靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工的質(zhì)量控制

唐敬

【摘要】本文根據(jù)靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工的工程實(shí)踐，闡述靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工中的質(zhì)量控制問題，以供參考。

【關(guān)鍵詞】靜壓預(yù)應(yīng)力管樁 施工 質(zhì)量控制

靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工法是預(yù)應(yīng)力管樁施工中較為普遍的一種方法，主要應(yīng)用于軟土地基.是在預(yù)應(yīng)力鹼管樁壓入過程中.以樁機(jī)本身和配重的重量作用于管樁上，克服壓樁過程中的樁側(cè)摩擦力和樁端阻力，使樁身沉入土中，并達(dá)到設(shè)計(jì)要求的一種沉樁方法。為了保證其施工質(zhì)量，在預(yù)應(yīng)力管樁的施工前和施工過程中，應(yīng)主要對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁系（預(yù)應(yīng)力商強(qiáng)混凝土管樁PHC、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁PC和預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁管樁PHC）進(jìn)行控制。筆者根據(jù)對(duì)預(yù)應(yīng)力管樁施工的一些實(shí)踐總結(jié)，就有關(guān)靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工質(zhì)量的監(jiān)控談?wù)劷钜⒁獾膸讉€(gè)要點(diǎn)。

1 施工前的質(zhì)量控制

1.1 場(chǎng)地的選擇。在施工前加強(qiáng)地質(zhì)勘察工作，摸清地質(zhì)情況，應(yīng)按樁型設(shè)計(jì)要求提供有關(guān)準(zhǔn)確的土力學(xué)指標(biāo)， 并對(duì)持力層的埋深、層面走向、場(chǎng)地存在的孤石等障礙物加以勘探清楚。施工場(chǎng)地地面坡度應(yīng)控制在 10%以內(nèi)。施工場(chǎng)地下的舊建筑物基礎(chǔ)在施工前應(yīng)徹底的清除，對(duì)地下障礙物可分別采取除障、引孔、避讓等措施解決。

1.2樁機(jī)的選擇。在施工前應(yīng)對(duì)選用設(shè)備認(rèn)真核查，檢查壓樁機(jī)型、配重是否符合設(shè)計(jì)和場(chǎng)地要求。樁機(jī)的選型一般按 1.2～1.5倍管樁極限承載力取值。樁機(jī)的壓力表應(yīng)按要求檢定， 以確保夾樁及壓力控制準(zhǔn)確。

1.3對(duì)施工單位及相關(guān)施工文件的審查。正式施工前應(yīng)組織相關(guān)單位在現(xiàn)場(chǎng)共同進(jìn)行試樁， 驗(yàn)證是否滿足設(shè)計(jì)要求，確定持力層深度、樁長，以便進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)，同時(shí)確定沉管深度、終壓值及其沉降量等收樁標(biāo)準(zhǔn)的施工參數(shù)。

1.4對(duì)預(yù)應(yīng)力管樁的質(zhì)量監(jiān)控。檢查管樁砼的強(qiáng)度、鋼筋力學(xué)性能及管樁結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)報(bào)告；檢查管樁的外觀，有無蜂窩、露筋、裂縫；檢查管樁合格的尺寸。

1.5 管樁樁位的測(cè)量。在施工圖中對(duì)管樁樁位進(jìn)行逐一編號(hào)，且在樁位測(cè)量定位后， 按設(shè)計(jì)圖進(jìn)行復(fù)核。

