靜壓管樁施工質(zhì)量控制措施探討

王 磊，王作策

（1.國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110006；2.遼寧省送變電工程公司，遼寧 沈陽(yáng) 110021）

靜壓管樁施工質(zhì)量控制措施探討

王 磊1，王作策2

（1.國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110006；2.遼寧省送變電工程公司，遼寧 沈陽(yáng) 110021）

結(jié)合靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的施工特點(diǎn)，對(duì)靜壓管樁施工過(guò)程質(zhì)量控制流程進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)，并對(duì)施工實(shí)踐過(guò)程中具體的施工質(zhì)量控制措施進(jìn)行了詳細(xì)闡述總結(jié)。

靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁；質(zhì)量控制；控制措施

隨著土地資源日趨緊缺，變電站選址受到諸多條件限制，地理環(huán)境復(fù)雜的變電站工程越來(lái)越多。靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁近年來(lái)在遼寧電網(wǎng)多個(gè)變電站工程建設(shè)中廣泛應(yīng)用，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁（PHC管樁）靜壓法（以下簡(jiǎn)稱：靜壓管樁）是通過(guò)電力液壓壓樁機(jī)，利用其本身的重量（包括配重）作為反作用力，克服壓樁過(guò)程中土摩阻力和樁端土的阻力將樁壓入土中的一種施工方法。國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司建設(shè)部組織相關(guān)人員對(duì)靜壓管樁施工過(guò)程質(zhì)量控制措施進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)，以期提高遼寧公司靜壓管樁施工過(guò)程質(zhì)量管理水平，促進(jìn)堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)。

1 靜壓管樁適用范圍

靜壓管樁常用樁徑為400～500 mm，適用于一般粘性土及回填土、淤泥和淤泥質(zhì)土、粉（砂）性土、非自重濕陷性黃土質(zhì)，不受地下水位高低的影響。不適用于貫穿厚度大于2 m的中密以上的沙土夾層。

2 試樁階段質(zhì)量控制

試樁是為了大范圍的沉樁作業(yè)提供第一手的首次施工參數(shù)資料，包括有效樁長(zhǎng)、入巖深度、沉渣、貫入度、樁焊接、承載力。試樁階段質(zhì)量控制要點(diǎn)如下：①試樁數(shù)量的確定，試樁數(shù)量應(yīng)由設(shè)計(jì)確定，有單樁豎向承載力特征值檢測(cè)要求時(shí)，應(yīng)滿足同一條件下不少于3根，且不少于總樁數(shù)的1%，總樁數(shù)量小于50根時(shí)，不少于2根；②休止期的控制，管樁休止期應(yīng)滿足砂土7天、粉土10天、非飽和粘土15天、飽合粘土25天的要求；③試樁施工記錄檢查要點(diǎn)，試樁記錄能夠準(zhǔn)確反映出樁深、樁頂標(biāo)高、組合樁長(zhǎng)等內(nèi)容［1］。

3 靜壓管樁施工質(zhì)量控制流程

靜壓管樁施工質(zhì)量控制流程見圖1。

4 靜壓管樁施工過(guò)程質(zhì)量控制

4.1 施工準(zhǔn)備

a.分包商選擇。管樁施工前完成分包合同及安全協(xié)議的簽訂，要求分包范圍準(zhǔn)確，合同內(nèi)容規(guī)范。樁基分包單位應(yīng)為國(guó)網(wǎng)公司合格分包商，應(yīng)具有地基與基礎(chǔ)工程專業(yè)承包三級(jí)及以上資質(zhì)，《營(yíng)業(yè)執(zhí)照》、《組織機(jī)構(gòu)代碼證》、《安全生產(chǎn)許可證》齊全有效，施工業(yè)績(jī)良好，技術(shù)力量較強(qiáng)。分包單位管理人員及特殊工種報(bào)審資料齊全，證件清晰有效，其中特殊工種應(yīng)包括焊工和起重工。分包單位計(jì)量器具報(bào)審資料齊全、有效，應(yīng)包括水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀。

