夏兵兵 劉偉 吳見

摘要：針對管樁錘擊施工的噪音環(huán)境污染，為了改善城區(qū)施工環(huán)境，我國開發(fā)了靜壓法施工技術(shù)和裝備，并得到了廣泛推廣應(yīng)用，不僅改善了城區(qū)施工環(huán)境，還提高了對不同地質(zhì)條件的適應(yīng)性。本文描述了城區(qū)采用液壓靜力壓樁機進(jìn)行PHC管樁的施工，然后澆筑灌芯混凝土，施工完成后進(jìn)行試驗檢測的施工工藝。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力;管樁;靜壓

1 工程概況

鶴問湖污水處理廠二期項目建廠地質(zhì)位于九江市八里湖護(hù)池河北側(cè)，鶴問湖污水廠一期西側(cè)，總規(guī)劃用地規(guī)模為83619.5m2，工程設(shè)計規(guī)模為7.0萬m3/d。構(gòu)（建）筑物設(shè)計使用年限為 50 年，結(jié)構(gòu)安全等級為二級。污水處理廠二期工程主要內(nèi)容包括新建25座構(gòu)（建）筑物及電器設(shè)備及管道安裝、調(diào)試，廠區(qū)內(nèi)景觀綠化、廠區(qū)道路、圍墻施工等內(nèi)容。

根據(jù)廠區(qū)地質(zhì)情況，構(gòu)（建）筑物基礎(chǔ)采用管樁基礎(chǔ)。管樁為直徑為400mm的PHC預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，AB型，壁厚95mm，樁尖選用《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》（10G409）第37頁的十字型樁尖，管樁尖部以上灌注C35混凝土，高度1m。樁單樁豎向受壓承載力特征值Ra=1200KN，抗拔承載力特征值Ra=250KN。管樁端部進(jìn)入持力層深度要求不小于1m，樁長17～22m。根據(jù)設(shè)計要求，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁采用靜壓沉樁方式，采用壓樁力及樁長雙控。

2 工程測量

2.1測量儀器

為滿足設(shè)計要求，本工程擬投入的所有測量儀器都必須有檢定合格證，并在檢定有效期內(nèi)使用。

2.2平面控制測量

首先對紅線樁及定位控制樁和施工區(qū)域平面控制成果進(jìn)行檢驗核準(zhǔn)，再用全站儀向施工區(qū)附近施測控制點，控制點應(yīng)互相通視，并盡可能布設(shè)牢靠不影響施工的位置，控制點的密度將根據(jù)相關(guān)規(guī)范和現(xiàn)場實際情況而定。施測后進(jìn)行復(fù)測，并按半永久性控制樁要求埋設(shè)。埋設(shè)后，請業(yè)主或監(jiān)理進(jìn)行驗核，精度驗核合格并出具驗核成果后，方可使用。

2.3標(biāo)高控制測量

標(biāo)高控制點的施測應(yīng)結(jié)合平面控制測量進(jìn)行。施測和驗核程度與平面控制測量相同，精度應(yīng)達(dá)到測量規(guī)范要求。

2.4樁點布設(shè)及樁施工測量

樁的施工測量，包括向施工區(qū)內(nèi)布置控制點，樁點布設(shè)，樁長的測量和壓樁過程中的貫入度控制，樁長控制以壓樁的貫入度控制為準(zhǔn)。

3 主要施工方法

3.1施工流程

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工工藝流程為：場地平整→樁位放線→樁機就位→樁機調(diào)整→吊樁定位→垂直檢查→試樁→壓樁→接樁→再壓樁→壓樁完成→灌芯混凝土澆筑→試驗檢測。

3.2施工工藝

3.2.1 施工準(zhǔn)備

（1）樁機施工前對場內(nèi)表層土質(zhì)進(jìn)行試驗，確保承載力能夠滿足靜壓樁機施工及移動要求，避免出現(xiàn)沉陷影響樁機施工安全及樁基施工質(zhì)量。若場地不能滿足樁機承載力要求，可對軟土層采取換填或鋪設(shè)路基板的方式進(jìn)行作業(yè)。

