朱光耀 劉文陽 白晶晶 馮啟磊

【摘要】隨著社會的進步，建筑行業(yè)也跟著飛速發(fā)展，節(jié)能型建材越來越受使用者的推崇。在建筑工程中，預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁作為近代的新型的節(jié)能型建材，有著工序簡便、質(zhì)量牢固以及單樁的承載力強等多種特點，因此在樁基的使用中也越來越廣。本文通過對PHC樁的工程準(zhǔn)備、勘探、施工等多方面進行分析，并針對工程的質(zhì)量控制提出了常見的質(zhì)量控制問題的防治措施，以供參考。

【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁;管樁;預(yù)應(yīng)力;質(zhì)量控制

預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁，代號為PHC樁，是一種新型的節(jié)能型建筑材料。它運用的是離心成型的先張法預(yù)壓應(yīng)力，管形樁的混凝土強度等級不低于C80，沉樁的常見方法有靜壓法與錘擊法。預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁由骨架、高強混凝土、鋼結(jié)構(gòu)等幾個部分組合而成，具有無污染、穿透性強、耐性持久、質(zhì)量穩(wěn)固、施工周期短等多種優(yōu)勢，因此廣受建筑行業(yè)的喜愛。本人結(jié)合自身實踐經(jīng)驗，就《規(guī)程》要求來談?wù)撊绾巫龊妙A(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁樁基工程質(zhì)量的保障措施，以控制工程的質(zhì)量達到最佳。

一、PHC樁的工程準(zhǔn)備

1.PHC樁的適用的地質(zhì)條件

在持力層很厚的全風(fēng)化巖層或強風(fēng)層、堅硬的黏土層、沙礫層以及緊密碎石的場地，PHC樁非常適用。PHC樁在進入上述土層后，能在一定的深度且成為端承摩擦樁從而讓其強度高的特點充分發(fā)揮，以此使樁的承載力和經(jīng)濟效益得以提升。但我們必須要清楚的是，中分層和微風(fēng)化層是PHC樁不可打入的，PHC樁可進入的程度一般為N=50～60強風(fēng)化層的1～3米，即便如此，PHC的承載力也是有絕對的保障的，這正是PHC樁的采用能減少樁長從而節(jié)約成本的方面。就某些沿海地區(qū)而言，許多地區(qū)的基巖大約只有10～25米，埋藏程度較淺，且風(fēng)化程度較嚴(yán)重，強風(fēng)化層與殘積層較厚，而上面覆蓋的基本為沖積層（淤泥層、黏土層、砂層等）和填土層，這樣的地質(zhì)條件，特別符合采用PHC樁。

2.PHC樁不適用的地質(zhì)條件

PHC樁雖有許多優(yōu)點，但其局限性也不容小視，若操作不當(dāng)，往往會有施工困難，甚至釀成事故的情況出現(xiàn)。因此在使用時，應(yīng)注意以下不適用的地質(zhì)條件：

（1）地層中混凝土塊等其他障礙物較多

當(dāng)PHC樁樁尖碰到混凝土塊、孤石、舊基礎(chǔ)等障礙物時，不能繼續(xù)做沉樁的操作，否則將會由于樁長間的差距較大而產(chǎn)生傾斜、跑位、斷樁、樁頭破損等多種事故的出現(xiàn)。因此，在運用PHC樁時，當(dāng)碰到不能清除地層中的障礙物的場地時，不宜去使用PHC樁。

（2）場地的中間層含有堅硬夾層

若場地中含有堅硬夾層且厚度小的地層，不僅不能將其選為持力層，而且最好不宜使用或慎用。若想貫穿整個堅硬夾層，就必須加大沉樁的能量。對于錘擊樁而言，錘擊數(shù)加大就可能使得樁身的混凝土?xí)霈F(xiàn)疲勞損壞或樁頭打爛的問題;且在強烈的打擊過后，有些樁雖然表面上看著完好無損，但實際上“內(nèi)傷”已經(jīng)出現(xiàn)，這導(dǎo)致樁整體的耐久性和承載力都會有不好的影響。而對于靜樁而言，就可能會產(chǎn)生有的樁不能貫穿夾層，有的則能，這就可能會導(dǎo)致在同一個樁承臺中樁的長度相差懸殊的情況出現(xiàn)。

（3）地層上軟下硬，軟硬突變

由于某些地層的基層表面的強風(fēng)化層與殘積層只有幾十厘米厚甚至沒有，且上面的是松軟的覆土層，若是在這樣的場地上去做打樁的工作，樁尖在穿過松軟的覆土層后，并沒有進入有緩沖帶也就是殘積層或者強風(fēng)化層，而是直接進入到堅硬的中風(fēng)化巖層，這就會導(dǎo)致整個樁身的緩沖力巨大，于是就有樁頭、樁尖打爛、樁身打折的情況出現(xiàn)。另外，因為樁尖沒有進入到較穩(wěn)定的巖層，那樁尖就沒有得到嵌套固定的作用，當(dāng)覆土層較松軟時，就會有以下的情況發(fā)生：一是樁尖容易出現(xiàn)滑動的現(xiàn)象;二是樁的長細(xì)較多且穩(wěn)定性不強，在受荷時就易發(fā)生折斷的現(xiàn)象。由此可見，即使樁能勉強完成，若其承載力不強，也是不經(jīng)濟不值得使用的。

