王春鋒

（中國有色金屬工業(yè)西安勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西 西安 710054）

自2009年以來靜壓管樁因其具有噪音低、無污染、工程造價(jià)低、成樁速度快、施工文明程度高等其它樁不可替代的優(yōu)點(diǎn)，在西安地區(qū)得到越來越多的廣泛應(yīng)用，尤其這些年西安市執(zhí)法部門對地質(zhì)工程施工噪音、環(huán)境污染控制力度的加大，靜壓管樁越來越受到地質(zhì)工程施工的歡迎，市場占有率逐漸加大。隨著管樁施工越來越普及，管樁施工過程中應(yīng)注意事項(xiàng)及施工過程中存在的問題也越來越受到大家的關(guān)注，本文對某地質(zhì)工程靜壓管樁施工存在的問題加以分析，并提出相應(yīng)的處理措施，供同行交流。

1 工程概況

某地質(zhì)施工樁基工程，位于西安市廣安路中段，靜壓法施工預(yù)應(yīng)力管樁屬于擠上型，該地區(qū)管樁雖然一般不外加封口樁尖，但是樁體排開的土體不可能全部進(jìn)入管腔內(nèi)或者被壓縮；擠土效應(yīng)很明顯，可以提高樁身的側(cè)摩阻力，增加單樁承載力，但同時(shí)會造成沉樁困難。如果施工方法與施工順序處理不當(dāng)，每天成樁數(shù)量太多，壓裝速率太快，都會加劇擠土效應(yīng)。根據(jù)承載力類型為摩擦端承樁（樁間距2m，樁型為PHC 500 AB 125-20,以砂層為樁端持力層），單樁豎向承載力特征值為2200KN，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求及試樁檢測結(jié)果，以終止壓力4400KN為沉樁最終壓力控制標(biāo)準(zhǔn)。

2 場地工程地質(zhì)條件

本地質(zhì)工程樁基施工工作面在地面以下8m處，場地工作面比樁頂標(biāo)高高處1m，樁身范圍內(nèi)地層主要為黃土、古土壤、黃土及中砂層，其中中砂厚度5～6m，中砂上部的黃土厚度14～15m，樁端持力層為中砂層。地質(zhì)工程場地地下水穩(wěn)定水位位于地面以下20m，水位季節(jié)性變化幅度1～2m，地下水類型屬于潛水，水分析地下水對建筑材料無腐蝕。

3 施工中存在的問題分析及處理措施

（1）爆樁。在進(jìn)行地質(zhì)工程施工過程中，其中有一根樁在壓樁快接近尾聲的過程中，突然壓力瞬間消失，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，出現(xiàn)這種情況很可能是發(fā)生了爆樁，經(jīng)檢查管樁在接樁位置發(fā)生了粉碎斷裂，事后我們要對這種情況進(jìn)行分析，分析得出兩個(gè)原因，一種情況下是樁端遇到地下障礙物，另外一種情況是接樁時(shí)焊接質(zhì)量不過關(guān)，上節(jié)樁的垂直度不滿足規(guī)范要求，經(jīng)過排查我們否認(rèn)了第一種情況，如出現(xiàn)第一種情況必然出現(xiàn)壓力先突然增加機(jī)身發(fā)生抖動，是根據(jù)壓力過大造成樁身斷裂，壓力瞬間消失，而現(xiàn)實(shí)情況是壓力沒有增加而是突然減小，各方分析討論最可能的原因是兩節(jié)樁焊接時(shí)上下樁的中軸線發(fā)生了偏離，不在同一直線上，端頭板沒有平行貼合，焊接時(shí)端頭板的一側(cè)相連另一側(cè)有比較寬的縫隙，而這個(gè)縫隙也沒有用金屬填補(bǔ)焊接，而是直接焊接，這樣造成在壓樁過程中壓力集中在下接樁的一側(cè)而出現(xiàn)壓力不均，造成一側(cè)集中受力過大而被壓碎。針對這種情況最終將這個(gè)樁報(bào)廢，經(jīng)過與設(shè)計(jì)方溝通，在該樁兩側(cè)做了兩個(gè)補(bǔ)樁。

