分析高層建筑靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)措施

李從樓

【摘 要】 建筑樁基工程靜力壓樁施工工藝具有無振動(dòng)、無噪聲、無污染、施工工期短、工程造價(jià)相對(duì)較低和滿足某些特殊施工條件等優(yōu)點(diǎn)，目前在各地區(qū)得到比較廣泛的應(yīng)用。但目前由于相關(guān)規(guī)范要求和標(biāo)準(zhǔn)尚不完善，容易造成不規(guī)范施工情況的發(fā)生，現(xiàn)結(jié)合工程實(shí)踐，對(duì)靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)及質(zhì)量控制措施分析與探討。

【關(guān)鍵詞】 靜壓預(yù)應(yīng)力管樁；單樁承載力；質(zhì)量控制；

1 工程概況

某住宅小區(qū)總建筑面積約100000m?，一期工程共有10 多棟多層和小高層住宅樓，其中小高層住宅樓地上12 層。住宅樓為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，坡屋頂。由于原基地地基承載力特征值為110kPa，不能滿足上部結(jié)構(gòu)承載力要求，考慮到安全、經(jīng)濟(jì)、工期因素，采用PHC 樁進(jìn)行地基處理，采用PHC-AB400（95）a（樁型AB 樁，直徑400mm，壁厚95mm）預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁，根據(jù)不同樓座單樁承載力特征值要求及試驗(yàn)樁承載力試驗(yàn)情況，樁長(zhǎng)分別為23m、25m、30m。

2 靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)

2.1 壓樁工藝流程

壓樁施工工藝流程：施工放線→樁機(jī)配重→樁機(jī)就位→吊樁并調(diào)整→壓樁→接樁→壓樁（直至壓樁力達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止）→樁機(jī)就位開始下一根樁施工（直到全部施工完畢）。

2.2 壓樁的順序

本工程從整體考慮，壓樁順序由中心沿軸線向兩邊壓樁。

2.3 壓樁施工方法

2.3.1 測(cè)量放線

用經(jīng)監(jiān)理單位檢查過的縱橫線控制樁，依照布點(diǎn)圖放出樁位具體位置，然后采用鋼釬打入400～500mm，拔出鋼釬后，灌入灰粉搗實(shí)，并在灰樁中心打入竹簽定位，用以保證機(jī)械碾壓后樁點(diǎn)不錯(cuò)位；樁位放完經(jīng)復(fù)核無誤后辦理交驗(yàn)手續(xù)，方準(zhǔn)施工；每日打樁前須復(fù)測(cè)樁位，發(fā)現(xiàn)問題立即糾正。

2.3.2 樁體編號(hào)

運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)的樁體，按照統(tǒng)一編號(hào)的原則，每根樁都必須編號(hào)，便于做施工記錄，并確保施工過程中每根樁的使用部位清楚。

2.3.3 樁機(jī)就位、配重

樁機(jī)就位是依靠操作樁機(jī)的縱移、橫移和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)移動(dòng)樁機(jī)到達(dá)所需壓樁的位置，并初步調(diào)平機(jī)身。樁機(jī)就位前，施工場(chǎng)地應(yīng)先平整好，樁機(jī)移動(dòng)過程中應(yīng)盡量保持機(jī)身水平，機(jī)身平面傾斜角度不能過大，縱向行走時(shí)兩邊移動(dòng)裝置必須同時(shí)、同向運(yùn)動(dòng)，不允許單獨(dú)或者反向運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)縱移油缸中的一個(gè)伸縮到位時(shí)另一個(gè)必須馬上停止伸縮，以免造成對(duì)樁機(jī)部件的損傷。壓樁機(jī)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求壓力配足額定重量。

