陸鵬飛

（安徽省建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)站 合肥 230000）

1 概述

某泵站工程主要任務(wù)為原址拆除擴(kuò)建新站，設(shè)計(jì)機(jī)排流量26.8m3/s，裝機(jī)容量3150kW，工程等別為Ⅲ等，規(guī)模為中型。主要建設(shè)內(nèi)容包括站前進(jìn)水渠、站前進(jìn)水閘、前池、泵房、壓力水箱、豎井控制段、右側(cè)自排涵、叉管、出水涵等，其中泵室采用PHC管樁基礎(chǔ)。

1．1 地質(zhì)條件

根據(jù)勘察報(bào)告所揭示的地層分布情況，可將工程區(qū)地層分為十層：①人工填土：填土以粉質(zhì)粘土為主層厚1.3～9.4m 左右；②粉質(zhì)粘土：多以粉質(zhì)粘土為主，層厚1.0～4.5m；③1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：夾有薄層狀（一般幾公分厚）粉細(xì)砂及粉細(xì)砂層透鏡體，層厚2.8～8.6m；③粉質(zhì)粘土夾薄層粉細(xì)砂：以粉質(zhì)粘土為主，多處夾薄層粉細(xì)砂，層厚2.0～14.0m；④粉細(xì)砂與粉質(zhì)粘土互層：該土層土體結(jié)構(gòu)一般為一層粉細(xì)砂一層粉質(zhì)粘土交替分布，層厚3.9～16.8m；⑤1粉細(xì)砂：多處夾薄層軟可塑狀粉質(zhì)粘土或粉質(zhì)粘土夾粉細(xì)砂透鏡體，層厚2.5～25.3m；⑤2粉質(zhì)粘土夾粉細(xì)砂：主要成分為粉質(zhì)粘土，夾有層狀薄層狀粉細(xì)砂；⑤細(xì)砂：偶夾少量細(xì)小礫石，層厚4.2～10.7m；⑥砂礫（卵）石：土體成分主要為灰～黃灰色粗砂夾礫石，偶含少量卵石，層厚1.8m 左右；⑥1中粗砂：土體成分主要中粗砂，偶含及少量小礫石，層厚8.3m 左右；⑦粉砂巖：砂巖多呈磚紅色，強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖巖芯多呈碎塊狀。

1．2 設(shè)計(jì)參數(shù)

PHC 混凝土管樁為PHC-400 AB95-12 型，樁徑400mm，樁長(zhǎng)18.5～20.0m，樁間距為2m，樁頂與底板錨固連接，樁底高程-15.0m，進(jìn)入液化層高程下4.0～4.5m，泵室及壓力水箱部位共219 根PHC 管樁。單樁豎向承載力特征值設(shè)計(jì)要求不小于700kN，單樁水平承載力特征值（≥105kN）且達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)樁頂水平位移不超過(guò)10mm。

2 PHC 管樁施工

2．1 施工方法

采用靜壓的方法進(jìn)行基樁施工。根據(jù)設(shè)計(jì)承載力的要求和工程的地質(zhì)條件，選擇壓樁機(jī)的型號(hào)。復(fù)核定位點(diǎn)后，壓樁機(jī)就位、調(diào)平，焊樁接樁，壓樁單向或自中間向兩側(cè)進(jìn)行。施工流程為：清除障礙物→平整場(chǎng)地→測(cè)量定樁位→樁機(jī)組裝→打樁準(zhǔn)備→喂樁、插樁→初打→矯正→正式打樁→接樁→送樁→移位施打下一樁。

2．2 質(zhì)量控制

2.2.1 管樁進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量控制

對(duì)進(jìn)場(chǎng)的預(yù)制樁進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查，檢查外觀是否有蜂窩麻面、裂縫等，內(nèi)外表面是否有露筋等觀測(cè)，同時(shí)對(duì)預(yù)制管樁進(jìn)場(chǎng)前進(jìn)行幾何尺寸測(cè)量，如：測(cè)量外徑、壁厚、長(zhǎng)度等。若不符合進(jìn)場(chǎng)要求及時(shí)退回。

2.2.2 起吊和堆放質(zhì)量控制

管樁在運(yùn)輸起吊和堆放時(shí)，保證穩(wěn)定沒(méi)有大的震動(dòng)，防止樁身受損；堆放場(chǎng)地必須平整、堅(jiān)實(shí)，要有排水措施；堆放時(shí)按管樁的規(guī)格和型號(hào)分開(kāi)堆放。

