yù)應(yīng)力管樁作為一種新型基樁正快速應(yīng)用于建筑工程樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)。特別是地層分布在較厚的淤泥層和軟弱黏土層時(shí)，在設(shè)計(jì)樁型時(shí)首先考慮型式,預(yù)應(yīng)力管樁現(xiàn)已經(jīng)有成熟的生產(chǎn)工藝，具有節(jié)能環(huán)保、提高地基承載能力、加快施工進(jìn)度、保證工期、能及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題和預(yù)防控制施工質(zhì)量，提高工程的施工經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)點(diǎn)。

2)預(yù)制管樁的分類根據(jù)《先張法預(yù)應(yīng)力砼管樁標(biāo)準(zhǔn)圖集》(蘇G03—2002)分為多種型號(hào)，其中比較常用的是PHC預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁、PC預(yù)應(yīng)力混凝土管樁預(yù)PTC應(yīng)力混凝土薄壁管樁。按外徑有多種規(guī)格，按樁身混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力值或其抗彎性能又分為多種型號(hào)。預(yù)制管樁由專業(yè)的生產(chǎn)廠家采用先張法預(yù)應(yīng)力工藝和離心成型、蒸汽養(yǎng)護(hù)而成，是空心等截面預(yù)制混凝土構(gòu)件，在樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中占有重要的地位。

3)預(yù)應(yīng)力管樁的接樁方法及要求：預(yù)制管樁拼接成設(shè)計(jì)需要的有效樁長(zhǎng)時(shí)常采用端板焊接連接，且接樁原則是在樁尖穿過(guò)硬土層后進(jìn)行，接樁接頭不宜超過(guò)4個(gè)。

2 接樁質(zhì)量問(wèn)題成因及質(zhì)量控制

預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)計(jì)要求有良好的樁身完整性，接樁質(zhì)量會(huì)嚴(yán)重影響預(yù)應(yīng)力管樁的樁身完整性。常見的接樁質(zhì)量產(chǎn)生原因有：

1)樁頂偏位。

形成原因主要由測(cè)量放線失誤、打樁順序不當(dāng)、接樁不直、基坑土方開挖等引起。預(yù)應(yīng)力管樁是擠土樁，施工順序不當(dāng)造成的擠土位移不但會(huì)使樁頂偏位還會(huì)使樁尖脫離設(shè)計(jì)標(biāo)高，降低其承載能力和增大沉降量。接樁不直時(shí)在打樁過(guò)程其慣性力就不會(huì)通過(guò)樁的豎向軸線，從而使樁頂偏位還會(huì)使接樁部位形成開裂或開焊。質(zhì)量控制方法：應(yīng)制定詳細(xì)可實(shí)施性的施工方案，提前制定預(yù)案加以防治。

2)樁身傾斜。

形成原因主要有施工場(chǎng)地不平、插樁不直、樁錘樁身不在一條直線上而偏心錘擊、送樁器過(guò)大或送樁太深、打樁時(shí)碰到障礙物等引起。樁身傾斜往往引起接樁部位發(fā)生開裂或開焊。質(zhì)量控制方法：施工場(chǎng)地應(yīng)平整能負(fù)荷樁機(jī)行走，根據(jù)地勘資料制定打樁方案；現(xiàn)場(chǎng)專人監(jiān)督打樁時(shí)樁身垂直度；有符合送樁深度的送樁器避免送樁超限導(dǎo)致樁偏位。

3)樁頂破碎。

形成原因主要有樁質(zhì)量不高、過(guò)度錘擊、中間停歇時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或穿透較厚的砂層等引起。質(zhì)量控制方法：選擇質(zhì)量高工程樁；在打樁時(shí)貫入度突然減小，應(yīng)降低錘距慢慢施打，確有困難時(shí)應(yīng)該查明原因，不可為打入標(biāo)高盲目錘擊；控制貫入度，控制設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)。

4)樁身斷裂。

根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)?zāi)苤苯佑绊憳渡頂嗔训脑蛑饕薪訕顿|(zhì)量差、擠土嚴(yán)重時(shí)接頭被拉脫、偏心錘擊、打樁時(shí)發(fā)生過(guò)大的拉應(yīng)力、開挖基坑不當(dāng)?shù)仍?。質(zhì)量控制方法：加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工管理和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督工作，隨時(shí)控制貫入度及樁的回彈情況。

5)沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)長(zhǎng)度要求。

主要原因：地層下有厚薄不均的砂層、錘擊能量不夠、打樁順序不當(dāng)、打樁停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等。質(zhì)量控制方法：根據(jù)工程特點(diǎn)選用合理的施工機(jī)械、采取合理的打樁順序、控制好中間的休歇時(shí)間。如果沉樁貫入度達(dá)到規(guī)定值后還是無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，不可盲目過(guò)度錘擊。達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的數(shù)量較多時(shí)必須結(jié)合勘察和設(shè)計(jì)部門，提出合理的解決方案后再進(jìn)行施工。

6)接樁焊接質(zhì)量。

焊接前先檢查端頭板的銹蝕情況，做好必要的除銹措施，上下樁對(duì)接好并檢查其垂直度后由兩名焊工相向就位開始焊接，焊接前檢查一遍上下板面的平整度，確保對(duì)接平整密實(shí)，然后沿同一個(gè)方向開始焊接，焊接完第1層檢查焊縫飽滿度并清理焊縫表面進(jìn)行第2層的焊接，此時(shí)應(yīng)沿著第1層焊縫的相反方向進(jìn)行，接樁焊接要分多層焊接且不得少于2層，自然冷卻后開始施打。

