淺談PHC管樁斜樁質量技術控制

康正斌　孫杰

摘 要：文章以珠海港高欄港區(qū)神華煤炭儲運中心一期工程裝卸系統(tǒng)及基礎工程的管樁斜樁施工為例，主要介紹在陸地上使用滾滑式打樁機打設較大斜度PHC管樁的可行性，通過我們制定的相關技術措施，從而保證了施工過程中對其質量的控制。

關鍵詞：PHC管樁斜樁；可行性；平面位置控制；傾斜度控制；對接焊縫控制；偏差

中圖分類號：TU753.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）09-0009-01

1 工程概況

本工程主要為珠海高欄港區(qū)神華煤炭儲運中心一期工程裝卸系統(tǒng)及基礎工程的土建部分。項目主要包括堆取料機基礎、轉接機房及皮帶機基礎、鋼筋砼通廊和3個變電所房建四個部分。為滿足皮帶機基礎特殊的豎向及水平向受力關系，綜合考慮樁基施工效率及施工成本，經(jīng)與設計院溝通，并通過設計驗算及現(xiàn)場試樁，最終確定采用與鉛垂線傾斜11.3 ？觷（1？誜5）的斜型與直型錘擊PHC預應力高強C80混凝土管樁相互搭配的樁基形式，用以抵抗皮帶機驅動部分的較大水平荷載及相關設備產(chǎn)生的豎向荷載。與直立錘擊法相比，在樁位平面測量、接頭焊接、場地條件、傾斜度控制等方面，斜樁的要求更為嚴格，控制方法也較直樁復雜。以下就結合本工程實際施工情況對傾斜錘擊的工藝進行具體介紹。

2 樁機的選擇

由于本工程斜樁直徑較大，達到600 mm。且單節(jié)管樁長度較長，最長達到14 m，樁基傾斜角度大。因此，為保證整個施工過程中樁機的穩(wěn)定及施工安全，樁機的選擇尤為重要。經(jīng)多方調研，一般樁機最大傾斜角度僅能達到7 ？觷，而本工程要求傾斜度要達到11.31 ？觷（傾斜度1？誜5）。我們通過對現(xiàn)有滾滑式樁機進行改裝，包括加長樁錘行走軌道及加長導架支桿液壓桿長度，較好的解決了傾斜度不夠的問題。同時，考慮到樁機改裝后傾斜度加大引起的重心問題，我們在選用樁錘時也盡可能選用小型號的樁錘以降低樁錘本身的重量。通過查閱廣東省《錘擊預應力管樁基礎技術規(guī)范》并結合本工程實際情況，我們最終選擇D62型柴油錘，錘體重約13 t。

3 抗傾覆驗算

為保證整個樁基施工過程中的安全性，我們在工程開工前，即對經(jīng)改裝后的樁機進行了抗傾覆驗算，以確定可施工的最大樁長L?？箖A覆驗算如圖1所示。

以樁機的后滑滾為支點，順時針方向扭矩為正，逆時針方向扭矩為負。由于樁機樁架成后仰狀態(tài)，所以有向后傾覆的趨勢。當樁機所有受力的扭矩之和為正，證明不會發(fā)生傾覆。

樁機導架高22 m，樁機底座高1.4 m，樁錘高8 m，所以此樁機施打最大樁長L=22+1.4-8=15.4 m>14 m，符合要求。經(jīng)過抗傾覆的計算，樁機滿足本工程施工要求。

4 成樁質量控制

斜樁在施工過程中，入土位置和設計樁位不在同一位置，傾斜度無法用儀器直接控制，上下節(jié)對接時，易出現(xiàn)錯位，焊縫難于控制。為了斜樁施工質量得到保證，我們對平面位置，傾斜度，對接焊縫質量的控制，制定了相關措施。

4.1 平面位置的控制

①平整場地：清除樁基范圍內的地上、地面、地下障礙物；根據(jù)樁基的施工要求，修設樁機進出路線、行走道路和施工現(xiàn)場的排水措施，保證樁機施工范圍內的場地平整，承載力滿足要求。