（4）石灰?guī)r存在的地區(qū)

首先，石灰?guī)r的覆土層之下就是堅硬的巖面，沒有較為明顯的緩沖層，這屬于上面我們提到過的“上軟下硬，軟硬突變”的地質(zhì)情況。

其次，石灰?guī)r地區(qū)的巖層中溶洞、溶溝、裂隙、石筍相當(dāng)發(fā)育，巖面不平整的情況下容易出現(xiàn)以下問題：由于樁尖是不進入或穿透石灰?guī)r層，因此當(dāng)樁尖落在溶洞頂板較薄的地方時，在荷載長期的集中作用力下，溶洞的頂板會出現(xiàn)坍塌的可能性;而當(dāng)樁尖碰到了巖面不平整的情況時，受荷后易產(chǎn)生滑移的現(xiàn)象，從而會出現(xiàn)將樁扳斷或者樁尖一部分在巖面上而另外部分懸空的情況出現(xiàn)，這就很難保證整個樁的承受力;且在同一個承臺中，某些樁會輕易的就進入溶溝，而其他的樁則不然，這會導(dǎo)致樁長度的參差不齊的現(xiàn)象，施工也會出現(xiàn)配樁困難。

總而言之，若要在石灰?guī)r地區(qū)使用PHC樁，不管是打樁還是壓樁，樁的破損率以及質(zhì)量是難以控制的。

二、工程地質(zhì)勘察的質(zhì)量要求

工程地質(zhì)勘察是工程設(shè)計和施工的重要依據(jù)，錯誤的勘探會對整個施工方案造成不當(dāng)?shù)挠绊?。因此PHC樁基的勘探應(yīng)符合以下幾點：

（1）12～24米是勘探點間最佳間距，且每個單位工程的勘探點的分布應(yīng)在5個或5個以上，當(dāng)然某些工程可根據(jù)實際情況減少;若地層的持力層面坡度超過10%且地層的變化復(fù)雜多變時，應(yīng)按情況加密勘探布點。

（2）貫入度測試各主要土層都需進行。當(dāng)遇見中密～密實砂層、硬塑～堅硬黏土層、殘積土層以及全風(fēng)化巖層時，應(yīng)大概每2米進行一次測試，而樁端持力層的巖土層大約每1米進行一次測試【2】。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，設(shè)計者與施工者能通過一系列的分析，確定最終終壓的標(biāo)準(zhǔn)。

（3）建筑場地的不良現(xiàn)象也應(yīng)及時做成工程地質(zhì)報告，以供設(shè)計人員對樁基最終選型以及確定其持力層。

三、管樁施工時常見質(zhì)量問題的預(yù)防

樁身斷裂

（1）首先全面檢查樁身的質(zhì)量，測量并記錄管樁的壁厚、外徑等相關(guān)尺寸，若發(fā)現(xiàn)超過規(guī)定時則不能使用。且嚴(yán)格執(zhí)行樁的堆放、吊運規(guī)定。

（2）穩(wěn)樁時要及時糾正樁不垂直的現(xiàn)象，若樁壓入一定深度后有嚴(yán)重傾斜的現(xiàn)象，不可使用移架方法。

（3）施工前要清理樁位下的障礙;保證施工的場地排水措施完好，場地平整，機臺施壓時機身也能保持平穩(wěn)的狀態(tài)。

樁頂位移

（1）施工前要清理樁下障礙物，檢查樁構(gòu)件，不使用不符規(guī)定樁構(gòu)件。

（2）降水使用井點降水、盲溝或者排水措施。

（3）沉樁后應(yīng)視地質(zhì)、基坑深度、面積等來確定基坑開挖時間。

沉樁且設(shè)計深度不能達到

當(dāng)有管樁不能沉下去的情況出現(xiàn)時，在查明地質(zhì)情況下準(zhǔn)確選定持力層或標(biāo)高，選擇合理的施工方法和壓樁順序，分析原因，找出對策以保證施工的進行【3】。

總結(jié)：

不斷的積累施工、設(shè)計的經(jīng)驗，并根據(jù)實際情況改進施工機械，最終能做到杜絕工程問題的出現(xiàn)，以此滿足工程質(zhì)量的要求。

參考文獻：

[1]吳麗杰.淺談PHC樁樁基工程的質(zhì)量控制[J].建材與裝飾（下旬刊），2008（05）：148-150.

[2]黎超明.預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁樁基工程的質(zhì)量控制[J].建材與裝飾（下旬刊），2007（09）：202-204.

[3]杜國安.靜壓預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁的施工質(zhì)量控制[J].山西建筑，2009，35（02）：219-220.

（本文作者單位為1.中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司，北京，100088;2、3、4.中國筑設(shè)計研究院有限公司，北京，100044）