靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工質(zhì)量控制

車(chē)海燕

廈門(mén)海翼地產(chǎn)有限公司（361004）

靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工質(zhì)量控制

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廈門(mén)海翼地產(chǎn)有限公司（361004）

主要針對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁靜力壓樁施工中容易出現(xiàn)的一些質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行了分析,并提出質(zhì)量控制措施與常見(jiàn)問(wèn)題的處理與對(duì)策。

靜壓樁；施工；質(zhì)量控制

1 工程概況

海翼0592（X2010P04地塊）項(xiàng)目位于廈門(mén)市翔安區(qū)馬巷鎮(zhèn)巷西路與324國(guó)道之間，總建筑面積108 807m2。該工程樁基礎(chǔ)采用靜壓式高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)，為端承摩擦樁，樁基共有1 421根樁，其中抗壓樁1 188根，抗拔樁233根，樁身混凝土標(biāo)號(hào)為C80，樁嵌入承臺(tái)尺寸為100。以全風(fēng)化花崗片麻巖或土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖層作樁端持力層，樁端進(jìn)入持力層厚度＞1.5m，樁長(zhǎng)約25m。

工程地質(zhì)情況，土層情況自上而下：雜填土，土層厚度0.2～2.1m；素填土，主要由黏性土經(jīng)人工堆積方式回填而成，局部夾有少量碎石，稍濕，稍密，厚度0.8～3.2m；黏土，主要由粉、顆粒組成，含石英礫砂3.0%～13%,含石英中粗砂9.9%～21.08%，厚度0．6～6m；殘積砂質(zhì)黏性土，母巖為花崗巖，濕，硬塑，厚度6.4～24.1m；全風(fēng)化花崗片麻巖，巖芯手捏即散，呈土狀，風(fēng)化劇烈，屬極軟巖，平均厚度0.7～5.9m；土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石、長(zhǎng)石部分風(fēng)化成黏性礦物，該層浸水易崩解、軟化，厚度0.4～10.9m。碎裂狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石，巖芯呈碎塊狀，錘擊即散，土層厚度0.3～4.4m；中風(fēng)化花崗巖，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石和黑云母，巖芯以短柱狀、長(zhǎng)柱狀為主，局部為碎塊狀，土層厚度為1.7～8.6m（揭露厚度）。

2 靜壓樁施工

2.1 對(duì)靜壓樁施工的要求

1）靜力壓樁與錘擊相比具有無(wú)噪聲、無(wú)震動(dòng)、無(wú)污染、安全等優(yōu)點(diǎn)，但在飽和軟黏土地區(qū)壓樁與打樁一樣，都可能產(chǎn)生超靜孔隙水壓力。壓樁期間，應(yīng)由建設(shè)單位委托有資質(zhì)的監(jiān)測(cè)單位對(duì)已有建筑物和管線進(jìn)行跟蹤動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。2）要做好施工現(xiàn)場(chǎng)的排水工作，以保證在沉樁過(guò)程中場(chǎng)地?zé)o積水，施工用水、用電已接入到施工現(xiàn)場(chǎng)規(guī)定之處。3）檢查打樁機(jī)械設(shè)備、起重機(jī)具、壓力表等。4）壓樁機(jī)安裝必須按設(shè)備說(shuō)明書(shū)和有關(guān)規(guī)定程序進(jìn)行。5）啟動(dòng)門(mén)架支撐油缸，使門(mén)架微傾15度，以便插預(yù)制樁。6）當(dāng)樁尖插入樁位后，微微啟動(dòng)壓樁機(jī)油缸，待樁入土至50 cm時(shí)，再次校正樁的垂直度和平臺(tái)的水平，然后再啟動(dòng)壓樁機(jī)油缸，把樁徐徐壓下，施工速度一般控制在2m／min以?xún)?nèi)即可。7）當(dāng)壓樁力達(dá)到2．5倍設(shè)計(jì)荷載或樁端已達(dá)到持力層時(shí),應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行穩(wěn)壓。8）壓樁施工時(shí),應(yīng)派專(zhuān)人或開(kāi)啟自動(dòng)記錄設(shè)備，做好沉樁施工記錄。9）沉樁施工前，應(yīng)先試樁。試樁數(shù)量不少于兩根，以確定貫入度及樁長(zhǎng)，校驗(yàn)壓樁設(shè)備和沉樁施工工藝及技術(shù)措施是否符合實(shí)際要求。