②初測樁位，測設樁位附近1 m范圍內的平均原地面標高后，按照傾斜角度計算出實際施打的樁位。

③根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算，測定出實際樁位，再定出管樁傾斜的方向線（在施打樁位的正后方10 m處測量定位一點，然后將樁位點與定位點連線，管樁對準樁位后，調整樁機軸線與此方向線重合），如圖2所示。

④提前用紙片做一個直徑為600 mm的圓盤，將紙片的圓心與樁位對應，沿著紙片的形狀用白灰灑線，白灰線所畫的圈就是管樁豎起后所對應的位置。如圖3所示。

4.2 角度的控制

①在樁架上定位一點，距離樁機底盤面高度為5 m處，焊接一個螺母，在螺母上系一個重為2 kg的線錘，根據(jù)三角函數(shù)的關系，確定直角邊長為0.98 m，在樁機的底盤上，距樁架0.98 m處焊接一鋼筋頭做標記，每次樁架傾斜至線錘在鋼筋頭左右擺動且最后停留在鋼筋頭位置，樁架則滿足傾斜角度11.31 ？觷。

②待管樁、導架，樁機位置垂直度全部調整完成后，輕輕將管樁靜壓至地面下深20 cm，防止管樁側滑，導架向后傾斜，直至樁機上的線錘達到所做標記的位置。然后在重新調整樁機滑管，保證樁機導架與管樁平行。

③錘擊打樁宜重錘低擊，沉樁過程因第一節(jié)樁先前貫入度過大只能采用點擊方式，待管樁下沉穩(wěn)定后，然后采用連續(xù)錘擊方式。如果樁位或者角度發(fā)生變化時，及時糾正。

4.3 焊縫的控制

①接樁：每節(jié)樁下沉至樁頭露出地面0.5～1.5 m時停錘。將樁機導架慢慢豎起，重新提樁。

②為便于管樁接頭對位，在樁頭處焊接3個超出管樁鋼板2 cm的鋼筋頭，管樁的端頭接觸點對齊后，慢慢調整樁機導架，導架傾斜至設計角度，確保上下樁軸線重合，傾斜過程不斷使用撬棍調整。待上下節(jié)樁焊接完成不發(fā)生滑移后即可拆除鋼筋頭。

③接樁時上下節(jié)樁身應對中，錯位≤2 mm，兩端面應緊密貼合，不宜在接頭處出現(xiàn)間隙。當樁機導架傾斜至設計角度時，管樁接頭處仍存在接縫，采用厚薄適當?shù)蔫F片填實。對稱施焊，焊縫飽滿均勻。

④焊接時從低向高處施焊，施焊采用兩臺焊機對稱進行，從而減少焊接變形，并要做好防風措施，做到焊縫內無氣泡，不夾渣，保證焊縫質量。Φ600管樁接頭焊接時間以22～28 min為宜。二氧化碳氣體保護焊的接頭自然冷卻時間≥5 min。

5 施工效果

根據(jù)樁基規(guī)范要求，平面位置偏差≤100 mm，標高誤差±50 mm，傾斜度偏差按照±15% tanα來算（α為傾斜角），傾斜角度在9.65 ？觷～12.95 ？觷范圍內，均符合規(guī)范要求。檢測結果全部為一類樁，對其中2PHC-309、-310進行的大應變檢測，承載力分別為4 640 kN，4 575 kN，均大于4 300 kN，符合設計要求。

6 結 語

PHC管樁斜樁施工方法的改進大大提高了施工效率，有效克服了PHC管樁自身抗剪能力弱的特點，解決了通常依靠樁基數(shù)量和樁基類型達到抵抗水平荷載造成的造價較高的問題，同時也大大降低了本工程的施工成本。

參考文獻：

[1] 吳建華.淺談PHC管樁施工的質量安全管理[J].廣東建材，2006，（7）.

[2] 陳炳照.PHC管樁靜壓法施工質量控制實例[J].科技資訊，2006，（1）.