曾向新

（福建省惠房建設(shè)工程有限公司，福建 泉州 362000）

0 引言

PHC靜壓管樁又被稱為高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，具有單樁承載力大、混凝土強(qiáng)度高的特點(diǎn)，被廣泛運(yùn)用在市政、水利、民用建筑以及港口碼頭等各類建筑的低承臺樁基礎(chǔ)施工中，成為我國沿海地區(qū)各類建筑工程中常用的基樁形式。靜壓樁基施工技術(shù)施工時基本無噪聲，可晝夜連續(xù)施工，施工周期短，環(huán)保友好度高，對施工成本控制具有明顯效果。但施工過程中，在允許施工終壓力下，也會出現(xiàn)樁端達(dá)不到持力層，同一承臺相鄰基樁樁底標(biāo)高相差過大，樁頂短接樁等問題，會對施工質(zhì)量和施工工期造成嚴(yán)重的不利影響，值得開展施工技術(shù)和質(zhì)量控制方面的研究，促進(jìn)PHC靜壓管樁的高質(zhì)量應(yīng)用。本文對PHC靜壓管樁施工技術(shù)進(jìn)行分析，并對其質(zhì)量控制提出應(yīng)對措施。

1 工程概況

盛榮產(chǎn)業(yè)園廠房建筑基礎(chǔ)施工采用PHC靜壓管樁，共1236根，樁徑D=500mm，壁厚125mm，樁端持力層為全風(fēng)化巖或強(qiáng)風(fēng)化巖。樁基終壓條件：以壓樁力及貫入度控制為主，以設(shè)計樁長控制為輔進(jìn)行雙重控制；樁端進(jìn)入持力層≥1m。單樁豎向抗壓承載力特征值：2000kN；單樁豎向抗壓極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值：4000kN；單樁豎向抗拔承載力特征值：440kN；單樁豎向抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值：880kN；頂壓豎向壓樁力：4600kN。

2 施工準(zhǔn)備

（1）熟悉資料與現(xiàn)場情況：掌握施工圖紙，結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，了解設(shè)計意圖，熟悉設(shè)計文件、地質(zhì)勘察報告以及施工現(xiàn)場施工條件。

（2）配備人員與技術(shù)交底：配備人員包括施工管理人員、測量人員、技術(shù)人員、質(zhì)檢人員、樁機(jī)操作人員、試驗人員、安全管理人員等；施工前對相關(guān)人員進(jìn)行技術(shù)交底，并做好樁機(jī)操作人員培訓(xùn)工作。

（3）檢查管樁質(zhì)量：管樁混凝土強(qiáng)度為C80，樁徑、管壁厚度允許偏差：±5mm，頂面平整度的允許偏差：±10mm。所有管樁需滿足設(shè)計強(qiáng)度要求，做好外觀檢查[1]。

（4）配置施工設(shè)備：機(jī)具進(jìn)場前應(yīng)進(jìn)行檢修，保證性能良好，主要機(jī)具見表1所示。

表1 盛榮產(chǎn)業(yè)園PHC靜壓管樁主要施工機(jī)具

3 施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 測量放線與樁位復(fù)核

做好平面坐標(biāo)以及高程控制，根據(jù)業(yè)主提供的坐標(biāo)點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)，測量方位角，并根據(jù)樁位平面圖進(jìn)行放樣，標(biāo)記樁位，利用水準(zhǔn)儀控制標(biāo)高，全站儀測量樁位。工程樁測量定位放線后，布置軸線控制樁，為確保控制點(diǎn)準(zhǔn)確無誤，控制樁的布置應(yīng)避開打樁振動影響范圍[2]。測量各樁位置后標(biāo)注樁位編號，安排專人負(fù)責(zé)定期檢查，保證控制樁和標(biāo)志樁無偏移。

樁位復(fù)核采用軸線控制樁拉線進(jìn)行復(fù)測，注意樁機(jī)移位過程中避開樁位放線標(biāo)志樁，如發(fā)現(xiàn)損壞現(xiàn)象，需進(jìn)行重新測定和定位，嚴(yán)禁出現(xiàn)相關(guān)人員隨意恢復(fù)樁位的現(xiàn)象。經(jīng)質(zhì)檢員檢查樁機(jī)移位對中滿足施工規(guī)范后方能開展下一道工序，相關(guān)指標(biāo)允許誤差見表2所示。

表2 樁位放線和對中允許誤差

3.2 樁起吊與樁尖焊接

樁機(jī)就位后，對其平整度進(jìn)行檢查和調(diào)整，夾具中心要與樁位中心對準(zhǔn)，然后起吊預(yù)制樁。靜壓樁機(jī)主要有兩種形式，一種是頂壓式，一種是包夾式，該工程采用包夾式，將預(yù)制管樁起吊，放入靜力壓樁機(jī)夾具中，夾緊后對垂直度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，垂直度測量采用激光準(zhǔn)直儀或垂球線，如發(fā)現(xiàn)偏差及時糾正[3]。

