預(yù)應(yīng)力管樁的應(yīng)用及施工技術(shù)控制

郭忠峰

摘 要：本文將淺析管樁在地基處理中的應(yīng)用和施工技術(shù)控制措施。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力管樁；施工方法；控制要點(diǎn)；問(wèn)題處理措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.101

1 引言

預(yù)應(yīng)力管樁是采用先張或后張預(yù)應(yīng)力工藝通過(guò)離心成型法制成的一種空心細(xì)長(zhǎng)混凝土預(yù)制件，主要由圓筒形樁身、端頭板和鋼套箍構(gòu)成。隨著施工技術(shù)的不斷進(jìn)步，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在工業(yè)與民用建筑、鐵路、公路、水利、市政和橋梁施工中已得到廣泛的應(yīng)用。適用于雜填土、淤泥、粉土、粉質(zhì)粘土、砂層、強(qiáng)風(fēng)化巖等地質(zhì)條件中。

本文就預(yù)應(yīng)力管樁的施工要點(diǎn)、質(zhì)量控制、常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題的應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行分析。

2 預(yù)應(yīng)力管樁介紹

管樁按照混凝土強(qiáng)度等級(jí)和壁厚分為： 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，代號(hào)為PC；預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁，代號(hào)為PHC；預(yù)應(yīng)力薄壁管樁，代號(hào)為PTC。

管樁的常用施工方法為靜壓法和錘擊法，目前以靜壓法推廣和應(yīng)用最為廣泛。

預(yù)應(yīng)力管樁的優(yōu)點(diǎn)：樁身強(qiáng)度高、單樁承載力高；單位承載力造價(jià)低；成樁質(zhì)量可控性強(qiáng)；設(shè)計(jì)選用范圍廣；運(yùn)輸、吊裝、施工速度快；質(zhì)量檢測(cè)方便等。

3 施工主要工藝流程

測(cè)量定位→樁機(jī)就位→首節(jié)樁就位→復(fù)核樁位→插樁→樁身對(duì)中調(diào)整→壓至樁頂1m時(shí)吊入本節(jié)樁的上一節(jié)樁就位→焊接樁→壓樁→終止壓樁→質(zhì)量檢驗(yàn)。

4 施工中的質(zhì)量控制要點(diǎn)和措施

在正式施工前制定詳實(shí)的試樁方案，以確定管樁的施工工藝及可行性，并做靜載試驗(yàn)以驗(yàn)證樁的承載力。試樁的選擇應(yīng)有代表性，數(shù)量不小于3根。通過(guò)試樁選取合適的機(jī)具和施打參數(shù)。

進(jìn)場(chǎng)的管樁應(yīng)附有產(chǎn)品合格證、使用說(shuō)明書(shū)和質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告。進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)對(duì)產(chǎn)品外觀尺寸和質(zhì)量進(jìn)行檢查。對(duì)不符合要求的進(jìn)行更換處理。

管樁應(yīng)按“重錘打大樁、輕錘打小樁、重錘輕擊”的原則選擇施工機(jī)具進(jìn)行施工。當(dāng)出現(xiàn)沉樁困難或樁身發(fā)生傾斜時(shí)，應(yīng)暫停施工，分析原因，采取穩(wěn)定可靠處理措施后方能繼續(xù)沉樁施工。

（1）沉樁路線(xiàn)的選定：沉樁順序按照“先中間后兩邊，先密集樁后稀疏樁，先長(zhǎng)樁后短樁”的原則進(jìn)行。先打毗鄰建筑物周?chē)臉?，后打遠(yuǎn)離建筑物的樁，降低樁的側(cè)向位移，保證應(yīng)力平衡。同時(shí)兼顧工程地質(zhì)條件綜合考慮，確定合理的沉樁路線(xiàn)。

（2）樁身垂直度控制及檢查：壓樁過(guò)程中，樁身必須始終保持垂直。施工時(shí)應(yīng)在距樁機(jī)約25m處，成90°方向分別設(shè)置經(jīng)緯儀各1臺(tái)，雙向控制樁的垂直度。接樁時(shí)上下兩節(jié)段保持順直，錯(cuò)位偏差不宜大于2mm，樁節(jié)彎曲矢高不得大于樁長(zhǎng)的0.1%，且不得大于20mm。

（3）當(dāng)樁端進(jìn)入硬土層時(shí)應(yīng)注意將壓力適當(dāng)減小。如果發(fā)生傾斜，不得采用移動(dòng)樁機(jī)的方法進(jìn)行糾偏，應(yīng)盡可能將樁身拔出，采取處理措施后再進(jìn)行沉樁或采取其它補(bǔ)救方案。

（4）對(duì)接焊縫質(zhì)量：接樁前應(yīng)保證上下兩節(jié)樁垂直。接頭焊接應(yīng)先清理焊道，采用手工焊接，沿接口周?chē)藢?duì)稱(chēng)焊六點(diǎn)固定，分層施焊。焊接層數(shù)為三層，焊縫飽滿(mǎn)連續(xù)，焊接部分不得有夾渣、氣孔、裂縫、漏焊等外觀缺陷，焊縫加強(qiáng)層寬度及高度均應(yīng)大于2mm，焊縫每層檢查。焊接完畢后，一般自然冷卻10分鐘后，方可繼續(xù)沉樁。