圖1 靜壓管樁施工質(zhì)量控制流程圖

b.管樁生產(chǎn)廠家選擇。重點(diǎn)檢查管樁生產(chǎn)廠家資質(zhì)材料包括《營(yíng)業(yè)執(zhí)照》、《組織機(jī)構(gòu)代碼證》《產(chǎn)品型式檢驗(yàn)報(bào)告》是否齊全有效。確保生產(chǎn)設(shè)備精良、生產(chǎn)工藝先進(jìn)，所用原材料檢驗(yàn)合格。

c.管樁進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收。主要檢查供貨方提供的樁材出廠合格證，確保每批產(chǎn)品的合格證及送貨單，確保齊全，并與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際相符。檢查管樁的外觀質(zhì)量和幾何尺寸，重點(diǎn)檢查樁的長(zhǎng)度、直徑、樁端板質(zhì)量、樁身有無(wú)裂紋、樁端板與混凝土間有無(wú)空隙、有無(wú)漏筋、蜂窩等（見圖2）。必要時(shí)可用儀器檢測(cè)。

圖2 管樁進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收

d.管樁堆放要求。合理設(shè)置管樁堆放場(chǎng)地，盡量設(shè)置在機(jī)械起吊范圍內(nèi)，管樁堆放必須按二點(diǎn)法支墊，支撐點(diǎn)大致在同一平面上，堆放高度一般不超過(guò)4層。不同型號(hào)和規(guī)格的管樁要分類堆放，避免調(diào)運(yùn)過(guò)程中發(fā)生差錯(cuò)。

e.施工場(chǎng)地作業(yè)條件。靜壓管樁機(jī)自重加配重較大，為了保證施工過(guò)程中機(jī)械的調(diào)平、行走，要求施工場(chǎng)地平整堅(jiān)實(shí)，有利于控制沉樁過(guò)程中樁機(jī)的不均勻沉降，避免樁身的偏斜［2］。

f.施工機(jī)具進(jìn)場(chǎng)前須進(jìn)行檢查、調(diào)試，確認(rèn)完好。施工作業(yè)人員必須接受崗前培訓(xùn)，特種作業(yè)人員要持證上崗。檢查樁機(jī)的油壓系統(tǒng)的工作性能是否可靠，并按規(guī)定將各類儀表的計(jì)量認(rèn)證的資料報(bào)監(jiān)理審核。

g.施工方案審查要點(diǎn)。重點(diǎn)審查施工機(jī)具、儀器儀表標(biāo)定、施工方式、沉樁順序。根據(jù)工程地質(zhì)條件、樁的類型及停壓標(biāo)準(zhǔn)值，選用合理的液壓靜力壓樁機(jī)，確保沉樁質(zhì)量的技術(shù)措施，材料進(jìn)場(chǎng)的驗(yàn)收及堆放，人員配備情況，施工進(jìn)度計(jì)劃，材料、機(jī)具、人員的布置安排情況，施工的質(zhì)量保證及安全保證措施等，是否引用國(guó)網(wǎng)公司典型施工方法相關(guān)內(nèi)容。施工方案各級(jí)審核意見需齊全，并落實(shí)到方案中。

h.樁基施工前，建設(shè)單位應(yīng)組織設(shè)計(jì)、監(jiān)理及施工單位進(jìn)行技術(shù)交底，特別是現(xiàn)場(chǎng)與設(shè)計(jì)條件不符時(shí)，應(yīng)交代清楚終壓力值與樁頂標(biāo)高的＂雙控＂條件。

i.根據(jù)設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)確定現(xiàn)場(chǎng)配樁方案，根據(jù)設(shè)計(jì)及試樁深度合理配樁，根據(jù)《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》J11131—2008，DB21－71565—2007的要求，保證同一承臺(tái)下各樁同一截面上接頭數(shù)量不超過(guò)50%。樁基施工過(guò)程中每日根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃、配樁方案向管樁廠家提供進(jìn)貨需求計(jì)劃，施工過(guò)程中質(zhì)檢員隨時(shí)檢查樁基配樁情況。

4.2 測(cè)量定位的質(zhì)量控制

根據(jù)樁基平面布置圖，按照已劃分的區(qū)域分別進(jìn)行定位放線。放線時(shí)每一個(gè)樁位中心用300 mm長(zhǎng)，D8 mm鋼筋插入土中，鋼筋端頭做好標(biāo)識(shí)，并制作與管樁等徑的模具，在地面以樁位為中心沿模具用白灰撒放標(biāo)記，以便插樁對(duì)中，保持樁位正確。樁機(jī)的行走、管樁運(yùn)輸卸車和吊樁就位等過(guò)程，容易對(duì)已放樁位造成破壞，定位完成后，管樁施工前做好成品保護(hù)，專人看護(hù)，設(shè)置警戒線，并且壓樁前對(duì)每個(gè)樁位進(jìn)行重新復(fù)核，確保施工無(wú)誤，復(fù)核之后向監(jiān)理報(bào)驗(yàn)，監(jiān)理進(jìn)行樁位復(fù)測(cè)。

