黎 鵬 閆 超 趙麗敏

河南大學(xué)土木建筑學(xué)院（475000）

0 引言

預(yù)應(yīng)力管樁是專業(yè)生產(chǎn)廠家采用先張法預(yù)應(yīng)力工藝和離心成型技術(shù)制作，再經(jīng)蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的一種空心圓柱形鋼筋混凝土預(yù)制樁。預(yù)應(yīng)力管樁與傳統(tǒng)的沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制方樁相比，具有樁身質(zhì)量可靠、施工工期短、承載力高、造價(jià)低、對(duì)環(huán)境污染小等顯著的優(yōu)點(diǎn)。樁基工程質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響建筑的正常使用甚至影響到結(jié)構(gòu)安全。做好樁基施工質(zhì)量控制與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)具有重要意義。文章就PHC樁基施工中發(fā)生的質(zhì)量問(wèn)題的原因進(jìn)行分析，以減少經(jīng)濟(jì)損失。

1 靜壓PHC樁施工技術(shù)及質(zhì)量控制

錘擊預(yù)應(yīng)力管樁適用于各種黏性土、粉土，當(dāng)需要穿透較厚砂性土中間夾層或含礫卵石較多的硬夾層時(shí)，采用錘擊管樁效果更佳，但因噪聲大，目前在城市建設(shè)中已經(jīng)限制使用。而靜壓管樁樁基工程的施工應(yīng)全面考慮各種可能影響因素，細(xì)致地做好各項(xiàng)事前控制工作，將隱患扼殺在搖籃中，同時(shí)也有利于工程進(jìn)度和造價(jià)的控制。

1.1 靜壓PHC樁施工工藝流程

定樁位（測(cè)量、編號(hào)、復(fù)合）→壓樁機(jī)到位（確定型號(hào)、標(biāo)定技術(shù)參數(shù)）→吊樁、對(duì)中（控制吊點(diǎn)、垂直度）→焊樁尖（查焊接）→壓第一節(jié)樁（確保樁垂直度）→焊接接樁（查電焊工資質(zhì)、焊條、焊序、焊接層數(shù)、質(zhì)量、自然冷卻時(shí)間等）→壓第N節(jié)樁（進(jìn)行全過(guò)程測(cè)量、調(diào)控）→送樁、終樁（對(duì)送樁壓力與標(biāo)高進(jìn)行雙控）→移機(jī)（地壓耐力、壓樁順序）→截樁（鋸樁器截割）→記錄、核查壓樁及樁基檢測(cè)相關(guān)資料。

1.2 靜壓PHC樁施工質(zhì)量控制措施

1）壓樁前的質(zhì)量控制

注意審核施工方案，查看其施工人員配備及持證上崗情況，方案中質(zhì)量、安全、控制措施是否到位等；現(xiàn)場(chǎng)檢查壓樁機(jī)工作性能，施工現(xiàn)場(chǎng)架空和地下障礙物做好處理；管樁進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)檢查其出廠合格證、檢驗(yàn)報(bào)告和產(chǎn)品說(shuō)明按不同規(guī)格、長(zhǎng)度；檢查電焊條、焊絲、樁尖等其他進(jìn)場(chǎng)材料質(zhì)量證明文件，并現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)實(shí)物；復(fù)核軸線、樁位、控制標(biāo)高的準(zhǔn)確性。

2）壓樁過(guò)程中的質(zhì)量控制

樁在起吊時(shí)應(yīng)保持平穩(wěn)，保護(hù)樁身質(zhì)量，避免砸、撞、拖造成斷裂；嚴(yán)格按照施工方案及有關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求進(jìn)行施工。施工順序應(yīng)考慮群樁的擠土效應(yīng)，一般不同的樁基應(yīng)先深后淺、先大后小、先長(zhǎng)后短；沉樁過(guò)程中應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料和設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行控制。沉樁速度不能過(guò)快，一般控制在1.8 m/min左右為宜；收樁是整個(gè)壓樁過(guò)程的關(guān)鍵，應(yīng)嚴(yán)格按照工藝試樁確定的收樁標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行。