（2）壓樁過程中壓力變小。在地質(zhì)工程施工過程中我們還遇到一根樁出現(xiàn)壓力減小的情況，在壓一根20m管樁當(dāng)壓力值接近4400KN時(shí)，壓力突然變?yōu)?000KN，而此時(shí)樁底所處的位置應(yīng)該是中砂層所在位置，按照前面施工經(jīng)驗(yàn)不應(yīng)該會出現(xiàn)這樣問題，2000KN的壓力是在地質(zhì)土層中管樁進(jìn)尺時(shí)的壓力，在這個(gè)位置不應(yīng)該出現(xiàn)，而且是突然由4400KN變?yōu)?000KN管樁繼續(xù)進(jìn)尺，出現(xiàn)這種情況在繼續(xù)進(jìn)尺1m后停止了壓樁，從后期勘查報(bào)告上了解，該處存在有1m厚砂夾層，所以出現(xiàn)了壓力一度達(dá)到4400KN的情況，可是在穩(wěn)壓過程中砂夾層被穿透，壓力驟然減小。

針對這一特殊情況，根據(jù)勘查報(bào)告顯示，在樁端持力層砂層下8m處為第二層砂層，厚度5m，最終我們選擇的補(bǔ)救措施是將入土不深的第二節(jié)樁周圍土開挖開，在其上部接了一根10m的樁繼續(xù)施壓，最終在第二層砂層上將樁端坐牢固，使得穩(wěn)壓后終止壓力滿足設(shè)計(jì)要求，解決了這跟樁的承載力問題。

（3）浮樁。地質(zhì)工程施工項(xiàng)目靜壓管樁在施工前期曾經(jīng)出現(xiàn)浮樁情況，當(dāng)天打的樁第二天個(gè)別樁的樁頂發(fā)生上浮現(xiàn)象，上浮高度0.3～0.5m不等，針對這種現(xiàn)象我們反復(fù)研究勘查報(bào)告及對壓樁過程進(jìn)行了分析，希望尋求一種能解決這種浮樁現(xiàn)象的辦法，我們分析其原因可能是同一天打的樁過于密集，導(dǎo)致在一片小的區(qū)域內(nèi)土體發(fā)生擠密變形而引發(fā)局部樁身抬高，尤其是短時(shí)間內(nèi)大量樁體擠入地質(zhì)下方的含水土層、砂層，造成土層、砂層中水無處排泄，形成較大超靜孔隙水壓力，造成了這種浮樁現(xiàn)象。

為了克服這種情況，我們調(diào)整了打樁順序，采用跳打的方式盡量較少局部區(qū)域內(nèi)對土的擠密作用，另外對個(gè)別浮樁現(xiàn)象可對樁身進(jìn)行1～2次復(fù)壓，必要時(shí)可進(jìn)行多次復(fù)壓。

（4）邊樁施工。由于本地質(zhì)工程施工場地比較小，邊樁到基坑底邊的距離為2m，而靜壓樁機(jī)寬度為9m，需工作距離4.5m以上，針對這種情況我們也選責(zé)了三套處理方案，第一種用靜壓樁機(jī)邊樁器壓樁，第二種用錘擊打樁機(jī)錘擊沉樁，第三種用灌注樁取代管樁。而實(shí)際情況是邊樁器施工最大壓力只能達(dá)到200多噸，不能滿足終止壓力的要求，灌注樁取代靜壓管樁成本增加太大，最后選用邊樁錘擊沉樁施工，實(shí)際結(jié)果表明錘擊管樁在滿足貫入度控制標(biāo)準(zhǔn)的前提下比靜壓樁施工終止壓力達(dá)到4400KN時(shí)入樁端持力層的深度更深，我們在場地中央也做了一個(gè)錘擊管樁作為檢測樁來檢測邊樁的承載力，最終檢測結(jié)果表明錘擊邊樁承載力能滿足設(shè)計(jì)承載力要求。

4 管樁施工中應(yīng)該注意的事項(xiàng)

（1）樁位測放。樁位測放根據(jù)測繪院提供的測量成果及設(shè)計(jì)院提供的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行解坐標(biāo)，用SET210K全站儀對每一個(gè)樁位進(jìn)行放樣，因管樁為群樁滿堂布樁，樁位測放允許偏差控制在2cm以內(nèi)，靜壓管樁施工測量放線有區(qū)別于其它樁基類型，其它樁基放線定位多為一次性將所要施打樁位全部實(shí)地測放，并用細(xì)鋼筋定樁位標(biāo)示，靜壓管樁施工需根據(jù)現(xiàn)場打樁走向及堆放樁的位置進(jìn)行分批次放樣。

