淺析預(yù)制鋼筋混凝土樁施工技術(shù)

□ 龍鈐煜

預(yù)制鋼筋混凝土樁常用于地基加固處理。它制作方便，拼接容易，打樁前可對(duì)混凝土質(zhì)量進(jìn)行檢查，不受地下水條件影響，因而，越來越廣泛地被應(yīng)用到高層建筑的地基處理中。

預(yù)制樁的施工方法有：錘擊法、振動(dòng)法、水沖法、靜壓樁法等多種方法。錘擊法是基本方法。其中，在預(yù)制樁錘擊法施工中常會(huì)遇到以下問題：樁體破碎、樁身破壞、樁位偏斜等，妥善解決這些問題是打樁工程成敗的關(guān)鍵。

一、預(yù)制鋼筋混凝土樁施工易出現(xiàn)的問題

（一）樁頭破碎

樁頭的破損率相對(duì)較高，約占樁基礎(chǔ)施工的95%。當(dāng)樁被錘擊破壞時(shí)，就造成較大經(jīng)濟(jì)損失，延誤工期。樁頭破壞部位大部分在混凝土彈性墊下，一個(gè)棱角先破壞，而后發(fā)展到兩面、三面。如果樁頭混凝土強(qiáng)度不足，樁頭鋼筋設(shè)置不合理，錘擊偏心，樁墊厚度不足，施工方案不合理，就容易產(chǎn)生樁頭破損情況。主要原因有以下幾點(diǎn)：一是混凝土強(qiáng)度小于錘擊應(yīng)力，樁墊硬度不夠，產(chǎn)生直接傳力，錘擊超過2 000次以上，混凝土強(qiáng)度產(chǎn)生疲勞；二是樁帽太緊，錘擊后樁帽轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生扭矩；三是樁項(xiàng)不平，樁頭鋼筋不齊，錘擊偏心。

（二）樁體破壞

在樁基礎(chǔ)施工時(shí)，有時(shí)在接樁后剛打幾錘就產(chǎn)生斷裂，這是因?yàn)榻訕逗罂障稕]有全部墊平，產(chǎn)生錘擊偏心所致。樁入土不直，因傾斜而產(chǎn)生偏心，重錘高擊，產(chǎn)生暴沉，會(huì)導(dǎo)致突然斷裂。尤其是預(yù)掉空心管樁施工時(shí)，如果樁架移動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致樁頭偏心受壓破壞。樁墊未設(shè)氣孔，管樁腔體氣壓過大，樁體出現(xiàn)縱向裂紋；未加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的保養(yǎng)、維護(hù)；樁體混凝土強(qiáng)度不夠，出廠和進(jìn)場(chǎng)時(shí)未依法檢驗(yàn)樁身混凝土是否達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)，致使打樁時(shí)樁體破壞；出現(xiàn)軟弱土層，致使距樁頂三分之一處被破壞；軟弱土層下出現(xiàn)硬土層，致使樁體出現(xiàn)斜裂紋。

（三）樁位偏斜

一般情況下長樁容易發(fā)生傾斜。樁頂位移的產(chǎn)生主要是樁頭定位不準(zhǔn)確和樁身傾斜造成的。樁基在施工過程中，因樁位測(cè)量放線工作失誤，放線定位有誤差，插樁時(shí)垂直度不夠，造成偏打，都會(huì)導(dǎo)致樁頂位移的產(chǎn)生；施工中，樁起吊后樁位沒有對(duì)準(zhǔn)主沉樁，也會(huì)產(chǎn)生樁頂位移；另外，樁架本身不直，打樁時(shí)樁是傾斜的，樁基施工結(jié)束后會(huì)產(chǎn)生樁頂位移。此外，在施工過程中，由于樁頭破損，樁錘偏打，樁傾斜入土，樁身強(qiáng)度不足，接樁部位質(zhì)量不合格，也會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象。更普遍的現(xiàn)象是：打樁過程中，施工較密集的群樁，由于打樁擠壓土體引起土體中水壓力把相鄰的樁推向一側(cè)，導(dǎo)致樁位偏移；在軟弱的土層中，樁周圍的土尚未固結(jié)，樁處于懸浮狀態(tài)，機(jī)械挖土?xí)r碰撞或者其他因素的水平力導(dǎo)致樁位偏斜；在深坑開挖中邊坡塌方，鋼板傾倒壓迫打入致使樁偏位；向一個(gè)方面連續(xù)打樁，形成一邊土層被擠密，另一邊呈現(xiàn)原土狀，往往向原土狀一側(cè)傾斜；樁身表面粗糙程度懸殊，一般向光滑面傾斜。

二、幾種有效的技術(shù)措施

（一）樁頭破碎的處理

在混凝土強(qiáng)度得到保證的情況下，樁頭破碎宜用加鋼帽的方法進(jìn)行加固處理。具體做法是：將破碎樁頭鑿平，樁四周表面加固范圍應(yīng)修理平整，焊接鋼帽，并澆一層硫磺膠泥。之所以要澆一層硫磺膠泥，是因?yàn)闃额^的彈性墊沒有了，要用硫磺膠泥代替。此技術(shù)操作簡(jiǎn)單，其關(guān)鍵是封頭鋼板一定要平直和硫磺膠泥形成一個(gè)整體，否則，易產(chǎn)生錘擊偏心；鋼套、角鋼要和混凝土嚴(yán)密靠實(shí)，這樣可以阻止混凝土受錘擊產(chǎn)生橫向膨脹，提高混凝土的強(qiáng)度和耐打性。如果有空隙存在，混凝土能自由地橫向膨脹，此時(shí)，混凝土強(qiáng)度也就被破壞了。