3）基坑開挖階段的質(zhì)量控制

基坑開挖時(shí)可根據(jù)樁的分布密度，利用不同型號(hào)的挖掘機(jī)與人工挖土相結(jié)合的方法進(jìn)行。挖土過(guò)程中機(jī)械設(shè)備嚴(yán)禁靠近樁身；深基坑壓樁完成2周以后才允許開挖，并應(yīng)采取分層、均勻、對(duì)稱方法開挖，及時(shí)去除樁間土；嚴(yán)禁將土堆放在基坑邊坡附近，以減少樁側(cè)土的側(cè)向位移，防止樁位移或折斷。

2 PHC樁施工質(zhì)量問(wèn)題防治

2.1 PHC樁常見問(wèn)題及原因分析

1）樁身斷裂。樁在沉入過(guò)程中，樁身突然傾斜錯(cuò)位，當(dāng)樁尖處土質(zhì)條件沒(méi)有特殊變化而貫入度突然增大，施壓油缸的油壓顯示突然下降引起機(jī)臺(tái)抖動(dòng)，這時(shí)可能是樁身斷裂。

原因分析：①樁制作時(shí)，樁身彎曲超過(guò)規(guī)定，樁尖偏離樁的縱軸線較大，沉入過(guò)程中樁身發(fā)生傾斜或彎曲；②樁入土后，遇到大塊堅(jiān)硬的障礙物，把樁尖擠向一側(cè)；③穩(wěn)樁不垂直，壓入地下一定深度后，再用走架方法校正，使樁身產(chǎn)生彎曲；④兩節(jié)樁或多節(jié)樁施工時(shí)，相接的兩節(jié)樁不在同一軸線上，產(chǎn)生了曲折；⑤制作樁的混凝土強(qiáng)度不夠，樁在堆放、吊運(yùn)過(guò)程中產(chǎn)生裂紋或斷裂未被發(fā)現(xiàn)。

2）樁頂?shù)艚?。在沉樁過(guò)程中，樁頂出現(xiàn)掉角。

原因分析：①預(yù)制的混凝土配比不良，施工控制不嚴(yán)，振搗不密實(shí)等或養(yǎng)護(hù)時(shí)間短，養(yǎng)護(hù)措施不合理；②樁頂面不平，樁頂平面與樁軸線不垂直、樁頂保護(hù)層過(guò)厚；③樁頂與樁帽的接觸面不平，樁沉入時(shí)不垂直，使樁頂面傾斜，造成樁頂面局部受集中應(yīng)力而掉角；④沉樁時(shí)，樁頂襯墊已損壞未及時(shí)更換。

3）沉樁樁長(zhǎng)達(dá)不到要求。樁設(shè)計(jì)是以壓樁力和樁長(zhǎng)作為施工的最終控制。以壓樁力控制為主，結(jié)合樁長(zhǎng)控制為輔，有時(shí)沉樁樁長(zhǎng)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

原因分析：①勘探點(diǎn)不夠或勘探資料粗，對(duì)工程地質(zhì)情況不明，尤其是對(duì)持力層起伏標(biāo)高不明，致使設(shè)計(jì)考慮持力層和選擇樁長(zhǎng)有誤；②勘探工作是以點(diǎn)帶面，對(duì)局部硬夾層、軟夾層不可能全部了解清楚，尤其在復(fù)雜的工程地質(zhì)條件下，還有地下障礙物，如大塊石頭、混凝土塊等。壓樁施工遇到這種情況，就會(huì)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的控制標(biāo)準(zhǔn)；③對(duì)于新近代砂層為持力層時(shí)或穿越較厚的砂夾層，由于其結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定，同一層土的強(qiáng)度差異很大，樁沉入到該層時(shí)，進(jìn)入持力層較深才能達(dá)到貫入度和容易穿越砂夾層，但群樁施工時(shí)，砂層越擠越密，最后出現(xiàn)沉不下去的現(xiàn)象。