（2）液壓靜力壓樁機設(shè)備運入現(xiàn)場安裝就位后，應(yīng)認(rèn)真檢查壓樁設(shè)備各部位的質(zhì)量和性能，施工前機械設(shè)備試行運轉(zhuǎn)正常，并定期對機械設(shè)備維修保養(yǎng)。。

（3）定樁位，確定壓樁順序。根據(jù)本工程的樁基平面布置情況、樁的密集程度及深度，樁機移動方便考慮樁基施工先后順序。

（4）由測量人員測量出場地內(nèi)的靜壓樁的位置，同時在場地適當(dāng)位置設(shè)置控制點標(biāo)注好準(zhǔn)確高程，數(shù)量不宜少于2個，以便觀測樁身入土深度。

（5）記錄員要認(rèn)真觀測樁的入土深度及該深度時的壓力值，要準(zhǔn)確做好記錄。

3.2.2 液壓式壓樁機作業(yè)的施工要點

（1）壓樁機應(yīng)按有關(guān)規(guī)定配足重量，符合最大壓樁力的要求，一般按壓樁終壓力的1.1倍控制。

（2）施工過程中，樁機就位后將樁吊放入壓機內(nèi)，啟動液壓夾頭夾緊樁身，對準(zhǔn)樁位中心、調(diào)直、然后壓樁：每個沉樁高度為一個壓樁行程，反復(fù)往下沉樁，完成一節(jié)樁的沉樁過程，然后焊接接樁，再重復(fù)下節(jié)的沉樁過程。

（3）帶有樁尖的第一節(jié)樁插入地面0.5～1.0m，應(yīng)嚴(yán)格調(diào)整樁的垂直度，偏差不得大于0.5%，然后才能繼續(xù)下壓。

（4）壓樁過程中應(yīng)經(jīng)常觀測樁身的垂直度，當(dāng)偏差大于1%時，應(yīng)找出原因并設(shè)法糾正;當(dāng)樁尖進(jìn)入較硬土層后，嚴(yán)禁用移動機架等方法強行糾偏。

（5）壓樁過程中應(yīng)經(jīng)常注意觀察樁身混凝土的完整性，一旦發(fā)現(xiàn)樁身裂縫或掉角、應(yīng)立即停機，找出原因，采取改進(jìn)措施。

（6）每一根樁應(yīng)一次性連續(xù)壓到底，接樁、送樁應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，中間不得無故停歇，且盡可能避免在樁尖接近設(shè)計持力層時進(jìn)行接樁。

（7）壓樁時應(yīng)由專職記錄員及時準(zhǔn)確地填寫壓樁施工記錄，并經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理人員（或建設(shè)單位代表）驗證簽名后才可作為有效施工記錄。

（8）終壓力和樁長達(dá)到終壓控制要求后方可停止沉樁。一般采取終壓樁力及樁長作為控制標(biāo)準(zhǔn)。終壓力按設(shè)計承載力2倍控制。在壓樁過程中，若出現(xiàn)達(dá)到設(shè)計樁長而未達(dá)到終壓力，需與監(jiān)理、設(shè)計、業(yè)主協(xié)商確認(rèn)是否需要按終壓力繼續(xù)送樁;若出現(xiàn)達(dá)到終壓力而未達(dá)到設(shè)計樁深，需與監(jiān)理、設(shè)計、業(yè)主分析原因，達(dá)到持力層則停止壓樁，按設(shè)計樁頂高程截樁。

3.2.3 送樁的施工要點

（1）當(dāng)樁頂被壓至接近地面需要送樁時，應(yīng)測出樁的垂直度并檢查樁頭質(zhì)量合格后應(yīng)立即送樁，壓、送樁應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。

