預應力管樁施工的常見問題及防治措施

鄭德云

福建工程建設監(jiān)理有限公司（350001）

預應力管樁施工的常見問題及防治措施

鄭德云

福建工程建設監(jiān)理有限公司（350001）

預應力管樁以其較高的承載能力、較快的施工工期以及較廣的適應性等優(yōu)勢，在我國得到了廣泛的應用。這里簡述了預應力管樁施工的方法，提出了當前我國預應力管樁施工中的常見問題，并針對這些問題提出了相應的防治措施。

預應力管樁；常見問題；防治；質(zhì)量處理

預應力管樁通過利用預應力以及離心技術，通過混凝土和機械的配合，制造出空心的管樁。預應力管樁承載力較高，適用于多種土質(zhì)，施工周期短，造價成本較低，在我國得到了廣泛的應用。在進行預應力管樁施工時，會采用很多不同的施工技術，一般采用比較多的是靜力壓樁法。在預應力管樁施工過程中會出現(xiàn)一些較為常見的問題，基本集中在質(zhì)量問題上，對這些問題進行分析并提出解決方法，能夠有助于提高預應力管樁的施工質(zhì)量和施工效率。

1 預應力管樁施工的方法

預應力管樁的施工方法主要包括兩種，一種是靜力壓樁法，一種是錘擊法。靜力壓樁法是通過靜力壓樁機上的機械裝置和其本身的配重，通過壓力的方式對預應力管樁進行壓樁，靜力壓樁選用壓樁重約為特征值的2.2～2.5倍。這種方式?jīng)]有振動，對周圍的土體影響比較小，對環(huán)境的破壞也相對小一些。錘擊沉樁法則是通過重錘的不斷施壓，逐步將樁體打入土內(nèi)。這種方式在施工過程中會有一定的振動，對周圍的環(huán)境和土體會有一定的影響，因此多數(shù)預應力管樁的施工都會采用靜力壓樁的方式。預應力管樁和傳統(tǒng)灌注樁相比，擁有單樁承載力高、運輸起吊方便、成樁質(zhì)量有保證等優(yōu)點。但是，預應力管樁在施工過程中存在擠土效應，過大的樁壓力可能會導致對管樁樁身的破壞，這在預應力管樁的施工過程中應尤為注意。

2 預應力管樁施工中常見問題及原因

2.1 超樁和短樁

超樁和短樁是指在管樁施工過程中，施工單位在對持力層以及土體的基本性質(zhì)沒有深入了解和計算的情況下，使得樁體超出或是達不到設計標高的情況。超樁即在施工過程中進入到持力層的一定深度后無法繼續(xù)打入，樁體的實際標高高于設計標高的情況。短樁則是在打樁過程中，在樁已經(jīng)達到設計標高的時候，還沒有打入到持力層，或是貫入度還是很大的情況。這樣一來，若是繼續(xù)達到貫入度符合標準，則會導致標高無法滿足設計要求。造成超樁或者短樁現(xiàn)象的原因，主要有兩點：

第一，在勘測時，對于土體實際情況的勘測有問題，不能精細地分析出土地的實際情況和持力層的性質(zhì)。第二，在施工過程中難以確定收錘標準，導致土體變硬，無法繼續(xù)打入到設計標高，或是土體變軟，在保證貫入度的前提下，就無法滿足標高的要求[1]。

2.2 垂直度不滿足要求

垂直度是樁體很重要的一個指標。在預應力管樁施工的過程中，時常會出現(xiàn)樁身垂直度不滿足要求的問題。垂直度的偏差過大會導致樁體后期的承載力降低，也有可能導致其在受力過程中，承載力分布不均，造成樁身損壞。垂直度偏差過大的原因,主要包括了以下幾點：

第一，是由于打樁機本身的不平穩(wěn)造成的。打樁機本身的自重加上配重是很重的，對于打樁機的基礎而言，必須保證其相應的承載力，若是其不平穩(wěn)則會導致基礎的不均勻沉降，從而導致打樁機在打樁時發(fā)生傾斜。

第二，打樁時樁錘、樁帽及樁身的中心線不在同一軸線上。從而導致了樁體的傾斜。

第三，對于布置大面積群樁的工程，在沉樁時產(chǎn)生擠土效應，將先打入的樁上抬或擠斜。

第四，基坑開挖方法不當，一次性開挖深度太深，使樁的一側(cè)承受很大的土側(cè)壓力，樁身彎曲變形，引起樁頂偏位。

2.3 打樁時對周圍土體和環(huán)境的影響

預應力管樁在打樁過程中，可能會對周圍的土地和環(huán)境等造成一定的影響，通常表現(xiàn)為由于擠土效應而導致周圍地面的突起，或者使周圍建筑物產(chǎn)生一定的傾斜。打樁時對土體的擠壓造成土體淺層突起或是深層土體的橫向基礎變化，改變了土體的應力狀態(tài)。擠土效應可能對周圍的路面及建筑物造成較大的影響，如果壓樁施工方法與施工順序不當，每天成樁數(shù)量太多、壓樁速率太快就會加劇擠土效應。當樁周圍為非飽和土層時，則有可能由于樁的擠壓造成土體體積收縮，因此有效減少擠壓所產(chǎn)生的應力。當周圍為飽和土層時，則會由于土體無法收縮，發(fā)生位移而造成土體的擠土效應。因此在沉樁時，必須考慮到對土體的擠壓作用。