4.3 壓樁過(guò)程的質(zhì)量控制

在壓樁初始階段，壓樁速度應(yīng)根據(jù)地勘報(bào)告記錄的地質(zhì)情況進(jìn)行選擇，一般以2.0～3.0 m／min速度為宜。宜將每根樁一次性連續(xù)壓到底，且最后一節(jié)有效樁長(zhǎng)不宜小于5 m。報(bào)壓力不應(yīng)大于樁身允許側(cè)向壓力的1.1倍。壓樁過(guò)程重點(diǎn)進(jìn)行樁身垂直度、樁頂標(biāo)高、靜壓值的記錄［3］。

4.3.1 樁身垂直度控制

嚴(yán)格控制沉樁過(guò)程中樁身垂直度，重點(diǎn)放在第1節(jié)樁上，垂直度偏差不得超過(guò)樁長(zhǎng)的0.3%，沉樁過(guò)程中樁身垂直度偏差不得超過(guò)樁長(zhǎng)的0.5%。現(xiàn)場(chǎng)沉樁時(shí)采用正交的2臺(tái)經(jīng)緯儀進(jìn)行樁身垂直度控制。

4.3.2 樁頂標(biāo)高控制

對(duì)摩擦樁來(lái)說(shuō)樁基的有效樁長(zhǎng)和單樁承載力已經(jīng)由設(shè)計(jì)確定，施工中只需根據(jù)設(shè)計(jì)要求配好樁長(zhǎng)，用水平儀控制頂面標(biāo)高即可，樁頂一次性到達(dá)構(gòu)筑物基底的設(shè)計(jì)標(biāo)高，原則上不存在截樁現(xiàn)象。采用水準(zhǔn)儀嚴(yán)格控制靜壓樁機(jī)送樁器的送入深度，在第2節(jié)樁沉樁入土前暫停，在送樁器上劃出送樁就位標(biāo)記，用水平儀監(jiān)控到達(dá)標(biāo)記位置后立即停止送樁。施工過(guò)程中，測(cè)量人員及靜力壓樁機(jī)操作人員密切配合，使設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高直接到位。樁頂標(biāo)高允許偏差控制在±50 mm以內(nèi)。

對(duì)于端承樁來(lái)說(shuō)一般以樁長(zhǎng)和最后復(fù)壓終壓值為主要控制手段，因此樁基施工的配樁方案必須參照地址勘測(cè)報(bào)告持力層的位置深度選定，另一方面也可以節(jié)省投資，構(gòu)筑物開槽后對(duì)超出標(biāo)高部分樁頭做截樁處理。

4.3.3 沉樁靜壓值測(cè)量記錄

對(duì)于摩擦樁來(lái)說(shuō)主要以摩擦承載為主，樁端承載為輔，因此樁基施工主要控制送樁頂面標(biāo)高和最后1 m的靜壓值記錄。同時(shí)在施工過(guò)程中注意觀察壓力表的變化情況，如遇到突然升高或驟降時(shí)，及時(shí)對(duì)照地質(zhì)勘察資料及設(shè)計(jì)圖紙，以便發(fā)現(xiàn)是否存在異常情況。質(zhì)量控制方面主要以樁長(zhǎng)控制和頂面標(biāo)高控制為主，以靜壓值做對(duì)照［4］。

對(duì)于端承樁應(yīng)詳細(xì)記錄壓樁過(guò)程的壓力與樁入土深度是否滿足設(shè)計(jì)要求，對(duì)每根樁的終壓值進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)達(dá)到2倍設(shè)計(jì)荷載時(shí)或樁端達(dá)到持力層時(shí)復(fù)壓至少3次，最后還需穩(wěn)壓完成，沉降量控制在3 mm以內(nèi)。因此對(duì)于端承樁來(lái)說(shuō)一般以樁長(zhǎng)和最后復(fù)壓終壓值為主要控制手段，對(duì)大于25 m樁以設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)控制為主，終壓值做對(duì)照；對(duì)14～15 m的樁，以終壓值為主要控制條件。