（2）送樁應(yīng)用專制鋼質(zhì)樁器，不得借施壓用的工程樁作送樁器。

（3）本工程送樁深度不宜超過3m。

（4）送樁的最大壓力一般不宜超過樁身允許壓樁力。

3.2.4 復(fù)壓樁的施工要點

壓樁終止前應(yīng)連續(xù)二到五次滿載復(fù)壓，復(fù)壓時每次都要注意貫入度，總貫入度不得大于20mm即可。

3.2.5 接樁方法

樁基工程接樁方法采用二氧化碳保護(hù)焊焊接方式。當(dāng)下節(jié)樁壓入土層后未達(dá)設(shè)計要求的高度，須接樁處理時，下節(jié)樁必須露出地面100cm以上。接樁時，用鐵刷子清理好上下節(jié)樁端頭后，先將四角點焊固定，然后對稱焊接，以確保焊縫質(zhì)量和設(shè)計尺寸;焊縫應(yīng)連續(xù)、飽滿，且焊好的焊縫應(yīng)在自然冷卻大于8分鐘后方可繼續(xù)施壓。為避免應(yīng)力集中，應(yīng)避免澆水冷卻。接樁時上下段應(yīng)順直，錯位偏差不大于2mm。

3.2.6 機械清運打樁棄土、樁間保護(hù)土層機械清運打樁棄土

（1）根據(jù)現(xiàn)場土質(zhì)情況，為防止樁位偏移，需采用挖機將淤泥、雜填土等土質(zhì)疏松、軟土層挖除。施工現(xiàn)場配備履帶式挖掘機，同時配備足夠的人工配合挖掘機進(jìn)行整平，用水準(zhǔn)儀嚴(yán)格控制標(biāo)高，挖掘機工作時需嚴(yán)格控制標(biāo)高，不得超挖。

（2）在挖掘機清土過程中，若達(dá)到設(shè)計高程，在設(shè)計高程以上300mm的土層由人工清除。

（3）挖掘機不能對預(yù)留樁頭和設(shè)計樁頂標(biāo)高以下的樁體產(chǎn)生損害，不能擾動樁間土。

（4）挖掘機進(jìn)入施工現(xiàn)場需在打樁工作面以上鋪墊不小于1.0m的保護(hù)土層后方可行走，禁止在打樁工作面上行走。

（5）由挖掘機將打樁棄土、樁間保護(hù)土裝車運走。

3.2.7 截樁頭

（1）水準(zhǔn)儀確定樁頂標(biāo)高后，沿樁頂標(biāo)高用墨線彈出標(biāo)記，用切割鋸將樁切割一條線。

（2）樁頭用切割鋸切割樁頭，切割時樁頭分左右兩側(cè)切割，將樁頭截斷。嚴(yán)禁一側(cè)切割樁頭或用其它方法切割或者擊打樁身。

（3）樁頭截斷后，用鋼釬、手錘將樁頂從四周向中間修平至樁頂設(shè)計標(biāo)高，并把樁頂找平，樁頂表面不可出現(xiàn)斜面，樁頂標(biāo)高允許偏差為 0～20mm。

3.2.8 灌芯混凝土澆筑

據(jù)設(shè)計要求，壓樁完成后，樁尖以上需灌注C35混凝土，高度1m。在澆灌芯混凝土前，應(yīng)先將管樁內(nèi)壁浮漿清理干凈，采用內(nèi)壁涂刷水泥凈漿，以提高填芯混凝土與管樁樁身混凝土的整體性。

3.2.9 試驗檢測

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工完成后，需按照規(guī)范要求進(jìn)行管樁檢測，檢測數(shù)量及要求如下：

（1）做單樁豎向抗壓靜荷載試驗，進(jìn)行受壓承載力驗收檢測，提供檢測報告。檢測數(shù)量為總樁數(shù)的1%且不少于3根，總樁數(shù)少于50根時不少于2根;

（2）做單樁豎向抗拔靜荷載試驗，進(jìn)行抗拔承載力驗收檢測，提供檢測報告。檢測數(shù)量為總樁數(shù)的1%且不少于3根，總樁數(shù)少于50根時不少于2根;

