PHC管樁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

呂琳 王修蛟

引言：預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)管度混凝土管樁（簡(jiǎn)稱PHC樁）是在近現(xiàn)代高性能砼（HPC）和預(yù)應(yīng)力技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的砼預(yù)制構(gòu)件，我國(guó)近年來從日本、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家引進(jìn)先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)而研究開發(fā)的一種新型預(yù)制樁。這是一種新型的基樁，它具有：產(chǎn)品工廠流水線生產(chǎn)，質(zhì)量穩(wěn)定可靠；樁身砼強(qiáng)度高，耐錘打性好，貫穿能力強(qiáng)；單樁承載力高，單位承載力價(jià)格便宜；對(duì)不同地質(zhì)條件和不同沉樁工藝適應(yīng)性強(qiáng)；運(yùn)輸、吊裝輕便，施工速度快，工期短，施工現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)潔文明以及成樁質(zhì)量監(jiān)測(cè)方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，是我國(guó)目前各種預(yù)制方樁理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品，已被建設(shè)部列為科技成果重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。我公司承建的濱海某工程樁基施工中采用了PHC高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。筆者全過程參與了工程施工，針對(duì)本工程特點(diǎn)對(duì)該工程進(jìn)行了以下施工技術(shù)總結(jié)，他山之石、可以攻玉，希望能給各位同仁在類似的工程中起到借鑒和參考作用。

工程地質(zhì)

工程現(xiàn)場(chǎng)已碾壓平整，場(chǎng)地標(biāo)高約為-0.3。目前“三通一平”已經(jīng)完成。場(chǎng)地土為回填土，遇水易軟化，地耐力基本滿足樁機(jī)行走施工要求，但重型運(yùn)樁車不能直接進(jìn)入場(chǎng)地，還需修建四條臨時(shí)道路方可施工。

(1)人工填土層（Qml）

沖填土（力學(xué)分層號(hào)1）埋深主要在8.5m段以上，頂界標(biāo)高在5.18～6.11m，該層上部為粉細(xì)砂，其底界埋深在2.5～7.0m左右；其下為淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土、粉土等，灰色，土質(zhì)不均，充填時(shí)間1年左右。

(2)全新統(tǒng)第一海相層(Q42m)

頂界標(biāo)高-4.08～-1.09m，主要由上部的淤泥質(zhì)粘土(力學(xué)分層號(hào)2-1)及下部的粉質(zhì)粘土(力學(xué)分層號(hào)(2-2)組成。

(2-1)淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,層厚7.0～12.2m，頂界標(biāo)高-4.08～1.09m；灰色,流塑,含貝殼；為高壓縮性土，水平方向分布連續(xù)。

(2-2)粉質(zhì)粘土，厚層0.50～3.80m，頂界標(biāo)高-14.22～-11.53m；灰色，軟可塑，砂粘互層，含貝殼，夾粘土、粉土薄層；為中壓塑性土，水平方向分布連續(xù)；

(3)全新統(tǒng)下部沼澤相沉積層（Q41h）

層厚2.7～3.2m,頂界標(biāo)高-15.59～-14.39m，主要由粉質(zhì)粘土(力學(xué)分層號(hào)3)組成，灰黑～淺灰色；可塑，無層理,局部砂性大，夾粉土薄層，含少量有機(jī)質(zhì)、腐植物，屬中壓縮性土，水平方向分布連續(xù)。

(4)全新統(tǒng)下部陸相沖積層（Q41al）

層厚5.3～6.7m頂界標(biāo)高-18.56～--17.39m，主要由粉質(zhì)粘土(力學(xué)分層號(hào)4)組成，灰黃～黃褐色,可塑,無層理,含鐵質(zhì)及蚌殼,夾粘土、粉土薄層；屬中壓縮性土，水平方向分布連續(xù)。

(5)上更新統(tǒng)第五組陸相沖積層（Q3eal）

頂界標(biāo)高-24.82～-23.26m，主要由上部的粘土(力學(xué)分層號(hào)5-1)及下部粉質(zhì)粘土(力學(xué)分層號(hào)5-2)組成。

(5-1)粉土，層厚0.4～7.5m，頂界標(biāo)高-24.82～-23.26m，黃褐色,飽和,中宻;無層理,含鐵質(zhì),夾粉質(zhì)粘土薄層；屬中壓縮性土，水平方向分布連續(xù)。

(5-2)粉質(zhì)粘土，頂界標(biāo)高-30.53～-24.39m，黃褐色，可塑，無層理，含鐵質(zhì)；屬中壓縮性土，水平方向分布連續(xù)，但頂界起伏較大；局部漸變?yōu)檎惩?，其工程性質(zhì)相近似，在剖面圖中以粉質(zhì)粘土圖例繪出。

(6)上更新統(tǒng)四組第Ⅱ海相沉積層（Q3dmc）

層厚3.7～5.0m頂界標(biāo)高-34.81～-33.39m，主要由粉質(zhì)粘土（力學(xué)分層號(hào)6）組成，灰褐色，可塑，無層理，含貝殼，局部漸變?yōu)榉弁粒粚僦袎嚎s性土。

(7)上更新統(tǒng)第三組陸相沖積層（Q3eal）頂界標(biāo)高-38.83～-37.62m，主要由上部的粉質(zhì)粘土（力學(xué)分層號(hào)7-1）中部的粉砂（力學(xué)分層號(hào)7-2）、粉質(zhì)粘土(力學(xué)分層號(hào)7-3)及下部的粉砂（力學(xué)分層號(hào)7-4）組成，