2 施工過程的質(zhì)量控制

2.1施工各環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。2.1.1壓樁：樁在壓入的初始階段是否垂直， 是保證整根樁垂直的關(guān)鍵。在壓樁時(shí)嚴(yán)格監(jiān)控樁位偏移情況，可減少打樁時(shí)因偏心或局部受力而使樁身樁頭發(fā)生破損的機(jī)會(huì)。此外還應(yīng)注意要采用合理的壓樁順序。沉樁速度不能過快，當(dāng)樁尖遇到硬土層或砂層而發(fā)生沉樁阻力突然增大時(shí)， 可采用忽停忽壓的沖擊施壓法。2.1.2接樁：當(dāng)下節(jié)樁的樁頭距地面 1～1.2m時(shí)， 即可進(jìn)行焊接接樁， 管樁對(duì)接前將上下端的鋼板清刷干凈， 用導(dǎo)向箍引導(dǎo)就位， 使上下節(jié)管樁順直后再開始焊接，焊接層數(shù)不得少于二層。焊接時(shí)應(yīng)保證上下節(jié)樁處于同一中心線上。接樁時(shí)間應(yīng)盡量縮短。2.1.3終壓：終壓標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)綜合考慮樁型、樁長、樁周土特性、樁端土特性及單位樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值等因素。終壓參數(shù)一般采用雙控。

3 施工結(jié)束后的質(zhì)量檢測(cè)

施工結(jié)束后，應(yīng)作承載力和樁身完整性檢驗(yàn)，進(jìn)行承載力檢驗(yàn)的樁應(yīng)選取有代表性或施工質(zhì)量有懷疑的樁。結(jié)果要求全部合格且滿足設(shè)計(jì)要求。靜壓預(yù)應(yīng)力管樁具有很多優(yōu)點(diǎn)且已在很多地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用和發(fā)展，只要我們?cè)趹?yīng)用的過程中，嚴(yán)格落實(shí)現(xiàn)有技術(shù)規(guī)范、措施和有關(guān)經(jīng)驗(yàn)，且不斷改進(jìn)提高其技術(shù)應(yīng)用水平， 就可以很好地控制靜壓預(yù)應(yīng)力管樁的施工質(zhì)量。此外靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工的質(zhì)量控制也是一個(gè)系統(tǒng)工程，因此必須通過對(duì)生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、施工和檢測(cè)驗(yàn)收等各環(huán)節(jié)加強(qiáng)質(zhì)量管理，才能有效克服整個(gè)施工過程出現(xiàn)質(zhì)量缺陷而得到逐步完善。

4 為保證質(zhì)量，要注意常見問題的解決措施

4.1 陷機(jī)問題

4.1.1陷機(jī)問題對(duì)工程自身及周邊環(huán)境的危害

陷機(jī)是指壓樁機(jī)在施工荷重下，短船著地受力時(shí)，地面下沉量大于200mm的現(xiàn)象。靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁主要是以樁機(jī)自身重量和機(jī)載配重為反力，通過液壓系統(tǒng)把樁壓入地下，最大壓樁力—般為樁機(jī)總重量的90%左右。當(dāng)施工場(chǎng)地淺表土層的承載力小于高著地壓強(qiáng)壓樁機(jī)按設(shè)計(jì)能力施工時(shí)，就很容易發(fā)生陷機(jī)現(xiàn)象，給工程帶來麻煩。陷機(jī)經(jīng)常使已壓基樁遭受損傷，損傷程度與土層分布、樁頂深度及陷機(jī)程度有關(guān)。陷機(jī)時(shí)，一種情況是壓樁機(jī)將樁頭平地面的基樁踩斷。當(dāng)壓樁機(jī)走到已壓基樁位置時(shí)，由于陷機(jī)，樁機(jī)重量主要作用到樁頭上，而作用力方向往往與樁中心軸成夾角，于是很輕易把基樁踩斷。另—種情況是陷機(jī)使機(jī)下軟土層向四周擠逼流動(dòng)，由此產(chǎn)生的水平推力可將已施工的基樁推斜，嚴(yán)重時(shí)可把樁推斷，斷口一般在地面下3～6m，多數(shù)在流塑層底面處斷裂。當(dāng)場(chǎng)地上部流塑土層厚度大于10m且樁端鉗固厚度不大時(shí)，損傷主要表現(xiàn)為樁的傾斜。調(diào)查結(jié)果表明：凡樁頂在地面以下25m深度以內(nèi)的樁都會(huì)受到影響，特別是當(dāng)樁頂深度小于等于15m時(shí)，樁被推斷的概率高達(dá)90%。

