PHC管樁施工工藝探討

路保周 肖改艷

(山西潞安鴻源房地產開發(fā)有限公司，山西 長治 046200)

?

PHC管樁施工工藝探討

路保周 肖改艷

(山西潞安鴻源房地產開發(fā)有限公司，山西 長治 046200)

結合工程實例，對PHC管樁施工工藝流程進行了介紹，主要對壓樁順序、吊樁、插樁、接樁等施工環(huán)節(jié)的操作要點作了闡述，并針對施工中遇到的問題提出了相應的質量控制措施，以不斷提高PHC管樁的施工水平。

PHC管樁，壓樁，試樁，承載力，樁身

PHC管樁采用離心成型生產工藝和先張法預應力工藝，樁身混凝土強度可達80 MPa，其不僅具有強度高，抗裂性能好，樁身耐打,穿透力強，沉樁質量可靠，施工速度快等優(yōu)點，而且由于施工過程中的豎向擠壓和側向擠密作用，樁端承載力和樁側摩阻力較灌注樁有所提高，且較灌注樁避免了斷樁和縮頸等質量問題。PHC管樁基礎適用于軟土地基和深基礎工程中，在各沿海、沿江城市的工業(yè)與民用建筑中得到了廣泛的應用。但由于PHC管樁的高脆性、地質勘探資料的局限性以及地質情況的不可預見性，容易引發(fā)諸多施工質量和安全技術問題，在施工中應綜合考慮各方面的因素，排除各類隱患，才能有效的控制工程質量、工程進度和造價。本文根據(jù)工程實例，對PHC管樁的施工工藝和質量控制要點進行了探討。

1 工程實例

1.1 工程概況

長治市潞安錦繡香江住宅小區(qū)位于長治市襄垣縣城東湖新區(qū)，工程總用地面積59 016 m2，項目總建筑面積16萬m2，其中18層住宅樓10棟，25層住宅樓4棟，18層公寓樓1棟，設計均采用靜壓沉樁PHC-AB500型預應力高強度混凝土預制管樁施工工藝，樁身混凝土強度為C80，樁身混凝土有效預壓應力值或其抗彎性能為AB型，管樁外徑500 mm，壁厚125 mm，設計有效長度為30 m，單樁豎向抗壓承載力特征值為2 200 kN，樁端持力層為⑦細粉砂或⑨粉質粘土。

1.2 工程地質情況

該區(qū)工程地質條件為：建筑場地類別為Ⅲ類，建筑場地地段為一般地段，場地等級為二級，地下水位埋深8.5 m～13.0 m，水位季節(jié)性變化幅度為1.0 m，地下水對混凝土結構及鋼筋混凝土結構均具有微腐蝕性。由上至下主要地層有：①黃土狀粉土,3.1 m～5.9 m，具中等壓縮性及濕陷性，局部夾粉砂透鏡體；②粉質粘土,4.8 m～4.9 m，可塑，具中等壓縮性；③細砂,6.7 m～9.6 m，松散，稍密；④粉土,4.7 m～13.1 m，具中等壓縮性；⑤粉質粘土,4.7 m～13.1 m，可塑，具中等壓縮性，夾粉細砂透鏡體；⑥粉質粘土,12.6 m～14 m，硬塑，具中等壓縮性；⑦ 細砂,0 m～4.2 m，以石英、長石為主，中密；⑧圓礫，1.4 m～3.8 m，顆粒多為亞圓形，母巖成分為灰?guī)r、砂巖，粉土及細中砂充填，密實；⑨粉質粘土,11.4 m～16.9 m，層間夾碎石，硬塑，具中等壓縮性。

2 靜壓施工工藝流程及技術措施

2.1 施工工藝流程

定坐標→施工放線→定樁位→復線→樁機就位→吊樁插樁→樁身垂直度調整→靜壓沉樁→接樁→再靜壓沉樁→終止壓樁→樁機就位開始第二根樁施工(直到全部施工完畢)。

2.2 機械選型

經綜合考慮，施工單位現(xiàn)場選擇1臺DBYZY800型靜力抱壓式樁機，并配置2臺二氧化碳氣體保護電焊機NBC-500進場。

2.3 壓樁順序

由于靜壓樁與打入樁相比，鄰近樁相互擠土的干擾影響很小，實踐證明，鄰近的壓樁先后對壓入同樣深度土層的壓樁力基本沒有影響，故在本工程施工中，可以靈活安排施工順序，減少樁機的移動及行走時間。

