簡析路橋建設(shè)中ＰＨＣ樁施工的質(zhì)量通病及預(yù)防措施

吳三濤

中圖分類號:TU1文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1671-7597(2009)0910088-01

預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁(簡稱PHC樁),是專業(yè)工廠里采用先張法預(yù)應(yīng)力和離心成型工藝,經(jīng)過蒸壓養(yǎng)護而制成的一種空心圓筒體的等截面構(gòu)件,通過錘擊或靜壓的方法沉入地下作為建(構(gòu))筑物的基礎(chǔ)。PHC樁在路橋建設(shè)施工過程中,會碰到各種質(zhì)量通病,分析其原因和應(yīng)對措施主要表現(xiàn)有:

一、沉樁困難,達(dá)不到設(shè)計標(biāo)高

(一)主要原因分析。1.壓樁設(shè)備樁選型不合理,設(shè)備噸位小,能量不足。2.壓樁時中途停歇時間過長。3.壓樁過程中設(shè)備突然出現(xiàn)故障,排除時間過長;或中途突然停電。4.沒有詳細(xì)分析地質(zhì)資料,忽略了淺層雜填土層中的障礙物及中間硬夾層、透鏡體等的存在等情況。5.忽略了樁距過密或壓順序不當(dāng),人為形成“封閉”樁,使地基土擠密,強度增加。6.樁身強度不足,沉樁過程中樁頂、樁身或樁尖破損,被迫停壓。7.樁就位插入傾斜過大,引起沉樁困難,甚至與鄰樁相撞。8.樁的接頭較多且焊接質(zhì)量不好或樁端停在硬夾層中進行接樁。

(二)相應(yīng)預(yù)防措施。1.配備合適壓樁設(shè)備,保證設(shè)備有足夠壓入能力。2.一根樁應(yīng)連續(xù)壓入,嚴(yán)禁中途停歇。3.進場前對設(shè)備進行大修保養(yǎng),施工時進行例行檢修,確保壓樁施工時設(shè)備正常運行。避開停電時間施工。4.分析地質(zhì)資料,清除淺層障礙物。配足壓重,確保樁能壓穿土層中的硬夾層、透鏡體等。5.制定合理的壓樁順序及流程,嚴(yán)禁形成“封閉”樁。6.嚴(yán)把制樁各個環(huán)節(jié)質(zhì)量關(guān),加強進場樁的質(zhì)量驗收,保證樁的質(zhì)量滿足設(shè)計要求。7.樁就位插入時如傾斜過大應(yīng)將樁拔出,待清除障礙物后再重新插入,確保壓入樁的垂直度。8.合理選擇樁的搭配,避免在砂質(zhì)粉土、砂土等硬土層中焊接樁,采用3～4臺焊機同時對稱焊接,盡量縮短焊接時間,使樁被快速連續(xù)壓入。

二、樁偏移或傾斜過大

(一)主要原因分析。1.壓樁機大身(平臺)沒有調(diào)平。2.壓樁機立柱和大身(平臺)不垂直。3.就位插入時精度不足。4.相鄰送樁孔的影響。5.地下障礙物或暗浜、場地下陷等影響。6.送樁桿、壓頭、樁不在同一軸線上,或樁頂不平整所造成的施工偏壓。7.樁尖偏斜或樁體彎曲。8.接樁質(zhì)量不良,接頭松動或上下節(jié)樁不在同一軸線上。9.壓樁順序不合理,后壓的樁擠先壓的樁。10.基坑圍護不當(dāng),或挖土方法、順序、開挖時間、開挖深度不當(dāng)?shù)取?/p>

(二)相應(yīng)預(yù)防措施。1.壓樁施工時一定要用頂升油缸將樁機大身(平臺)調(diào)平。2.壓樁施工前應(yīng)將立柱和大身(平臺)調(diào)至垂直滿足要求。3.樁插入時對中誤差控制在10mm,并用兩臺經(jīng)緯儀在互相垂直的兩個方向校正其垂直度。4.送樁孔應(yīng)及時回填。5.施工前詳細(xì)調(diào)查掌握工程環(huán)境、場址建筑歷史和地層土性、暗濱的分布和填土層的特性及其分布狀況,預(yù)先清除地下障礙物、處理暗浜等。6.施工時應(yīng)確保送樁桿、壓頭、樁在同一軸線上,并在沉樁過程中隨時校驗和調(diào)正。7.提高樁的制作質(zhì)量,加強進場樁的質(zhì)量驗收,防止樁頂和接頭面的歪斜及樁尖偏心和樁體彎曲等不良現(xiàn)象發(fā)生。不合格的樁堅決不用。8.提高施工焊接樁質(zhì)量,保證上下節(jié)同軸,嚴(yán)格按規(guī)范要求進行隱蔽工程驗收。9.制訂合理的壓樁順序,盡量采取“走長線”壓樁,給超孔隙水壓力消散提供盡量長的時間,避免其累積疊加,減小擠土影響.10.壓樁結(jié)束10天左右,待超孔隙水壓力充分消散后方可開挖;且圍護結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的強度與剛度,避免側(cè)向土體位移;機械開挖至樁頂30cm時采用人工開挖,避免挖斗碰撞樁頭。