4.1.2 預(yù)防陷機(jī)措施

在工程勘察階段，應(yīng)注重對(duì)場(chǎng)地5m濃度以內(nèi)土層的勘察，只有清楚了解場(chǎng)地淺表土層的分布情況及其承載能力，才能制定出有效的預(yù)防措施。當(dāng)場(chǎng)地淺層土承載力不足時(shí)，可以從兩方面入手，一是采用大噸位機(jī)壓小噸位樁的辦法，少裝配重，降低壓樁機(jī)著地壓強(qiáng)，這在輕微中等陷機(jī)場(chǎng)地效果明顯，在嚴(yán)重陷機(jī)場(chǎng)地亦可減少危害。如果只是局部陷機(jī)，也可以用鋼板鋪墊在長、短船之下，以增大著地面積，減少著地壓強(qiáng)。

4.2 擠土效應(yīng)及防治措施

4.2.1擠土效應(yīng)

在沉樁過程中，相當(dāng)于樁體積的土體向四周排擠，使周圍的土受到嚴(yán)重的擾動(dòng)，主要表現(xiàn)為徑向位移，樁尖和樁周一定范圍內(nèi)的土體受到不排水剪切以及很大的水平擠壓，樁周土體接近于“非壓縮性”，產(chǎn)生較大的剪切變形，形成具有很高孔隙水壓力的擾動(dòng)重塑區(qū)，降低了土的不排水抗剪強(qiáng)度，促使樁周鄰近土體因產(chǎn)生不排水剪切而破壞，與樁體積等量的土體在沉樁過程中向樁周發(fā)生較大的側(cè)向位移和隆起。在地面附近的土體是向上隆起，而在地面以下較深層土體，由于覆蓋土層壓力作用不能向上隆起，就向水平方向擠壓。

4.2.2 防治措施

（1）合理安排沉樁順序。沉樁施工順序?qū)Τo水壓力的形成及其水力梯度大小和方向有明顯影響，且直接影響沉樁區(qū)及附近地區(qū)地基的分布規(guī)律。沉樁施工順序的一般原則是：先內(nèi)后外，由中心逐漸向外側(cè)對(duì)稱施工；先密后疏，先打較密的群樁，后打較疏的群樁；當(dāng)在已有建筑物或構(gòu)筑物附近打樁時(shí)， 應(yīng)沿著背離建筑物或構(gòu)筑物的方向進(jìn)行。（2）控制每日打樁的數(shù)量，減少孔隙水壓力的疊加。（3）采用先開挖基坑后沉樁的施工工序，可減少地基淺層軟土的側(cè)向位移和隆起，有利于降低沉樁所引起的超靜孔隙水壓力，從而減少地基深層土體變位。（4）在場(chǎng)地設(shè)置袋裝砂井或塑料排水板，創(chuàng)造排水條件以降低孔隙水壓力，加快孔隙水壓力的消散和減少擠土作用。

5 結(jié)語

總之，靜壓樁沉樁機(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)，靜壓樁施中出現(xiàn)的問題也各種各樣，并且由于樁基工程的隱蔽性，給質(zhì)量監(jiān)督帶來較大困難，不能做到百分之百的控制所以我們?cè)诠ぷ髦?，?duì)靜壓樁的施工更要明確責(zé)任，工作細(xì)致，力爭(zhēng)做到萬無以一失。特別要強(qiáng)調(diào)的是，樁在進(jìn)場(chǎng)時(shí)一定要按要求檢查其外觀質(zhì)量；施工過程中一定要嚴(yán)格按照靜壓樁施工操作規(guī)程進(jìn)行施工；并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和靜壓樁施工驗(yàn)收規(guī)范進(jìn)行檢查，對(duì)不合格的樁必須要進(jìn)行整改。同時(shí)，我們還要考慮人的因索，要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工及管理人員的責(zé)任心，職責(zé)感，做到責(zé)權(quán)明確只有這樣，才能真正意義上的做好此項(xiàng)工作。

參考文獻(xiàn)

[1] 張群賢.打樁施工中的危害與防治[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2003.

[2] 林本海.靜壓樁承載性能的分析研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2004.