2.3.4 吊樁、壓樁

將施工所需規(guī)格的樁運(yùn)至壓樁位置20m 范圍內(nèi)，按樁位布局情況合理放置，盡可能不要出現(xiàn)長(zhǎng)距離拖樁，以免拖樁時(shí)造成對(duì)樁的損壞和降低功效，做到施工時(shí)能一次性成功起吊。壓樁前在樁峰上畫出以米為單位的長(zhǎng)度標(biāo)記，并按規(guī)定請(qǐng)有關(guān)部門對(duì)樁的質(zhì)量情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。吊樁前用于捆綁的樁鋼絲繩必須進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)有斷絲現(xiàn)象立即更換，保證牢固可靠。吊樁時(shí)應(yīng)于樁上1/3 處捆牢，起吊時(shí)嚴(yán)格按有關(guān)吊裝安全操作規(guī)程操作，周圍不得站人，起重機(jī)與其他樁和樁機(jī)發(fā)生碰撞，使樁頭與地面或前一根樁頭接觸并確認(rèn)樁機(jī)已鉗好樁身后，方可脫鉤并準(zhǔn)備下一根樁的吊樁、插樁工作。

2.3.5 樁身的對(duì)中調(diào)直

樁機(jī)夾緊樁身后應(yīng)通過操作樁機(jī)的縱移、橫移機(jī)構(gòu)，將樁尖中心準(zhǔn)備對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)位（樁位的下節(jié)樁壓入前還應(yīng)先焊接好鋼樁尖），通過調(diào)節(jié)樁機(jī)支撐四腳的升降將機(jī)身精確調(diào)平和將樁身精確調(diào)垂直，并用吊錘檢測(cè)樁身垂直度（誤差應(yīng)小于0.5%），重復(fù)操作檢查對(duì)中和垂直度均符合規(guī)定后方可進(jìn)行靜壓沉樁施工。樁帽、樁身和送樁的中心線應(yīng)重合。

2.3.6 靜壓沉樁

壓樁前必須確認(rèn)起重機(jī)的吊鉤已脫離吊樁工具，樁身已經(jīng)準(zhǔn)確對(duì)中調(diào)直。壓樁時(shí)工作人員手、足勿伸入壓樁臺(tái)與機(jī)身間隙中。操作液壓系統(tǒng)時(shí)一定要平緩，以避免壓力沖擊。作業(yè)中應(yīng)隨時(shí)檢查油溫、油壓是否正常。壓樁系統(tǒng)的壓力均不能超過樁機(jī)最大額定壓力及樁身所能承受的正常最大壓力，以避免造成對(duì)樁機(jī)和樁身的破壞，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)立即終止沉樁并查明原因。壓樁時(shí)必須從兩個(gè)互成90°角的方向時(shí)刻檢查樁身垂直度，以防壓樁時(shí)引起樁尖遇到地下不明物或其他原因發(fā)生樁身傾斜。

2.3.7 接樁

將上下樁段的連接部位對(duì)齊，校正上樁傾斜度。傾斜角夾角正切15%，焊縫厚度為平邊緣厚。對(duì)于在接樁過程中有空隙的地方應(yīng)用墊鐵填滿并與上、下接頭焊牢。清除焊渣，檢查焊縫質(zhì)量是否有虛焊、夾渣、漏焊等缺陷，如焊縫質(zhì)量達(dá)不到要求，必須補(bǔ)焊，直到合格。

2.3.8 樁與承臺(tái)梁的連接

與承臺(tái)梁的連接有如下兩種方式：

⑴不截樁樁頂與承臺(tái)梁的連接（見圖1）；

⑵截樁樁頂與承臺(tái)梁連接（見圖2）。

3 靜壓預(yù)應(yīng)力管樁質(zhì)量控制措施及效果分析

3.1 靜壓預(yù)應(yīng)力管樁質(zhì)量控制措施

施工過程中，靜壓預(yù)應(yīng)力管樁主要質(zhì)量控制措施如下：

⑴管樁質(zhì)量，對(duì)管樁進(jìn)行外觀檢查，尺寸偏差和抗裂性檢驗(yàn)。施工現(xiàn)場(chǎng)著重檢查混凝土抗壓強(qiáng)度能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。管樁有無明顯的縱向、環(huán)向裂縫，端部平面是否傾斜，外徑壁厚，樁身彎曲是否符合規(guī)范要求，混凝土強(qiáng)度是否達(dá)到要求，產(chǎn)品質(zhì)保書、合格證、檢測(cè)報(bào)告是否符合要求并齊全。不合格產(chǎn)品不得用于工程。由于不同廠家生產(chǎn)的管樁抗彎強(qiáng)度等指標(biāo)不同，因此必須分開堆放，嚴(yán)禁混用。