三、樁達(dá)到設(shè)計標(biāo)高或深度,但樁的承載能力不足

(一)主要原因分析。1.設(shè)計樁端持力層面起伏較大。2.地質(zhì)勘察資料不詳細(xì),古河道切割區(qū)未察清楚,造成設(shè)計樁長不足,樁尖未能進入持力層足夠的深度。3. 試樁時休止期沒達(dá)到規(guī)范規(guī)定的時間而提前測試,或測試時附近正在打樁,樁周土體仍在擾動中。

(二)相應(yīng)預(yù)防措施。1.當(dāng)知道樁端持力層面起伏較大時,應(yīng)對其分區(qū)并且采用不同的樁長。壓樁施工時除標(biāo)高控制外,尚應(yīng)控制最終壓入力。2.當(dāng)壓樁時發(fā)現(xiàn)某個區(qū)域最終壓樁力明顯比其它區(qū)域偏低時,應(yīng)進行補堪以查清是否存在古河道切割區(qū)等不良地質(zhì)現(xiàn)象。針對特殊情況及時和設(shè)計單位聯(lián)系,變更設(shè)計改變布樁或增加樁數(shù)或增加樁長等措施來滿足設(shè)計承載力。對開口樁,可考慮在樁尖端設(shè)置十字加強勁或其它半閉口樁尖等形式,以謀求增加尖端閉塞效應(yīng)的方法,來提高樁的承載能力。3. 試樁的休止期一定滿足規(guī)范規(guī)定,試樁時樁周1.5倍樁長范圍內(nèi)嚴(yán)禁打樁等作業(yè)。

四、壓樁阻力與地質(zhì)資料或試驗樁所反映阻力相比有異?，F(xiàn)象

(一)主要原因分析。1.樁端持力層層面起伏較大。2.地面至持力層層間存在硬透鏡體或暗浜。3.地下有障礙物未清除掉。4.壓樁順序和壓樁進度安排不合理。

(二)相應(yīng)預(yù)防措施。1.按照持力面的起伏變化減小或增大樁的入土深度,壓樁時以標(biāo)高控制為主外,還應(yīng)以壓入力作參考。2.配備有足夠壓入能力的壓樁設(shè)備,提高壓樁精度,防止樁體破損。3.用鋼送樁桿先進行樁位探測,查清并清除遺漏的地下障礙物。4.確定合理的壓樁順序及合適的日沉樁數(shù)量。對有砂性土夾層分布區(qū),樁尖可適當(dāng)加長,壓樁順序應(yīng)盡量采用中心開花的施工方法,嚴(yán)禁形成“封閉”樁。

五、樁體破損,影響樁的繼續(xù)下沉

(一)主要原因分析。1.由于制樁質(zhì)量不良或運輸堆放過程中支點位置不準(zhǔn)確。2.吊樁時,吊點位置不準(zhǔn)確、吊索過短,以及吊樁操作不當(dāng)。3.壓樁時,樁頭強度不足或樁頭不平整、送樁桿與樁不同心等所引起的施工偏壓,造成局部應(yīng)力集中。4.送樁階段壓入力過大超過樁頭強度,送樁尺寸過大或傾斜所引起的施工偏壓。5.樁尖強度不足,地下障礙物或孤塊石沖撞等。6.壓樁時樁體強度不足,樁單節(jié)長度較長且樁尖進入硬夾層,樁頂沖擊力過大,樁突然下沉,施工偏壓,強力進行偏位矯正,樁的細(xì)長比過大,接樁質(zhì)量不良,樁距較小且樁布較密。

(二)相應(yīng)預(yù)防措施。1.樁身砼強度達(dá)到設(shè)計值70%方可起吊脫模,達(dá)到100%方可施工。運樁時,樁體強度應(yīng)滿足設(shè)計施工要求,支點位置正確,上下支點應(yīng)對齊。2.吊樁時,樁體強度應(yīng)滿足設(shè)計施工要求,支點位置正確,起吊均勻平穩(wěn),水平吊運采取兩點吊,吊點距樁端0.207L。單點起吊時吊點距樁端0.293L(L為樁長)。起吊過程中應(yīng)防止樁體晃動或其它物體碰撞。3.使用同樁徑的送樁桿,保持壓頭、送樁桿、樁體在同一軸線上,避免施工偏壓。4.確保樁的養(yǎng)護期,提高砼強度等級以增強樁體強度。樁頭設(shè)置鋼帽、樁尖設(shè)置鋼樁靴等。5.根據(jù)地基土性和布樁情況,確定合理的壓樁順序。6.保證接頭質(zhì)量,用楔型墊鐵填實接頭間隙。提高樁的就位和壓入精度,避免強力矯正。壓入時應(yīng)保證一根樁連續(xù)壓入嚴(yán)禁中途停歇。

PHC樁作為一種預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁,是在近代高性能混凝土和預(yù)應(yīng)力技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的混凝土預(yù)制構(gòu)件,它是建設(shè)部科技成果重點推廣項目。在PHC樁施工過程中,只要掌握好相應(yīng)的技術(shù)措施,就能更好的發(fā)揮出PHC樁所具有的單樁承載力高、質(zhì)量穩(wěn)定可靠、施工速度快、施工現(xiàn)場文明、綜合效益好等特點。從而為施工企業(yè)提高工程質(zhì)量,增加企業(yè)效益發(fā)揮重要力量。