3 預應力管樁常見問題的防治措施

對預應力管樁常見問題的防治需要從管理和技術兩個層面來解決。在技術層面，施工人員應熟悉常見問題的發(fā)生原因及技術要點。在管理層面管理人員要對人工、機械和材料進行合理安排，保證壓樁施工的順利進行。

3.1 超樁和短樁的防治方法

要防止預應力管樁的超樁或者短樁，在進行地基勘探的時候就應該保證勘探資料的準確性，保證設計的合理的性,從而保證施工的順利進行。對于具體的施工環(huán)節(jié)而言，施工人員需要嚴格按照設計的規(guī)定，將貫入度和標高等參數(shù)作為沉樁的依據(jù)，將樁打入到持力層后再收樁。施工人員若是對勘探資料有疑問，必須及時提出；不滿足施工要求時，應該進行補勘。對于大面積的群樁，由于擠密效應，最后貫入度不宜小于20 mm/10擊。當持力層為較薄的強風化巖層，上覆土層較松軟時，最后貫入度可適當減少。對摩擦端承樁，應以最后貫入度為主，樁長為輔，來判斷收錘標準。當持力層坡度超過10%時應加密勘探點，勘探點總數(shù)中應有1/3以上的為控制性點。在施工前應了解土體中的障礙物，并在設計單位的指導下清除或采取相應的措施[2]。

3.2 保證樁體的垂直度

要保證樁體的垂直度，就要從打樁機和樁體本身兩個部分來考慮。首先，打樁機應設置在堅硬而平整的場地上，保證打樁機的平穩(wěn)性，防止其在施工過程的不均勻沉降。其次，是要保證樁體本身的垂直度。在樁體的運輸和起吊過程中，必須嚴格按照規(guī)定進行，減少外界的起吊等應力對樁身的影響。在樁體的壓樁過程中，需要從第一根樁開始嚴格控制其垂直度，不能超過0.5%。打樁過程中，應在距樁機20 m左右處，成90°方向設置經(jīng)緯儀各一臺加以校準，從而保證樁體在打入過程中的垂直度。應該盡量減少樁體的接頭，一般預應力管樁的接頭以不超過3個為宜,接樁時上、下段樁的中心線偏差不宜大于2 mm。在接樁的過程中，應配合好兩個樁體的軸線，保證中心線在一條直線上。

3.3 避免擠土效應

要減少預應力管樁施工過程中對周圍環(huán)境和土體的影響，就必須在施工順序、樁體的布置、施工的方法和速度上合理的安排。首先施工的順序應該從中間向四周開始，或者采用迂回折疊的方式進行，從而避免對土體的集中影響。如果施工場地周圍有建筑物，應該從有建筑物的一側(cè)向另外一側(cè)施工。當施工地下有重要的需要保護的管線或者文物等時，需要制訂合理的施工計劃，通過開挖防擠溝等方式，對管線或者文物進行保護。對于施工的速度而言，要控制沉樁速度，制定有效的沉樁流水線路，控制每日成樁量以6～7根為宜。如果施工速度太快，將會導致土地受到的外界應力過大，造成土體的損壞。在施工過程中必須加強對周邊建筑物和環(huán)境的監(jiān)測，實時了解和分析施工對于周圍環(huán)境的影響。一旦周邊土體隆起、塌陷，或是建筑物沉降和裂縫，則應馬上停工，尋找原因和解決措施。

3.4 強化施工質(zhì)量的管理

任何施工質(zhì)量保證除了技術措施之外，都離不開管理措施的輔助。因此要防治預應力管樁施工的常見問題，也應該從質(zhì)量的管理層面著手，合理制定相應的管理組織機構(gòu)，制定相應的質(zhì)量檢查節(jié)點和質(zhì)量目標。從施工的總體進度以及施工工序之間的搭接等方面，綜合考慮預應力管樁施工的管理。通過人員、機械和材料的調(diào)度和安排，保證施工過程中物資供給充足以及機械布置的合理性。

4 結(jié)語

預應力管樁在我國得到了大面積的推廣，施工單位應不斷提高施工技術水平，明確預應力管樁的主要施工要點以及可能出現(xiàn)的常見問題，通過合理的管理和技術手段，嚴格遵守相關的施工規(guī)范。對常見的施工問題，從超樁和短樁的防治、垂直度的保證、擠土效應的避免以及強化施工質(zhì)量的管理等方面著手，不斷提高預應力管樁的施工質(zhì)量，促進我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展。

[1]董志培.靜壓預應力管樁施工過程中應注意的問題[J].廣東建材,2004(05).

[2]梁燕麗.建筑工程施工中靜壓預應力管樁的特點與施工技術分析[J].科技創(chuàng)新與應用,2012(18).