4.4 焊接接樁質(zhì)量控制

首節(jié)管樁壓至樁頂距地面0.5～1.0 m時(shí)停止壓樁，開始接樁作業(yè)。

a.接樁前為保證上下2節(jié)樁身保持對(duì)直，錯(cuò)位偏差不得大于2 mm，端板接觸嚴(yán)絲合縫。采用經(jīng)緯儀重點(diǎn)控制第1節(jié)樁的垂直度，上節(jié)樁對(duì)中滿足要求后，采用電動(dòng)鋼絲刷將樁端板打磨除銹，露出金屬光澤。焊接時(shí)由2名焊工對(duì)稱施焊，先在坡口周圍對(duì)稱點(diǎn)焊4～6點(diǎn)，再進(jìn)行分層連續(xù)對(duì)稱施焊，焊接層不少于2層。第1次焊接結(jié)束后除去焊渣，再進(jìn)行第2層焊接，保證焊縫飽滿連續(xù)，焊縫高出坡口1 mm，消除夾渣、氣泡及咬肉現(xiàn)象。

b.焊縫施工結(jié)束后，根據(jù)規(guī)范要求一般需不少于8 min冷卻時(shí)間，才能進(jìn)行防腐施工，由于樁端板過(guò)熱為了保證防腐作業(yè)的質(zhì)量實(shí)際冷卻時(shí)間至少需12 min左右。對(duì)樁端板及焊縫涂刷聚氨酯防腐漆3遍干燥后，再繼續(xù)進(jìn)行壓樁施工。

焊接過(guò)程必須連續(xù)流暢，整個(gè)過(guò)程不得超過(guò)40 min，以免管樁與土的摩擦阻力增大，導(dǎo)致沉樁困難。

c.電焊接頭必須做不少于10%的焊縫探傷檢查，為了滿足超聲波無(wú)損檢測(cè)的要求，還需事先將焊縫打磨出一定的平面，露出金屬光澤，并冷卻至常溫后方可進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)（見圖3）。

圖3 焊縫無(wú)損檢測(cè)

4.5 終止沉樁

達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高或終壓值達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后終止沉樁。成樁后進(jìn)行樁基復(fù)測(cè)，構(gòu)筑物開挖后進(jìn)行樁頂上浮的監(jiān)控測(cè)量等。

4.5.1 終止壓樁需符合規(guī)定

a.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試壓樁試驗(yàn)結(jié)果確定終壓力標(biāo)準(zhǔn)。

b.終壓連續(xù)復(fù)壓次數(shù)應(yīng)根據(jù)樁長(zhǎng)及地質(zhì)條件等因素確定。對(duì)于入土深度≥8 m的樁，復(fù)壓次數(shù)可為2～3次；對(duì)于入土深度＜8 m的樁，復(fù)壓次數(shù)可為3～5次。

c.穩(wěn)壓壓樁力不得小于終壓力，穩(wěn)定壓樁的時(shí)間宜為5～10 s。

4.5.2 成樁后樁基復(fù)測(cè)

樁基施工完成后，分區(qū)域?qū)Τ蓸哆M(jìn)行軸線、樁頂標(biāo)高的復(fù)測(cè)，做好樁基的驗(yàn)評(píng)、隱蔽記錄，并報(bào)監(jiān)理進(jìn)行二次樁基復(fù)測(cè)。經(jīng)2次復(fù)測(cè)以確保全站沒(méi)有出現(xiàn)漏樁，錯(cuò)樁現(xiàn)象。

4.5.3 樁頂標(biāo)高的監(jiān)控測(cè)量

檢查樁基是否存在上浮現(xiàn)象，管樁的靜壓施工屬擠土樁，靜壓過(guò)程屬于擠土效應(yīng)，可能引起地面隆起和樁身上浮。樁身上浮會(huì)降低樁身摩阻，影響工程質(zhì)量。為避免以上問(wèn)題的發(fā)生，要合理安排打樁順序，按照整個(gè)工程布樁的疏密度，按照先密后疏，先中間后四周，先長(zhǎng)樁后短樁的順序進(jìn)行施工。施工過(guò)程中要嚴(yán)格監(jiān)控樁周地面是否出現(xiàn)局部輕微隆起，確保不出現(xiàn)樁基上浮現(xiàn)象［5］。

5 成樁檢測(cè)