靜壓樁機(jī)本身自重比較大，如果提前將樁位測放完，樁機(jī)在行走過程中若場地不平，樁機(jī)長船在行走過程中會將高處的樁位點(diǎn)鋼筋點(diǎn)位拔出。另外樁機(jī)施工過程中，樁機(jī)自身的自吊設(shè)備要拖拉管樁，拖拉管樁過程中對地面的破壞尤其嚴(yán)重，定位鋼筋經(jīng)常會被拔出。因此我們在進(jìn)行地質(zhì)施工過程中會根據(jù)整個(gè)工期的安排，安排先施工哪塊區(qū)域后施工哪塊區(qū)域，由哪個(gè)方位向哪個(gè)方位施工，從而決定施打哪塊區(qū)域測放哪部分的樁位，并根據(jù)施打區(qū)域及靜壓樁機(jī)吊車的拖樁距離能力來決定管樁的堆放位置。每天根據(jù)樁機(jī)的工作能力來測放樁位，過早的測放其它樁位很可能就會被破壞掉。

（2）管樁的堆放。管樁材料一般分批次進(jìn)場，不可一次全部大量進(jìn)完，這樣對材料的堆放以及現(xiàn)場施工場地造成很大壓力，而且也會為后期倒樁造成成本增加，該項(xiàng)目場地本身比較小，管樁材料進(jìn)場量需根據(jù)第二天或第三天的打樁計(jì)劃而定，管樁由于混凝土自身比較重，每米管樁自重約0.35噸，施工用管樁單節(jié)為2.8～4.2噸，故場地堆放區(qū)域應(yīng)用裝載車平整，管樁下面取三支撐點(diǎn)用枕木墊起，將進(jìn)場管樁放在枕木上，管樁自重較大，堆放不能超過兩層，否則上層管樁在自重作用下會對下層管樁造成損傷。影響到管樁的使用。對方高度超過兩層的管樁靜壓樁機(jī)自帶吊不能直接拖樁，應(yīng)有吊車將第二層管樁轉(zhuǎn)放至地面，再由樁機(jī)自帶吊拖樁，否則自帶吊由于拖樁由二層直接將管樁拖至地面，在管樁末端接觸地面瞬間會對管樁造成較大碰撞，有時(shí)會出現(xiàn)裂紋或者斷樁。

（3）配樁。本地質(zhì)施工工程靜壓管樁樁長為20m，所選用配樁為8 m配12m，9m配11m，10m配10m，不可只選用一種配樁方式，單一的配樁方式尤其統(tǒng)一長樁在上或者在下，會使接樁截面幾乎在同一層面上，使管樁基礎(chǔ)在這個(gè)層面上抗剪性能比較脆弱，所以配樁時(shí)盡量考慮多種組合方式，盡量將接樁位置錯開，放在不同的層面上。

（4）壓樁及垂直度控制。將管樁吊起放入樁機(jī)內(nèi)對準(zhǔn)樁位后，樁機(jī)外與管樁互成90度方向放置兩臺經(jīng)緯儀，觀測樁的垂直度是否滿足小于0.5%的要求，若符合要求，方可施壓，根據(jù)試樁壓力控制條件及檢測結(jié)果，最終確定壓樁控制標(biāo)準(zhǔn)為終止壓力控制，即終止壓力不能少于4400KN。當(dāng)壓力達(dá)到4400KN時(shí)需復(fù)壓2～3次，直至終止壓力趨于穩(wěn)定后方可停止施壓。施工過程中第一節(jié)樁前三米每進(jìn)尺1m需觀察其垂直度，如不滿足要求可及時(shí)調(diào)整，接樁后需再次觀察其垂直度，滿足要求后方可進(jìn)行第二節(jié)狀的施工。

5 小結(jié)

目前地質(zhì)工程管樁靜壓施工沒有比較完善的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，施工經(jīng)驗(yàn)尚不豐富，有待更多的巖土工作者共同探討，對靜壓施工工藝及施工中存在問題分析討論，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。通過對靜壓法施工管樁經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，相信地質(zhì)施工靜壓管樁施工應(yīng)用水平會得到不斷的提高。