樁尖形式為十字形樁尖，為保證樁尖焊接質(zhì)量，焊接前清理鐵銹和雜物，保證樁端端頭板清潔。焊接樁尖時，需先固定管樁端頭板與樁尖，采用點(diǎn)焊方式進(jìn)行固定，然后由2名焊接工人同時操作，確保焊接的對稱性，避免樁端與樁尖之間發(fā)生偏移，并且盡量減少焊接應(yīng)力。樁接頭焊接完畢后，自然冷卻，時間根據(jù)當(dāng)時氣溫而定，通常不低于10min，觀察無問題后涂刷防腐漆，未冷卻情況下禁止做防腐處理，且嚴(yán)禁采用水冷卻方式[4]。

3.3 壓樁前處理與壓樁

對第一節(jié)樁施壓前，檢測地基承載力，觀察樁機(jī)安裝位置，場地平整且無明顯下陷，支承液壓腿下沉深度≤150mm。實(shí)踐工作經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，如果樁間距比較小，在進(jìn)行壓樁時可能會出現(xiàn)管樁上浮現(xiàn)象，因此采用梅花形跳壓方式。如果樁與樁中心距＜1.75m，則結(jié)合地質(zhì)條件、施工現(xiàn)場實(shí)際情況，考慮先引孔（孔徑350～400mm）到持力層后再壓樁。

吊裝管樁時對平臺機(jī)進(jìn)行調(diào)整，定位準(zhǔn)確后才能壓樁。管樁位置采用吊線錘和經(jīng)緯儀進(jìn)行垂直方向控制，并結(jié)合施工技術(shù)規(guī)范控制樁位，避免出現(xiàn)較大偏差，即樁垂直度偏差≤0.5%。當(dāng)＞1%時，需對偏差進(jìn)行糾正，然后再重新壓樁[5]。為防止引起臨近已施工樁出現(xiàn)上浮，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況合理安排壓樁順序。如果發(fā)現(xiàn)臨近樁上浮，及時中止壓樁，觀測上浮情況，復(fù)測樁基壓力值后進(jìn)行復(fù)壓處理。在此基礎(chǔ)上，沉樁順序按照如下原則進(jìn)行：

先長樁后短樁；先密后疏；先內(nèi)后外；先打密樁，后打疏樁。

為方便對樁身入土深度進(jìn)行控制，壓樁之前應(yīng)均勻劃分樁身，按照1m間距進(jìn)行標(biāo)記，控制好壓樁速率（1.0～1.9m/min），每壓一個標(biāo)記段記錄一次壓力值。為提高壓樁效果，由中心位置開始壓樁，然后向四周對稱施壓，緩慢加壓，保證第1節(jié)樁垂直入土，發(fā)揮導(dǎo)向作用。確定樁入土深度達(dá)到3m后，應(yīng)避免使用樁機(jī)對垂直度進(jìn)行調(diào)整，并且隨時觀察樁機(jī)主控室壓力表，控制好壓樁力，使其達(dá)到同步平衡，防止發(fā)生偏心。

3.4 接樁

PHC靜壓管樁接樁主要包括抗壓樁的焊接和抗拔樁的連接。

3.4.1 抗壓樁焊接

焊接是PHC靜壓管樁接樁的重要方式，確保焊接質(zhì)量是提高管樁施工質(zhì)量的關(guān)鍵措施。樁壓至其頂端后，觀察高出地面60～80cm時停止壓樁，準(zhǔn)備接樁焊接。該工程配備4臺電焊機(jī)，先進(jìn)行4～6個點(diǎn)位的對稱點(diǎn)焊，然后再進(jìn)行四周對稱施焊，固定好上、下樁節(jié)后將導(dǎo)向箍拆除，然后再進(jìn)行分層施焊，焊接層數(shù)不低于2層，確保焊縫飽滿，首層焊接結(jié)束后徹底清理焊渣。焊接接樁接頭宜使用CO2氣體保護(hù)焊，焊接后進(jìn)行自然冷卻，時間不低于8min。接樁傾斜度允許偏差值≤1 /1000，錯位允許偏差值≤1mm[6]。

焊接過程中，接樁端面必須保證貼合緊密，且不能在接頭間隙填塞焊條頭、貼片。為保證上節(jié)樁能夠準(zhǔn)確定位，在下節(jié)樁樁頭位置布設(shè)導(dǎo)向箍，且上節(jié)樁和下節(jié)樁段錯位偏差要≤2mm，對接管樁之前清理上端和下端表面。根據(jù)《氣體保護(hù)電弧焊用碳鋼、低合金剛焊絲》中相關(guān)要求，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁端頭板鋼材為Q235B，頭板厚度20mm，焊絲直徑1.2mm，禁止使用被銹蝕或腐蝕的焊絲。保護(hù)氣體參數(shù)：80%Ar+20%CO2，純度≥99.5%，含水量≤0.1%，含氧量≤1.0%，如果壓力值＜10個大氣壓，不得按照上述參數(shù)繼續(xù)使用。坡口焊接形式為橫焊，參數(shù)見表3。