2.4 吊樁、插樁

根據(jù)施工需要將所需規(guī)格的樁運至壓樁位置20 m范圍內，且按照樁位布局情況合理布置，為做到一次性成功起吊，盡量不能出現(xiàn)長距離拖樁，以免造成樁的損壞和降低功效。壓樁機移至樁位位置并調平樁機，用機上吊車吊起管樁徐徐插入樁機的夾持器內，當管樁下端離地面20 cm時逐漸抱緊夾持器，逐次加壓且壓力不大于5 MPa。

2.5 樁身的對中調直第一節(jié)樁是保證整根樁質量的關鍵，其垂直度偏差應小于0.5%，重復操作檢測對中和垂直度均符合規(guī)定后方可進行壓樁，壓樁過程中應隨時注意樁帽、樁身和送樁的中心線是否重合，若垂直度偏差較大，必須拔出重插。

2.6 接樁

本工程基樁為3節(jié)樁，當節(jié)樁入土部分樁頭高出地面0.5 m～1.0 m時可停止打樁，盡量避免接近設計深度時接樁。本工程預制樁接頭形式為電焊焊接，焊接前應保證對接接頭上的雜質清理干凈，調直上節(jié)樁，固定好上下節(jié)樁，對接偏差不大于2 mm。采用人工對稱焊，焊接時宜先對稱點焊4點～6點，再分層施焊，焊縫應飽滿連續(xù)。接樁時間不宜過長，接頭應自然冷卻，不得采用水冷卻或焊好后立即施壓。

2.7 送樁

本工程采用套筒式送樁器，送樁器可將靜壓力有效的傳到樁上，以保證將樁打到設計標高。送樁深度不宜大于2 m，送樁的最后貫入度應參考同一條件的樁，不送樁的貫入度應予以減小。

2.8 終壓

終壓是確保預制樁質量，保證靜壓樁施工質量的關鍵技術，在壓樁前應嚴格按照工藝試樁，根據(jù)試壓情況來確定終壓技術參數(shù)，終壓條件包括終壓力、穩(wěn)壓時間、穩(wěn)壓次數(shù)、穩(wěn)壓貫入度和樁端標高。

3 遇到的問題及處理辦法

3.1 設計優(yōu)化

1)試樁。在預制樁的沉樁施工前要分析沉樁具體影響，可通過試樁工作來驗證預計影響、確定施工工藝。在施工過程中一定要嚴格做好施工記錄，對施工過程中的異常情況進行對比分析。當存在厚度大于2 m的中密度以上砂夾層時，盡量優(yōu)先采用錘擊法，若砂夾層不大于4 m時，可選擇靜壓沉樁。本工程采用了兩種施工方法，均進行了試樁。

a.柴油錘打樁試樁。本工程柴油錘試樁3根，根據(jù)本地工程經驗預應力混凝土管樁的總錘擊數(shù)為1 000擊～1 500擊，最后1.0 m不大于300擊。而且對這3根樁進行了單樁抗壓承載試驗，整理試驗結果見表1。由單樁抗壓靜載試驗數(shù)據(jù)整理分析，未發(fā)現(xiàn)異常情況，在最大荷載4 400 kN作用下，沉降位移相對穩(wěn)定，試驗樁抗壓極限承載力統(tǒng)計值為4 400 kN，單樁抗壓承載力特征值為2 200 kN,滿足設計要求。

表1 錘擊法施工單樁豎向抗壓承載試驗成果表

b.靜壓法施工試樁。根據(jù)設計及規(guī)范要求，靜壓法試樁檢測完成了單樁豎向抗壓靜載試驗3根和低應變動測19根。單樁抗壓靜載試驗：整理單樁豎向抗壓靜載試驗結果見表2。