2.2 靜壓樁施工工藝流程

靜壓樁施工順序及工藝流程：測(cè)量放線→樁機(jī)就位→起吊預(yù)制樁→穩(wěn)樁→壓樁→接樁→送樁→檢查驗(yàn)收→轉(zhuǎn)移樁機(jī)。

2.3 靜壓樁施工準(zhǔn)備

1）施工前，場(chǎng)地要達(dá)到“三通一平”要求，使施工樁機(jī)設(shè)備能順利進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。2）熟悉施工圖紙，參加設(shè)計(jì)圖會(huì)審，做好施工放線工作，編好樁位號(hào)和壓樁行走路線。3）做好現(xiàn)場(chǎng)清理地下空間障礙物工作，如舊建筑物的基礎(chǔ)防空洞、地下管線等。4）邊樁與周?chē)ㄖ锏陌踩嚯x應(yīng)大于4m，壓樁區(qū)域內(nèi)的場(chǎng)地邊樁軸線外5m用壓路機(jī)壓實(shí)。5）為做好靜壓樁施工控制，必須備足必要的測(cè)量?jī)x器。

2.4 靜壓樁的驗(yàn)收、起吊、搬動(dòng)、堆放

1）預(yù)制靜壓樁大多由專(zhuān)業(yè)廠生產(chǎn)供應(yīng)，進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)與監(jiān)理單位共同按“預(yù)制鋼筋混凝土方樁(04G361)”、設(shè)計(jì)圖紙及《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50202-2002)對(duì)靜壓樁進(jìn)行驗(yàn)收，并要生產(chǎn)廠家提供合格證、檢測(cè)報(bào)告等有關(guān)資料。2）預(yù)制樁應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%方可起吊，強(qiáng)度達(dá)到100%方可運(yùn)輸。樁在起吊和搬運(yùn)時(shí)，必須做到平衡，不得損壞。水平吊運(yùn)可采用一點(diǎn)起吊或二點(diǎn)起吊。二點(diǎn)起吊，吊點(diǎn)距樁端0．207 L(L為樁長(zhǎng))。一點(diǎn)起吊,吊點(diǎn)距樁端0．29 L(L為預(yù)制樁長(zhǎng)，在10m以?xún)?nèi))。3）預(yù)制鋼筋混凝土方樁的外觀質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定：表面平整、密實(shí)，掉角深度不超過(guò)10mm，局部蜂窩和掉角的缺損面積不得超過(guò)全部樁表面積的0．5%，并不得過(guò)分集中；混凝土的收縮裂縫深度不得大于20mm，寬度不得大于0．15mm,橫向裂縫長(zhǎng)度不得超過(guò)邊長(zhǎng)的1／2；樁頂與樁尖處不得有蜂窩、麻面、裂縫或掉角。4）預(yù)制靜壓樁的堆放。預(yù)制靜壓樁的堆放場(chǎng)地要求平整堅(jiān)實(shí)，不得產(chǎn)生不均勻沉陷。堆放層數(shù)不得超過(guò)4層,不同規(guī)格的樁應(yīng)分別堆放在不同地方。堆放必須二點(diǎn)墊高、墊平、墊實(shí)。墊點(diǎn)為0.21 L，要求墊點(diǎn)對(duì)齊。

3 施工中質(zhì)量事故分析

3.1 樁身上抬

由于靜壓樁是擠土樁,在場(chǎng)地樁數(shù)量較多、樁距較密的情況下，時(shí)常后壓的樁會(huì)對(duì)已壓的樁產(chǎn)生擠壓上抬，特別對(duì)于短樁，易形成所謂的吊腳樁。這種樁在做靜載試驗(yàn)時(shí)，開(kāi)始沉降較大，曲線較陡，但當(dāng)樁尖達(dá)到持力層，承載力又有明顯增加，沉降曲線又趨于平緩，這是樁身上抬的典型曲線。樁身上抬除了靜載沉降偏大外,對(duì)樁而言可能會(huì)把接頭拉斷，樁尖脫空,同時(shí)大大增加對(duì)四周樁的水平擠壓力，導(dǎo)致樁傾斜偏位。

3.2 引孔壓樁的問(wèn)題

為了防止樁的擠土效應(yīng)太大，或土質(zhì)太硬而使樁身較短，施工中往往采用引孔壓樁的工藝，即先鉆比管樁直徑略小的鉆孔，深度是樁長(zhǎng)的(2／3～1)L，然后將管樁沿預(yù)鉆孔壓下去。引孔應(yīng)隨引隨壓，中間間隔時(shí)間不宜太長(zhǎng)，否則孔內(nèi)積水。孔內(nèi)積水一是會(huì)軟化樁端土,待水消散后孔底會(huì)留有一定空隙；二是積水往樁外壁冒，削弱了樁的側(cè)摩阻力。