3 預(yù)應(yīng)力管樁的樁身完整性檢測(cè)要求及工程實(shí)例

預(yù)應(yīng)力管樁的完整性檢測(cè)只能用反射波法來(lái)檢測(cè)，反射波法能應(yīng)用于所有樁型的檢測(cè)，是一種瞬態(tài)時(shí)域分析法，通過(guò)一維波動(dòng)理論分析來(lái)判定基樁的樁身完整性。管樁檢測(cè)的最佳時(shí)間就是在成樁后就進(jìn)行檢測(cè)。預(yù)應(yīng)力管樁適用于擠土樁，成樁后樁周土就開始產(chǎn)生固結(jié)，使樁周土阻尼變大檢測(cè)時(shí)的應(yīng)力波衰減快，使反射波信號(hào)中樁底反射不明顯甚至沒有樁底反射的現(xiàn)象，此時(shí)應(yīng)查驗(yàn)施工時(shí)的紀(jì)錄。沒有樁底反射也是一種正?，F(xiàn)象。

下面就工程實(shí)例來(lái)說(shuō)明管樁的樁身完整性檢測(cè)如何全面、客觀的加以分析和驗(yàn)證：

1)某工程看臺(tái)。

設(shè)計(jì)為預(yù)應(yīng)力管樁，總樁數(shù)是60根樁;施工采用的是錘擊沉樁。檢測(cè)時(shí)間是在距沉樁完成時(shí)間25 d左右，也就是基樁已經(jīng)完成了規(guī)定的休止時(shí)間，并做完豎向承載力后進(jìn)行的檢測(cè)，那么樁周土已經(jīng)有了固結(jié)時(shí)間。檢測(cè)環(huán)境是基槽開挖深度為50 cm，樁頭標(biāo)高均達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。檢測(cè)點(diǎn)的布置如圖1所示，這樣布置可以有4個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)記錄的有效信號(hào)都不少于3個(gè)。通過(guò)對(duì)本工程的檢測(cè)有明顯缺陷反射波信號(hào)的樁達(dá)到40%。如圖2所示，然而通過(guò)對(duì)每根樁的全面檢測(cè)及采集多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的信號(hào)分析，有明顯缺陷反射波信號(hào)的樁確定為25%。另外的15%是傳感器安裝位置和激振點(diǎn)位置的變換采集的信號(hào)，如圖2，圖3所示。而圖2，圖3為同一根樁所采集的信號(hào)曲線，那么圖3所反映的缺陷反射波要比圖2的表現(xiàn)輕微，在2L/c時(shí)刻前的缺陷通過(guò)分析正是樁身的接樁焊接部位，那么可以判定是局部產(chǎn)生開焊。通過(guò)分析客觀的評(píng)價(jià)在2L/c時(shí)刻前出現(xiàn)輕微缺陷反射波。

2)某高層住宅。

此工程設(shè)計(jì)為預(yù)應(yīng)力管樁，總樁數(shù)98根樁，采用錘擊沉樁。檢測(cè)時(shí)間也是在基樁完成了規(guī)定的休止時(shí)間，并做完豎向承載力后進(jìn)行檢測(cè)。經(jīng)過(guò)對(duì)每根樁的全面檢測(cè)及采集多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的信號(hào)分析，2L/c時(shí)刻前有明顯缺陷反射波信號(hào)的樁確定為17%，2L/c時(shí)刻前出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷反射波信號(hào)的樁確定為10%(如圖4所示)。2L/c時(shí)刻前出現(xiàn)的明顯或嚴(yán)重缺陷反射波也正是樁身的接樁焊接部位。由圖4可以看出此樁不但出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷反射波信號(hào)，而且還出現(xiàn)呈現(xiàn)周期性，完全掩飾缺陷以下的樁身完整性情況，那么在6 m缺陷部位以下13 m的樁長(zhǎng)中就沒有在信號(hào)中反映樁的特征。根據(jù)工程所處的地質(zhì)及區(qū)域情況還須對(duì)其缺陷下部進(jìn)行驗(yàn)證，綜合地質(zhì)資料、施工條件和施工工藝客觀的分析和驗(yàn)證，不宜單憑檢測(cè)信號(hào)定論。

4 結(jié)語(yǔ)

預(yù)應(yīng)力管樁接樁質(zhì)量由于普遍使用，成為較為突出并呈上升趨勢(shì)的質(zhì)量問(wèn)題。有效的控制接樁質(zhì)量對(duì)其他的質(zhì)量也就相應(yīng)的得到預(yù)防和控制。從以上的工程實(shí)例中也看出所產(chǎn)生的質(zhì)量缺陷的位置就是預(yù)應(yīng)力管樁接樁處，接樁質(zhì)量是整個(gè)打樁施工過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)、致命環(huán)節(jié)。作為預(yù)應(yīng)力管樁給我們帶來(lái)的工效、時(shí)效和經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，就應(yīng)該更好的了解和應(yīng)用它，提高施工管理水平和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督力度。為了給工程提供客觀、真實(shí)、準(zhǔn)確的檢測(cè)數(shù)據(jù)，在工程檢測(cè)過(guò)程中，要不斷積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)結(jié)合理論知識(shí)來(lái)分析和驗(yàn)證每一個(gè)檢測(cè)結(jié)果。

參考文獻(xiàn):

[1] 蘇G03—2002,先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁圖集[Z].

[2] JGJ 106—2003,建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范[S].