⑵壓樁機(jī)傳感設(shè)備是否完好，樁機(jī)配重與設(shè)計(jì)承載力是否相適應(yīng)。

⑶現(xiàn)場(chǎng)預(yù)應(yīng)力管樁堆放整齊，布局合理。打樁順序應(yīng)根據(jù)鄰近建筑物情況、地質(zhì)條件、樁距大小、樁的密集程度、樁的規(guī)格及入土深度綜合考慮，兼顧施工方便。

⑷樁端焊接。樁端焊接很重要，要檢查焊條質(zhì)量是否滿足設(shè)計(jì)要求及設(shè)備適用完好率。焊好后必須保證一定暫停時(shí)間，間歇時(shí)間超過5～8min 為好。接樁前，保證連接部件清潔；接樁時(shí)，兩節(jié)樁應(yīng)在同一軸線上。焊接預(yù)埋件應(yīng)平整密貼，否則易造成接樁處焊縫開裂。

⑸垂直度。通常用兩臺(tái)經(jīng)緯儀從夾角90°方向進(jìn)行監(jiān)測(cè)。須注意第一節(jié)樁樁尖導(dǎo)向必須垂直；地基表面有堅(jiān)硬石塊必須清除，使樁身達(dá)到垂直度要求。場(chǎng)地不平、有較大坡度、樁機(jī)本身傾斜和穩(wěn)樁時(shí)樁不垂直，送樁器、樁帽及樁不在同一條直線上，都會(huì)導(dǎo)致樁在沉入過程中產(chǎn)生傾斜。因此施工時(shí)場(chǎng)地要平整，如場(chǎng)地不平，應(yīng)在打樁機(jī)行走路線加墊木等物，使打樁機(jī)底盤保持水平，以免樁身傾斜。

⑹壓樁過程。壓樁過程碰到硬土層時(shí)，不能用力過猛，管樁抗彎能力不強(qiáng)往往容易折斷，抬架時(shí)也要輕抬輕放。接樁時(shí)，要保證上下兩節(jié)樁在同一軸線上，否則會(huì)造成樁身開裂，還易發(fā)生樁架傾斜倒塌事故。當(dāng)施工中出現(xiàn)斷裂樁時(shí)，應(yīng)會(huì)同設(shè)計(jì)人員共同研究處理辦法。根據(jù)工程地質(zhì)條件、上部荷載及所處的結(jié)構(gòu)部位，可以采取補(bǔ)樁的方法。沉樁期間不得同時(shí)開挖基坑，需待沉樁完畢后相隔適當(dāng)時(shí)間方可開挖，一般宜14d 左右，否則易造成樁頂位移。

3.2 施工效果檢測(cè)分析

工程結(jié)束后，對(duì)556 根管樁施工中的6 根抗壓樁和3 根抗拔樁實(shí)行的靜載試驗(yàn)，Q-S 曲線見圖3，單樁承載力遠(yuǎn)大于1600kN，均符合設(shè)計(jì)要求，對(duì)134 根樁進(jìn)行高應(yīng)變動(dòng)測(cè)檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果101 根符合I 類樁，33 根為II類樁，樁基工程質(zhì)量合格。

4 結(jié)語

綜上所述，建筑樁基設(shè)計(jì)時(shí)宜選用標(biāo)準(zhǔn)管樁，選用非標(biāo)品將給采購(gòu)、配樁、機(jī)械選擇帶來困難。對(duì)孤石較多處宜采用補(bǔ)勘措施，減少?gòu)U樁和補(bǔ)樁，降低工程造價(jià)。合理堆放管樁，減少二次搬運(yùn)；合理安排樁機(jī)的行走路線，提高樁機(jī)的工效。壓樁后的留孔宜用小木板進(jìn)行覆蓋，以免樁機(jī)行走或土方開挖時(shí)土石落入管芯內(nèi)，造成以后清理困難。