2.2.3 施工過(guò)程控制

樁位放樣的位置、標(biāo)高和垂直度需要嚴(yán)格控制；接樁過(guò)程焊接質(zhì)量的控制，接樁采用焊接接樁法焊接需保證焊縫飽滿，盡量一次走滿；采用氣體保護(hù)焊焊接，焊好后冷卻至少1min 方可壓樁；壓樁過(guò)程控制沉樁速度，觀察壓樁機(jī)壓力表和樁的沉降量，遇到壓力值突然下降，沉降量增大，樁身傾斜、跑位，樁身混凝上出現(xiàn)裂縫，按設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)壓樁但未達(dá)到設(shè)計(jì)值，或單樁承載力已達(dá)設(shè)計(jì)值但壓樁長(zhǎng)度不能滿足設(shè)計(jì)要求等情況時(shí)，應(yīng)立即停止壓樁，及時(shí)與設(shè)計(jì)、監(jiān)理等有關(guān)人員研究處理，做好施工現(xiàn)場(chǎng)記錄工作。

2.2.4 終壓控制

終壓標(biāo)準(zhǔn)按照設(shè)計(jì)要求控制。一般情況下，保證樁長(zhǎng)及樁尖入持力層深度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求外，還要控制終壓值大小。當(dāng)終壓值稍小或稍大于規(guī)定的壓力值時(shí)，終壓值過(guò)小或過(guò)大時(shí)，須通知監(jiān)理和設(shè)計(jì)單位。

3 承載力檢測(cè)

3．1 單樁水平承載力檢測(cè)

隨機(jī)抽檢3 根PHC 混凝土管樁進(jìn)行單樁水平靜載試驗(yàn)，在樁頂部逐級(jí)施加水平推力，觀測(cè)樁頂部隨時(shí)間產(chǎn)生的水平位移，以確定單樁水平承載力特征值和位移是否滿足設(shè)計(jì)承載力特征值大于等于105kN 且達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)樁頂水平位移不超過(guò)10mm的要求。

水平荷載按照210kN 進(jìn)行加載(單樁水平承載力特征值的2 倍)，分10 級(jí)加載，第一級(jí)加載量為分級(jí)荷載的2 倍即42kN，之后每級(jí)加載量為21kN；卸載分6 級(jí)完成，每級(jí)卸載量為加載分級(jí)值的2 倍，即42kN。本文選其中一根單樁的試驗(yàn)成果：?jiǎn)螛端届o載試驗(yàn)數(shù)據(jù)（表1）、水平力—力作用點(diǎn)位移（H-Y）關(guān)系曲線（圖1）、水平力—位移梯度（H-ΔY/ΔH）關(guān)系曲線（圖2）、力作用點(diǎn)位移—時(shí)間對(duì)數(shù)（Y-lgt）關(guān)系曲線（圖3）和水平力—力作用點(diǎn)位移雙對(duì)數(shù)（lgH-lgY）（圖4）。

圖1 （H-Y）關(guān)系曲線圖

圖2 （H-ΔY/ΔH）關(guān)系曲線圖

圖3 （Y-lgt）關(guān)系曲線圖

圖4 （lgH-lgY）關(guān)系曲線圖

表1 單樁水平靜載試驗(yàn)數(shù)據(jù)表（荷載—位移）

根據(jù)單樁水平靜載試驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖形分析，單樁水平承載力均滿足設(shè)計(jì)要求（≥105kN），且所測(cè)樁頂水平位移均不大于10mm。

3．2 單樁豎向承載力檢測(cè)

隨機(jī)抽檢3 根PHC 混凝土管樁進(jìn)行豎向承載力檢測(cè)，使用高應(yīng)變法測(cè)量出樁基激發(fā)的阻力數(shù)據(jù)，即為速度波或是應(yīng)力波，以精確數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，計(jì)算基樁的承載力。本文附其中一根有代表性單樁的試驗(yàn)成果，高應(yīng)變檢測(cè)成果見(jiàn)表2 和圖5。

表2 高應(yīng)變檢測(cè)成果表

圖5 RSM 高應(yīng)變擬合分析結(jié)果圖

根據(jù)高應(yīng)變?cè)囼?yàn)數(shù)據(jù)和擬合分析結(jié)果，故單樁豎向承載力特征值均滿足設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)PHC 混凝土管樁成樁后的質(zhì)量檢測(cè)成果表明：嚴(yán)格的進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量檢查，選擇適宜的壓樁方法，施工過(guò)程質(zhì)量的有效控制，采用PHC 混凝土管樁處理水利工程地基可以獲得較好的效果