樁基施工完成后，按規(guī)定要求完成相關(guān)檢測(cè)工作。具體控制措施如下。

a.管樁檢測(cè)單位及檢測(cè)人員資質(zhì)必須滿足要求，并提前報(bào)審。

b.管樁檢測(cè)單位編制檢測(cè)方案，明確檢測(cè)方法、位置、數(shù)量以及休止期限要求等內(nèi)容，檢測(cè)方案應(yīng)向監(jiān)理報(bào)審。

c.管樁檢測(cè)數(shù)量確定。靜載試驗(yàn)同一條件下不少于3根，且不少于總樁數(shù)的1%，總樁數(shù)量小于50根時(shí)，不少于2根；高應(yīng)變（承載力）檢測(cè)數(shù)量同一條件下為總樁數(shù)的5%，且不宜少于5根；低應(yīng)變（樁身完整性）檢測(cè)1柱1樁應(yīng)全檢，群樁應(yīng)不少于總樁數(shù)的20%，且不少于10根［6］。低壓變和高壓變現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)如圖4、圖5所示。

d.樁基檢測(cè)時(shí)應(yīng)達(dá)到休止期的要求：休止期應(yīng)滿足砂土7天、粉土10天、非飽和粘土15天、飽合粘土25天。

圖4 低應(yīng)變檢測(cè)

圖5 高應(yīng)變檢測(cè)

e.管樁靜載試驗(yàn)壓力應(yīng)為2倍承載力特征值，沉降量不大于40 mm。

f.按其計(jì)劃書檢查檢驗(yàn)批、隱蔽記錄、大小應(yīng)變、斷樁等相關(guān)資料。

6 結(jié)束語(yǔ)

靜壓管樁的質(zhì)量控制應(yīng)該因地制宜，有重點(diǎn)地采取質(zhì)量控制措施，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)自于設(shè)計(jì)單位的地支勘測(cè)報(bào)告和樁基試驗(yàn)資料。由于各個(gè)工程地質(zhì)條件的差異決定了樁基承載方式不同分為摩擦樁和端承樁，進(jìn)而決定了樁基質(zhì)量控制過(guò)程中樁基配樁方案的不同，施工過(guò)程主要控制參數(shù)的不同。同時(shí)對(duì)于獨(dú)立基礎(chǔ)的單樁承臺(tái)來(lái)說(shuō)，樁基承載力是決定工程耐久性的決定性因素，因此對(duì)于單樁承臺(tái)的樁基應(yīng)該提前策劃，作為重點(diǎn)質(zhì)量控制部位。從而在樁基施工所需的場(chǎng)地、機(jī)械、技術(shù)準(zhǔn)備階段至測(cè)量、壓樁、檢測(cè)等施工過(guò)程進(jìn)行有條不紊的全面質(zhì)量控制。

［1］匡紅杰，魏從九.建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水泥制品工藝技術(shù)規(guī)程第6部分：先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》編制簡(jiǎn)介［J］.混凝土與水泥制品，2014，51（7）：72－75.

［2］甘鳳林，黃金花，徐 健，等.考慮樁土相互作用的大跨越基礎(chǔ)樁距優(yōu)化研究［J］.東北電力技術(shù)，2009，30（3）：16－20.

［3］易志豪.上海地區(qū)先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁適用性判別實(shí)例分析［J］.城市軌道交通研究，2006，9（9）：57－59.

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［5］桂業(yè)琨.《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50202－2002）實(shí)施要點(diǎn)［J］.建筑技術(shù)，2002，33（8）：612－614.

［6］劉福臣，薛清敬，王 文，等.關(guān)于對(duì)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》JGJl06第4.4.3條的修改建議［J］.中國(guó)勘察設(shè)計(jì)，2011，27（10）：69－70.

Discussion on Quality Control Measures of Static Prestressed Concrete Pipe Pile

WANG Lei1，WANG Zuo?ce2

（1.State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China；2.Liaoning Electric Power Transmission and Transformation Engineering Company，Shenyang，Liaoning 110021，China）

According to the characteristics of static prestressed concrete pipe pile，the quality control process are summarized systemat?ically，and the quality control measures are summarized in detail.

Static prestressed concrete pipe pile；Quality control；Control measures

TU753.3

A

1004－7913（2015）09－0059－04

王 磊（1977—），男，學(xué)士，高級(jí)工程師，主要從事輸變電工程建設(shè)管理工作。

2015－06－30）