（5）施工結(jié)束后，對(duì)于高出地面的樁頭，要小心保護(hù)，防止施工機(jī)械碰撞。壓樁完畢后，盡早進(jìn)行樁基的驗(yàn)收，進(jìn)行承載力檢驗(yàn)和樁體質(zhì)量檢測(cè)。承載力檢測(cè)的樁數(shù)不小于總數(shù)的1%，且不少于3根。其樁體質(zhì)量檢測(cè)不少于總數(shù)的20%，且不少于10根。驗(yàn)收合格后方能進(jìn)行下道工序施工。

（6）雨季施工管樁，其場(chǎng)地內(nèi)宜設(shè)置排水盲溝，并在場(chǎng)地外適當(dāng)位置設(shè)集水井，隨時(shí)排出地表水，使場(chǎng)地內(nèi)不積水、不軟化、無(wú)泥漿。

（7）機(jī)械挖土?xí)r，防止挖掘機(jī)鏟斗碰到樁頭，導(dǎo)致樁頭破損。在土方開(kāi)挖過(guò)程中，要注意開(kāi)挖方式，杜絕因設(shè)備運(yùn)行引起未開(kāi)挖部分土體向已開(kāi)挖土體方向蠕變，對(duì)管樁形成單向側(cè)壓力，在施工中加強(qiáng)土體位移的檢測(cè)。

（8）截樁采用專(zhuān)用截樁器進(jìn)行截割，嚴(yán)禁采用大錘或強(qiáng)行板拉截樁。

5 預(yù)應(yīng)力管樁施工中常出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題和應(yīng)對(duì)措施

5.1 沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的處理措施

管樁施工時(shí)以送樁壓力和最終沉入標(biāo)高作為雙向控制。以一種控制標(biāo)準(zhǔn)為主，另一種標(biāo)準(zhǔn)為輔。當(dāng)出現(xiàn)沉樁標(biāo)高和送樁壓力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)查明地質(zhì)情況，必要時(shí)進(jìn)行地質(zhì)補(bǔ)勘，調(diào)整持力層和成樁相應(yīng)控制參數(shù)。根據(jù)有關(guān)要求合理調(diào)整參數(shù)，不可盲目加大沉樁壓力，防止樁身斷裂。

5.2 鄰樁上浮或樁頭位移時(shí)的處理方法

當(dāng)施工中發(fā)現(xiàn)鄰樁的樁身上浮時(shí)，采用取土引孔壓樁法，用螺旋鉆機(jī)在樁位處取土引孔后再行壓樁。引孔取土深度應(yīng)控制樁長(zhǎng)的30%以?xún)?nèi)。采用“先中間后兩邊”的對(duì)稱(chēng)壓樁施工，同時(shí)結(jié)合“先密集后稀疏、先長(zhǎng)后短”的壓樁順序進(jìn)行壓樁。當(dāng)采取以上處理措施后仍無(wú)法有效控制鄰樁上浮時(shí)，可考慮采用復(fù)壓方案。

5.3 上下兩節(jié)樁在接樁處出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象時(shí)的處理措施

在接樁前應(yīng)先復(fù)核上下兩節(jié)樁的樁心錯(cuò)位是否在允許的偏差范圍內(nèi)。檢查焊接質(zhì)量是否合格。焊接完成后將焊縫進(jìn)行自然冷卻，禁止采用水冷卻或焊接完成后立即沉樁。

5.4 沉樁中發(fā)生樁身斷裂時(shí)的處理措施：

在樁身初壓時(shí)，如發(fā)現(xiàn)樁身不垂直時(shí)應(yīng)及時(shí)糾偏，接樁時(shí)要嚴(yán)格對(duì)中，壓樁速度不能太快。對(duì)進(jìn)場(chǎng)的管樁進(jìn)行外觀和尺寸檢查，管樁在運(yùn)輸、存放和吊裝過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)操作規(guī)程進(jìn)行。當(dāng)出現(xiàn)樁身斷裂時(shí)，應(yīng)聯(lián)系設(shè)計(jì)人員共同商定處理措施，根據(jù)斷裂位置采用加固措施或者補(bǔ)樁方案。

5.5 樁身發(fā)生傾斜時(shí)的處理措施

產(chǎn)生的原因：因場(chǎng)地不平整，樁機(jī)本身傾斜；穩(wěn)樁時(shí)未調(diào)整垂直度在規(guī)定偏差范圍內(nèi)；未調(diào)整送樁器、樁帽及樁在同一條直線(xiàn)上，壓樁過(guò)程中就會(huì)逐漸加大樁身的傾斜。

防治措施：施工場(chǎng)地應(yīng)平整，樁機(jī)底部保持水平。在穩(wěn)樁過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)樁身不垂直時(shí)應(yīng)及時(shí)糾正后再壓樁。樁身壓入一定深度發(fā)生較大傾斜時(shí)，不可采用移架方法來(lái)校正，應(yīng)盡可能拔出樁身后采用補(bǔ)救措施。接樁時(shí)要保證上下兩節(jié)樁的中心在同一直線(xiàn)上，接頭處應(yīng)嚴(yán)格按照接樁的操作要求進(jìn)行焊接。