3.3 樁端封口不實(shí)

當(dāng)樁尖有縫隙，地下水水頭差的壓力可使樁外的水通過(guò)縫隙進(jìn)入樁管內(nèi)腔，若樁尖附近的土質(zhì)是泥質(zhì)土，遇水易軟化，從而直接影響樁的承載力。對(duì)于樁靴的焊接質(zhì)量要求與端板間無(wú)間隙、無(wú)錯(cuò)位,保證焊縫飽滿(mǎn)，無(wú)氣孔。施焊對(duì)稱(chēng)進(jìn)行，焊接完成后自然冷卻10min左右方可施打,因高溫焊縫遇水后變脆，容易開(kāi)裂。

3.4 樁頂(底)開(kāi)裂

由于目前壓樁機(jī)越來(lái)越大,最重可達(dá)8 000 kN,對(duì)于較硬土質(zhì),管樁有可能仍然壓不到設(shè)計(jì)標(biāo)高。在反復(fù)復(fù)壓情況下,管樁樁身橫向產(chǎn)生強(qiáng)烈應(yīng)力，如果樁還是按常規(guī)配箍筋,樁頂混凝士抗拉不足開(kāi)裂，產(chǎn)生垂直裂縫，為處理帶來(lái)很大困難。

4 質(zhì)量控制措施

1）靜壓樁沉樁時(shí)，壓樁的壓力要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件，通過(guò)對(duì)靜力觸探比貫入阻力平均值和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)N值評(píng)估沉樁的可能性，選擇好壓樁機(jī)械設(shè)備。2）根據(jù)地質(zhì)條件、單樁豎向極限承載力以及布樁密集程度等因素，壓樁機(jī)應(yīng)按定額總重量配制壓重，壓機(jī)的重量(不含靜壓樁機(jī)大履和小履重量)不宜小于單樁極限承載力的1．2倍。3）油壓表必須經(jīng)有資質(zhì)的法定檢測(cè)單位鑒定,并有鑒定合格證。4）靜壓樁沉樁控制應(yīng)按設(shè)計(jì)標(biāo)高、壓樁力、穩(wěn)壓下沉量、地質(zhì)條件和設(shè)計(jì)要求綜合確定。5）樁端進(jìn)入堅(jiān)硬、硬塑黏性土，中密以上粉土、砂土土層時(shí),靜壓樁的壓樁力為主要控制指標(biāo)，樁端標(biāo)高在征得設(shè)計(jì)單位同意后,可作為輔助控制指標(biāo)。6）靜壓樁樁端進(jìn)入持力層，達(dá)到綜合確定的壓樁力要求,但未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),宜保持穩(wěn)壓1～2min,穩(wěn)壓下沉量可根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定。7）靜壓樁施工過(guò)程中，不得任意調(diào)整和校正樁的垂直度，避免對(duì)樁身產(chǎn)生較大的次生彎矩。靜壓樁穿越硬土層或進(jìn)入持力層的過(guò)程中，除機(jī)械故障外，不得停止沉樁施工。8）壓樁過(guò)程中，應(yīng)檢查壓力、樁的垂直度、接樁間歇時(shí)間、樁的連接質(zhì)量及壓入深度。9）壓樁施工結(jié)束后，應(yīng)做樁身的單樁豎向承載力試驗(yàn)和小應(yīng)變檢查樁身質(zhì)量。靜壓樁的沉樁機(jī)理非常復(fù)雜，與土質(zhì)、土層排列、硬土層厚度、樁數(shù)、樁距、施工順序、進(jìn)度等有關(guān)，有待進(jìn)一步研究。

5 結(jié)語(yǔ)

施工后對(duì)1 421根管樁進(jìn)行了17根抗壓樁和6根抗拔樁的靜載試驗(yàn)，均符合設(shè)計(jì)要求。對(duì)472根樁進(jìn)行動(dòng)測(cè)法檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果是：有454根符合I類(lèi)樁，18根為II類(lèi)樁。樁基工程質(zhì)量合格。施工中，應(yīng)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)的功效。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(kāi)挖時(shí)土石落入管芯內(nèi)，造成以后清理困難。

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