（3）采用低應(yīng)變法檢測樁身完整性，提供檢測報告。檢測數(shù)量不少于總樁數(shù)的20%，且不少于10根;每個柱下承臺不少于1根。

3.2.10施工要點圖片

4 材料與設(shè)備

預(yù)應(yīng)力混凝土靜壓管樁施工材料設(shè)備配置如下表：

5 質(zhì)量控制

5.1 管樁的外觀質(zhì)量控制

5.2 靜壓管樁允許尺寸偏差

5.3管樁的吊裝、運輸和堆放

（1）當(dāng)管樁的混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度的 70%后方可起吊，吊點應(yīng)系于設(shè)計規(guī)定之處，達(dá)到 100%的才能運輸和壓樁。如提前吊運，必須采取措施并經(jīng)驗算合格后方可進(jìn)行。管樁在吊裝和搬運時，應(yīng)把樁扎牢塞緊，防止產(chǎn)生滑動或滾動，必須做到平穩(wěn)提升，避免撞擊和振動;

（2）管樁水平運輸時，強度應(yīng)達(dá)到 100%，樁機和吊車應(yīng)配合使用，運輸可采用平板拖車，裝載時應(yīng)將管樁擺放穩(wěn)固，并支撐、綁牢固。垂直運輸靠樁機自身作業(yè);

（3）管樁運到現(xiàn)場經(jīng)檢查確無質(zhì)量問題的按如下規(guī)定堆放：

a、堆放場地應(yīng)平整、堅實，不得產(chǎn)生不均沉降;

b、管樁堆放時，應(yīng)按規(guī)格分層疊放在平實的地面上;

c、墊木與吊點的位置相同，并保持在同一平面上;

d、疊層堆放時，必須在最下層管樁下設(shè)置二道貼地墊木，各層墊木應(yīng)上下對齊，最下層的墊木應(yīng)適當(dāng)加寬;

e、樁的重疊層數(shù)應(yīng)根據(jù)具體情況確定，但不應(yīng)超過四層。

5.4施工中的質(zhì)量控制措施

（1）當(dāng)管樁的混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度的70%后方可起吊，吊點應(yīng)系于設(shè)計規(guī)定之處，達(dá)到100%的才能運輸和壓樁。如提前吊運，必須采取措施并經(jīng)驗算合格后方可進(jìn)行。管樁在吊裝和搬運時，應(yīng)把樁扎牢塞緊，防止產(chǎn)生滑動或滾動，必須做到平穩(wěn)提升，避免撞擊和振動。

（2）管樁水平運輸時，強度應(yīng)達(dá)到100%，樁機和吊車應(yīng)配合使用，運輸可采用平板拖車，裝載時應(yīng)將管樁擺放穩(wěn)固，并支撐、綁牢固。垂直運輸靠樁機自身作業(yè)。

（3）樁機在定位后應(yīng)將樁機垂直調(diào)校在0.5%范圍內(nèi)方可壓樁，在壓樁過程中要隨時測樁身垂直度，若發(fā)現(xiàn)偏差過大時應(yīng)立即停機，調(diào)整后再行施壓。壓樁后的垂直度不應(yīng)大于1%。

（4）樁上下節(jié)必須接直焊牢，上下節(jié)樁的中心偏差不應(yīng)大于 2mm。就位時下節(jié)樁須設(shè)導(dǎo)向箍以保證上下節(jié)接直，如樁節(jié)之間間隙較大，應(yīng)用鐵片填實焊牢，結(jié)合面之間間隙不得大于2mm。