(7-1)粉質(zhì)粘土，層厚2.5～7.1m，頂界標(biāo)高-38.83～-37.62m；黃褐色，可塑，無層理，含鐵質(zhì)，屬中壓縮性土。

(7-2)粉砂，飽和，密實(shí)，無層理，主要由石英長(zhǎng)石及暗色礦物質(zhì)組成；屬低壓縮性土，本層頂界起伏較大，局部缺失。

(7-3)粉質(zhì)粘土，黃褐色，可塑無層理，含鐵質(zhì)；屬中壓縮性土。

(7-4)粉砂，本次勘察未揭穿該層，最大揭示厚度9.0m；黃褐色，飽和，密實(shí)，無層理，主要由石英長(zhǎng)石及暗色礦物組成；屬低壓縮性土。

設(shè)計(jì)要求及施工工藝

2.1設(shè)計(jì)要求

本工程PHC管樁類型為PHC-AB500（100）-38b，采用十字形樁尖。

樁數(shù)4090根，樁長(zhǎng)37-38m，單樁豎向極限承載力為2700kN，單樁水平極限荷載為120kN。

圖1管樁內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

2.2施工工藝流程

施工工藝流程：樁機(jī)調(diào)整→吊裝定位→垂直檢查→沉樁貫入→吊入上樁→垂直檢查→焊接接樁→沉樁貫入→收錘→測(cè)定記錄→樁機(jī)移位。

2.2.1 吊樁定位

我們現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員提前在樁身上面自下而上劃出標(biāo)記，標(biāo)記間距為1m，以便觀察樁的入土深度以及記錄每米沉樁錘擊數(shù)。施工前用吊車將管樁吊放到樁位附近位置。第一節(jié)管樁起吊就位準(zhǔn)確后，正交架設(shè)兩臺(tái)經(jīng)緯儀，雙向控制樁的垂直度調(diào)整后才施打，插入地面時(shí)與樁位的偏差不大于20mm，管樁垂直度偏差不得大于0.5%。

2.2.2 焊接樁尖

樁機(jī)就位后，將樁尖焊接在管樁端頭板上，焊接完成對(duì)好樁位，自檢合格并報(bào)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后，開始沉樁。

2.2.3 錘擊沉樁

⑴我公司選用DD80導(dǎo)桿式柴油錘進(jìn)行沉樁施工。

⑵重錘低擊：打樁時(shí)采用重錘低擊法，開始落距較低，使樁能正常入土，樁尖不易偏斜后，再增加落距。

2.2.4 接樁

⑴上、下節(jié)管樁拼接成整樁時(shí)，采用端板焊接連接，其入土部分樁段的樁頭宜高出地面0.5～1.0m。接樁時(shí)上下節(jié)樁段應(yīng)保持對(duì)直，錯(cuò)位偏差不宜大于2mm。

⑵管樁對(duì)接前，上下端板表面應(yīng)用鐵刷子清刷干凈，坡口處應(yīng)刷至露出金屬光澤。我們采取焊接為二氧化碳?xì)獗：?，焊接時(shí)由2人同時(shí)開始，先在坡口圓周上對(duì)稱點(diǎn)焊4～6點(diǎn)，待上下樁節(jié)固定后拆除導(dǎo)向箍再分層施焊，施焊時(shí)對(duì)稱進(jìn)行。焊接層數(shù)為三層，內(nèi)層焊渣清理干凈后方能施焊外一層，焊縫飽滿連續(xù)。焊好的樁接頭自然冷卻后再繼續(xù)沉樁，自然冷卻時(shí)間不少于8分鐘，嚴(yán)禁用水冷卻或焊好即打。

⑶PHC管樁焊接完成后，采用2臺(tái)經(jīng)緯儀在垂直兩個(gè)方向進(jìn)行控制，觀測(cè)整根管樁的垂直度，當(dāng)樁身傾斜率超過1%時(shí)，必須及時(shí)找出原因并設(shè)法糾正，嚴(yán)禁用移動(dòng)樁架等強(qiáng)行回扳的方法糾偏或?qū)洞蛲帷?/p>

2.2.5 收錘標(biāo)準(zhǔn)

樁的收錘標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求控制，以設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)（樁頂標(biāo)高）控制為主，貫入度控制為輔。

2.2.6 施工記錄

施工過程中配備了專職記錄員及時(shí)準(zhǔn)確地填寫管樁施工記錄表，記錄內(nèi)容主要有樁長(zhǎng)、樁徑、壁厚、樁身垂直度、樁頂標(biāo)高、錘擊數(shù)、貫入度、錘跳高度等，并經(jīng)當(dāng)班監(jiān)理驗(yàn)證簽名。

3、施工遇到問題及解決措施

在PHC樁施工過程中，我們碰到了各種各樣問題，針對(duì)以下幾點(diǎn)，我們?nèi)翰呷毫Γ紡V議，分析原因分別采取了如下措施：

3.1、垂直度不好控制、樁身傾斜超標(biāo)，采取措施：找出關(guān)鍵、細(xì)化程序、嚴(yán)格管理。

我們經(jīng)過開會(huì)討論分析樁身傾斜主要原因有以下幾點(diǎn)并采取了相應(yīng)的預(yù)防措施。

3.1.1.打樁機(jī)平臺(tái)沒有調(diào)平，預(yù)防措施是責(zé)任到人，將平臺(tái)調(diào)平；