表3 坡口位置焊接工藝參數(shù)

3.4.2 抗拔樁連接

根據(jù)2010年閩建科函《關(guān)于加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁機(jī)械快速接頭技術(shù)推廣應(yīng)用的通知》52號文件中要求，抗拔樁接頭需采用機(jī)械連接接頭技術(shù)。該工程ZH2樁號豎向抗拔承載力特征值Rto為880KN，壓樁力荷載4600KN。在進(jìn)行抗拔樁機(jī)械連接時，需要滿足抗拔強(qiáng)度，并對連接方式進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)置一定數(shù)量螺栓孔，保證每片機(jī)械連接卡的孔洞分布均勻、夾角相等，利用螺絲固定端板與機(jī)械連接卡，防止沉樁時機(jī)械連接卡脫落而導(dǎo)致抗拔樁機(jī)械連接質(zhì)量受到影響。

3.5 送樁與截樁

最后一節(jié)樁壓入后，外露部分的樁無法進(jìn)行加壓時，使用送樁器進(jìn)行送樁，但是需要保證樁頂與送樁器底部緊密貼合，防止送樁過程造成樁頭破壞。通常情況下，為方便測量送樁深度，送樁器上都會標(biāo)識上刻度，利用刻度能夠控制好送樁前管樁露出地面的高度，一般高出30～50cm為宜。結(jié)合樁頂標(biāo)高，將樁送到設(shè)計標(biāo)高位置，采用水準(zhǔn)儀對送樁標(biāo)高加以控制，避免誤差過大。

完成壓樁后，需要及時采用電動截樁器截除裸露在地面的管樁，避免樁機(jī)行進(jìn)時對管樁造成損壞。如果樁頭低于地面，則容易形成空孔，對樁孔部位產(chǎn)生影響，應(yīng)及時回填，回填土選用黏土或砂土，或者采用鋼板、模板對空孔進(jìn)行遮蓋。

3.6 樁頂填芯

為強(qiáng)化管樁與基礎(chǔ)梁、管樁與承臺之間的連接，進(jìn)一步提升樁基承載力，送樁結(jié)束后需進(jìn)行樁頂混凝土填芯。為避免混凝土下落，將直徑略低于管樁內(nèi)徑的圓薄鋼板（厚度5mm）作為托板，深入到管樁內(nèi)1.5m處（抗壓樁）或3m處（抗拔樁），即樁頂填芯抗壓樁1.5m、抗拔樁3m[7]。

4 施工質(zhì)量控制措施

4.1 預(yù)先處理施工場地

PHC靜壓管樁施工前，對施工現(xiàn)場雜物、大石塊進(jìn)行徹底清理，避免對樁位定位產(chǎn)生影響，減少樁位偏差現(xiàn)象，降低爆樁幾率。如果施工現(xiàn)場有水坑，應(yīng)填平夯實(shí)，如果場地承載力不足，則換土填實(shí)，確保樁身垂直度和樁位準(zhǔn)確性。此外，保證施工場地承載力，樁機(jī)到位后，如發(fā)現(xiàn)傾斜或下沉，及時進(jìn)行處理，保證表面抗壓力滿足施工需要。

4.2 重視樁身損壞處理

在施工過程中難免遇到樁身損壞情況，應(yīng)重視樁身損壞處理。如果損壞部位比較淺，則將斷樁位置切除，然后進(jìn)行接樁處理，處理步驟包括：標(biāo)記樁頂標(biāo)高、清理樁身、安裝鋼筋籠、接樁位置綁扎鋼筋、模板支護(hù)、澆筑混凝土。

4.3 加強(qiáng)送樁質(zhì)量控制

在使用送樁器時，應(yīng)確保其下端與樁頂斷面的平整度，使兩者接觸良好，并且與打入樁保持垂直，避免在送樁過程中出現(xiàn)壓樁力過大現(xiàn)象而造成樁頂破碎，也防止樁頂面受力不均后產(chǎn)生偏移。同時，如果送樁深度超出設(shè)計范圍，可能導(dǎo)致壓樁不穩(wěn)，此種情況視為斷樁，要馬上停止壓樁，安排專人檢查，確定原因后處理。

5 結(jié)束語

綜上所述，進(jìn)行PHC靜壓管樁施工時，既要做好施工前人員、材料和機(jī)具方面的準(zhǔn)備工作；也要嚴(yán)格遵循測量放線與樁位復(fù)核、樁起吊與樁尖焊接、壓樁前處理與壓裝、接樁、送樁與截樁、樁頂填芯等施工技術(shù)要點(diǎn)開展施工；另外，施工中還應(yīng)積極采用預(yù)先處理施工場地、重視樁身損壞處理和加強(qiáng)送樁質(zhì)量控制等施工質(zhì)量控制措施，才能保證PHC靜壓管樁施工綠色、安全、快速且質(zhì)量可靠。