樁頭破損的影響因素很多，要分析具體情況加以解決：

第一，樁頭破損時(shí)，橫向鋼筋往往不能充分發(fā)揮作用，保護(hù)層首先剝落，進(jìn)而主筋受沖擊振動(dòng)后向外膨脹，樁頭迅速破壞。因此，樁頭要加密箍筋，增加鋼筋網(wǎng)片；主筋端部與樁頂要有適當(dāng)距離，且不與預(yù)埋件及橫向鋼筋焊接；混凝土要振動(dòng)密實(shí)。

第二，采取蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)，要求出池后放置一個(gè)月才能使用，保證混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)。

第三，合理選錘。選擇樁錘應(yīng)遵循重錘低打的原則，這樣做不僅樁頭不易破壞，而且沉樁效率較高。樁錘的重量應(yīng)小于樁身軸向抗壓強(qiáng)度，且要大于樁的貫入阻力。工程實(shí)踐中，樁重與錘重之比一般取1：3～1∶5。

第四，當(dāng)樁墊材料、錘墊材料選擇不合適時(shí)，樁錘的錘擊能量不能均勻地傳遞給樁基，會(huì)使樁頭破損。

打樁時(shí)，樁墊、錘墊可以減小錘頭對(duì)樁頭的直接沖擊，起到緩沖作用，所以，樁基施工時(shí)，選擇好的墊材可以有效避免樁頭破損事件的發(fā)生。錘墊要用硬木縱紋放置，厚度在50mm～100mm；也可以用鋼絲繩盤成卷放在錘頭內(nèi)使用。樁墊要用松木橫紋放置，厚度在50mm～100mm。墊材用過多次后，厚度會(huì)減小，剛度會(huì)增大，使樁頭錘擊應(yīng)力隨之增大，所以，在施工中應(yīng)注意更換樁墊。

（二）樁身斷裂的處理

當(dāng)樁身傾斜度不大時(shí)，處理方法是從斷裂處鑿開，上下加樁套，然后作焊接頭處理。由于斷樁或樁頭破碎會(huì)影響樁的長度，所以，在送樁時(shí)可多送一段，然后在樁套上焊接鋼筋，支模板，再打混凝土，便可達(dá)到原樁長度。原位處理的斷樁不降低樁的承載能力，如果過多補(bǔ)樁，不但不能增加承載力，而且有可能適得其反。

（三）樁位偏斜的處理

樁位偏斜一般都在土方開挖完成以后。此時(shí)，如果確有偏位較大的樁，采取補(bǔ)樁很困難。發(fā)生此種情況后，首先要確認(rèn)在偏位大的情況下樁是否斷裂，若該樁已斷不能承受荷載，必須采取補(bǔ)救措施。具體的斷裂處理方案如下：

第一，如單排樁條基樁頭處于軟弱的淤泥質(zhì)土壤內(nèi)，樁偏在20cm～30cm以內(nèi)，可以用千斤頂水平移位到允許偏差內(nèi)，進(jìn)行固結(jié)；如偏差超過50cm，要另外補(bǔ)樁，以補(bǔ)鋼管樁為好。樁頭處理時(shí)，在可塑或硬塑粘土中施工，不宜用千斤頂作水平移位。樁位偏差在20cm～30cm以內(nèi)（允許偏差10cm），可適當(dāng)加一部分錨檢并插入承臺(tái)內(nèi)，使樁、土、承臺(tái)共同工作。

第二，如雙排條基樁位偏差在20cm～30 cm以內(nèi)，只需在樁頭加鋼筋小梁，在內(nèi)部傳力處理；如果超出承臺(tái)以內(nèi)，可局部加大承臺(tái)。群樁的樁位偏差大部分在允許范圍以內(nèi)，偏差后由于群樁合力作用點(diǎn)和原設(shè)計(jì)的合力作用點(diǎn)相差不大，一般不作處理。樁頂位移、樁傾斜的處理措施和樁頂位移在規(guī)范中有嚴(yán)格規(guī)定，一般為0.5～1倍樁的直徑或邊長。樁頂位移若超出規(guī)范中規(guī)定的數(shù)值，此類打入樁的施工質(zhì)量均為不合格，要重新施工；樁頂位移在規(guī)范規(guī)定數(shù)值以內(nèi)者，可不予處理。樁頂位移在樁的施工中是不可避免的，可采取一些措施減小位移值，即打樁和挖土過程中采取對(duì)稱施工法，基坑開挖后要盡量縮小基坑的暴露面積、縮短基坑的暴露時(shí)間，挖出的土要隨挖隨運(yùn)，不得在坡頂邊緣堆放，這樣做可以使樁頂位移值減少至最小。樁的垂直偏差應(yīng)控制在10%之內(nèi)，如果超出規(guī)定范圍，該樁施工質(zhì)量即視為不合格。