4）樁頂位移。在沉樁過(guò)程中，相鄰的樁產(chǎn)生橫向位移和樁身上浮。

原因分析：①樁入土后，遇到大塊堅(jiān)硬障礙物，把樁尖擠向一側(cè)；②兩節(jié)樁或多節(jié)樁施工時(shí)，相接的兩樁不在同一軸線上，產(chǎn)生了曲折；③樁數(shù)較多，土飽和密實(shí)，樁間距較小，在沉樁時(shí)土被擠到極限密實(shí)度而向上隆起，相鄰的樁被浮起；④在軟土地基施工較密集的群樁時(shí)，由于沉樁引起的孔隙水壓力把相鄰的樁推向一側(cè)或浮起。

2.2 PHC樁常見問(wèn)題預(yù)防措施

1）樁身斷裂的預(yù)防措施。①施工前應(yīng)對(duì)樁位下的障礙物清理干凈。對(duì)樁構(gòu)件要進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)樁身彎曲超過(guò)規(guī)定（L/1 000且≤20 mm）或樁尖不在樁縱軸線上的不宜使用；②在壓樁過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)樁不垂直應(yīng)及時(shí)糾正，樁壓入一定深度發(fā)生嚴(yán)重傾斜時(shí)，不宜采用移架方法來(lái)校正。接樁時(shí)要保證上下兩節(jié)樁在同一軸線上，接頭處應(yīng)嚴(yán)格按照操作要求執(zhí)行；③樁在堆放、吊運(yùn)過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，發(fā)現(xiàn)樁開裂超過(guò)有關(guān)驗(yàn)收規(guī)定時(shí)不得使用。

2）樁頂?shù)艚堑念A(yù)防措施。①樁制作時(shí)，要振倒密實(shí)，樁頂?shù)募用芄拷钜ＷC位置準(zhǔn)確；樁成型后要嚴(yán)格加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)；②沉樁前應(yīng)對(duì)樁構(gòu)件進(jìn)行檢查，檢查樁頂有無(wú)凹凸現(xiàn)象，樁頂面是否垂直于軸線，樁尖有否偏斜，對(duì)不符合規(guī)范要求的樁不宜使用，或經(jīng)過(guò)修補(bǔ)等處理后才能使用；③沉樁時(shí)穩(wěn)樁要垂直，樁頂要有襯墊，如襯墊失效或不符合要求時(shí)要更換。

3）沉樁樁長(zhǎng)達(dá)不到要求的預(yù)防措施。①詳細(xì)查明工程地質(zhì)情況，必要時(shí)應(yīng)作補(bǔ)勘，正確選擇持力層或標(biāo)高；②根據(jù)工程地質(zhì)條件，合理地選擇施工方法及壓樁順序；③但有樁底達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，及時(shí)做好記錄，并與設(shè)計(jì)單位聯(lián)系以確認(rèn)是否需要采取處理措施。

4）樁頂位移的預(yù)防措施。①施工前應(yīng)對(duì)樁位下的障礙物清理干凈，對(duì)樁構(gòu)件要進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)樁身彎曲超過(guò)規(guī)定（L/1 000且≤20 mm）或樁尖不在樁縱軸線上的不宜使用；②在沉樁過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)樁不垂直應(yīng)及時(shí)糾正，接樁時(shí)要保證上下兩節(jié)樁在同一軸線上，接頭處應(yīng)嚴(yán)格按照操作要求執(zhí)行；③采用井點(diǎn)降水或排水措施；④沉樁期間不得開挖基坑，需要沉樁完畢后相隔適當(dāng)時(shí)間方可開挖，相隔時(shí)間應(yīng)視具體地質(zhì)情況、基坑開挖深度、面積、樁的密集程度及孔隙水壓力消散情況來(lái)確實(shí)，一般宜兩周左右。

3 結(jié)語(yǔ)

PHC樁作為采用高強(qiáng)混凝土和預(yù)應(yīng)力技術(shù)發(fā)展的一種混凝土構(gòu)件，由于其自身的特殊性和隱蔽性，一旦質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題則無(wú)法采取補(bǔ)救措施和達(dá)到設(shè)計(jì)要求，所以施工前、施工中的質(zhì)量控制尤為重要。同時(shí)，要對(duì)常見的病害原因進(jìn)行分析研究，落實(shí)現(xiàn)有各項(xiàng)技術(shù)規(guī)范及措施，嚴(yán)格控制靜壓PHC樁的工程質(zhì)量，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失。