根據(jù)受檢的3根單樁豎向抗壓靜載試驗結果，單樁抗壓承載力滿足2 200 kN的設計要求。

表2 靜壓法施工單樁豎向抗壓承載試驗成果表

低應變動測：根據(jù)試驗檢測曲線的時域信號特征，識別樁底和樁身缺陷反射信號，計算應力波速度，并推測缺陷位置，綜合整理分析實測曲線，受檢的19根管樁，實測樁身波速范圍值為3 476 m/s～3 977 m/s，平均波速為3 780 m/s；均為Ⅰ類樁。

2)調整設計樁長。由地質勘察情況知含0 m～5 m細砂、圓礫石，分布不均勻，且含少量大塊長石。設計樁長度為30 m，在柴油錘打14號，15號樓的過程中，有的樁打到25 m，28 m時已經達到貫入度控制要求，無法達到設計標高，經設計院驗算后樁長達23 m即可滿足抗壓、抗拔承載力要求，故根據(jù)實際情況調整樁長。

3)增加樁尖。在打樁過程中由于場地內缺陷較多、地質差異大及部分地質有較厚砂礫層，考慮了使用樁尖達到穿越硬夾層的目的，本工程中采用了閉口型十字形鋼樁樁尖，材料選用Q235鋼，嚴格按照國家標準10G409《預應力混凝土管樁圖集》中樁尖結構焊接而成，該樁尖能在粉質粘土中大大提高管樁的單樁承載力，并在相同的單樁承載力時，可以減少樁長，能充分發(fā)揮樁端承載力減少工程造價。

3.2 對已建房屋的影響

在柴油錘打樁過程中由于打樁的沖擊荷載很大，造成有的樁頭破碎，有個別樁身出現(xiàn)裂縫，造成管樁損耗大。而此小區(qū)毗鄰南里信村，由于柴油錘震動較大，已經造成了居民房屋出現(xiàn)少量裂縫，并且考慮4號，5號樓與周邊住宅房屋的距離較近，故其余幾棟住宅樓改為靜壓法施工，從而減輕了對周邊原有建筑物的影響。

4 結語

PHC管樁施工技術環(huán)節(jié)較多，工程質量控制較為復雜，應充分考慮各種影響因素，目前在長治地區(qū)PHC管樁工程實踐經驗尚不夠豐富,只有嚴格落實各項技術規(guī)范，不斷的提高技術應用水平，不斷的積累工程經驗，才能更好的控制PHC管樁施工質量，使其更好的發(fā)揮社會環(huán)境和經濟效益。

[1]邢皓楓,趙紅崴,葉觀寶,等.PHC管樁工程特性分析.巖土工程學報,2009，31(1)：67-68.

[2]曾慶響,梁煥華,肖芝蘭,等.PHC管樁的開裂彎矩和極限彎矩計算.工業(yè)建筑,2010,40(1)：19-20.

[3]孫福祥.PHC管樁靜壓施工工藝及施工質量與安全控制措施.施工技術,2010(39):17-21.

[4]李佑銘.關于靜壓樁終壓條件的探討.廣西工學院學報,2002,13(3)：1-5.

[5]許傳道,臧秀玲.十字型樁尖在某工程中的應用.建筑與工程,2006(4)：118-119.

Discussion on the construction technology of PHC pipe pile

Lu Baozhou Xiao Gaiyan

(ShanxiLu’anHongyuanRealEstateDevelopmentLimitedCompany,Changzhi046200,China)

Combining with the engineering example, this paper introduced the construction technology process of PHC pipe pile, mainly elaborated the operation key points of pressure pile sequence, hanging pile, pile insertion, joint piles and other construction links, put forward corresponding quality control measures in view of the problems in construction, in order to increasing improve the construction level of PHC pipe pile.

PHC pipe pile, pressure pile, test pile, bearing capacity, pile body

1009-6825(2015)01-0075-02

2014-10-30

路保周(1973- )，男，工程師； 肖改艷(1986- )，女，助理工程師

TU753.3

A