（5）一根樁原則上應(yīng)一次壓入，中途不得人為停止壓樁。壓樁應(yīng)做到隨送隨壓。

（6）測樁應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范測量，必要時做好測樁記錄。

6 安全措施

（1）工人上崗前必需進(jìn)行安全教育，特種作業(yè)要求持證上崗。

（2）設(shè)備安裝驗收后方能使用，在使用過程中必須懸掛安全標(biāo)志。

（3）吊裝作業(yè)人員必須遵守“十不準(zhǔn)”規(guī)定。

（4）上班前必須在樁機各部件及鋼絲繩、轉(zhuǎn)動部分加潤滑油，各制動部分要靈敏，試機正常后方能施工。

（5）樁機行動時，指揮員應(yīng)注意地面及空中的情況，要保證樁架的穩(wěn)定、平衡、垂直移動，保證安全。

（6）重物要有專職指揮，起吊時，吊裝范圍內(nèi)嚴(yán)禁站人。

（7）機電設(shè)備維修時必須切斷電源，停電后方能進(jìn)行操作。

（8）嚴(yán)禁酒后操作。

（9）所有用電設(shè)備必須安裝漏電保護(hù)裝置，保證一機一閘一漏電開關(guān)。配電箱和機具采用黃綠雙色線進(jìn)行接零保護(hù)。

（10） 配電箱必須具備防雨功能，門鎖齊全，出線電纜化，一律架空，不得拖地。

（11）施工現(xiàn)場嚴(yán)禁無關(guān)人員進(jìn)入，現(xiàn)場設(shè)立警告牌。

7 環(huán)保措施

（1）施工廢水經(jīng)沉淀后定點排放，施工棄渣專人清理，覆蓋外運至指定棄渣點。

（2） 施工道路硬化，且灑水除塵，進(jìn)出車輛均沖洗干凈，保證道路整潔。

（3）對易飛揚的細(xì)顆散體材料，應(yīng)庫內(nèi)存放，室外臨時露天存放時，必須下墊上蓋，嚴(yán)密遮蓋防止揚塵。

（4）禁止在施工現(xiàn)場焚燒油氈、橡膠、皮革、樹葉、枯草和其他會產(chǎn)生有毒、有害煙塵的惡臭氣體的物質(zhì)。

（5）施工中不能把建筑垃圾隨意堆放，在工程竣工后，對臨建拆除徹底，保證施工現(xiàn)場不留垃圾和雜土，達(dá)到環(huán)境優(yōu)美、清潔。

（6）靜壓管樁沉樁時，應(yīng)安排選擇好合理時間，場區(qū)內(nèi)施工機械不得空運轉(zhuǎn)，不得帶病工作，機械性能不理想的要及時改良，以減少噪聲聲源。

8 總結(jié)

在城市基礎(chǔ)設(shè)計建設(shè)過程中預(yù)應(yīng)力混凝土靜壓管樁沉樁速度快，有效提高施工效率。壓樁過程中一般較少斷樁，質(zhì)量較好，造價經(jīng)濟(jì)。預(yù)應(yīng)力混凝土靜壓管樁施工振動小、噪音小，符合環(huán)境保護(hù)的要求，更適應(yīng)城市發(fā)展需要，施工現(xiàn)場整潔，壓樁工程屬于文明施工、環(huán)保要求標(biāo)準(zhǔn)高，值得推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]李翔.PHC管樁靜壓法施工技術(shù)及質(zhì)量控制[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（下）（下），2017，15（7）：182.

[2]彭龍超.淺談PHC管樁靜壓法施工[J].山西建筑，2010，36（30）.

[3]朱曉艷.建筑中靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)的探析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2015，（6）.

[4]包繼業(yè).靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用[J].科學(xué)與財富，2018，（14）：127.

[5]季翠華.靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工及質(zhì)量控制[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2011，（1）：99-100，104.

[6]肖祖?zhèn)?淺析建筑工程施工中靜壓預(yù)應(yīng)力管樁的特點與施工技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2018，（30）：378.

第一作者：夏兵兵，1984年2月，男，土家族，湖南石門，大學(xué)本科，高級工程師，研究方向：水環(huán)境治理、水利水電工程。

第二作者：劉偉，1987年12月，男，漢族，湖南長沙，大學(xué)本科，中級工程師，研究方向：水環(huán)境治理、水利水電工程。

第三作者：吳見，1981年11月，男，土家族，湖南慈利，大學(xué)本科，高級工程師，研究方向：水環(huán)境治理、水利水電工程。