淺談靜壓PHC管樁的施工質(zhì)量控制

劉 生

（福建中巨建設(shè)工程有限公司 350000）

1 工程概況

某項(xiàng)目的地下室1層，由地上8棟建筑和連體地下室組成。地下室建筑面積為8248.8m2，1#-7#樓均為地上18層，8#樓為地上16層，總建筑面積為83184.7m2，結(jié)構(gòu)形式為框剪結(jié)構(gòu)。除了南側(cè)為3-5層的民房，距離場(chǎng)地10m，其余均為市政道路，距離場(chǎng)地50m,交通四通八達(dá)，較為便利。樁基基礎(chǔ)選型為PHC管樁，沉樁方式為靜壓樁，樁徑為500mm，型號(hào)為AB型，預(yù)應(yīng)力管樁的持力層為砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，設(shè)計(jì)要求樁端進(jìn)入持力層的深度≥2m，樁長(zhǎng)≥18m，總樁數(shù)為1032根，設(shè)計(jì)抗壓承載力特征值為2200kN。

根據(jù)地勘資料顯示，施工場(chǎng)地土層自上而下揭示：①雜填土，呈松散狀態(tài)，層厚為0.80-2.70m；②淤泥，呈流塑狀態(tài)，層厚為2.70-5.20m；③粉質(zhì)粘土，主要為紅黏土，層厚4.80-15.30m；④卵石，呈稍密狀態(tài)，層厚1.90-6.70m；⑤殘積粘性土，層厚3.60-8.50m；⑥全風(fēng)化花崗巖，呈松散狀態(tài)，層厚2.10-7.80m；⑦砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，巖體破碎，層厚4.20-11.80m；⑧碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，層厚1.70-8.70m；⑨中風(fēng)化花崗巖，層厚1.70-12.30m。

2 靜壓樁工作原理及工藝特點(diǎn)

2.1 靜壓樁工作原理

靜壓樁施工就是采用匹配的靜壓樁機(jī)，將樁機(jī)的配重和自重通過(guò)壓梁傳遞給樁頂，當(dāng)樁身與土層之間的摩阻力和樁尖受到的阻力小于樁頂承受的靜壓力時(shí)，樁身在靜壓力和樁自身重量的作用下緩慢地進(jìn)入土層的施工方法。

2.2 靜壓樁工藝特點(diǎn)

靜壓樁樁身強(qiáng)度高，強(qiáng)度為C80，樁身可以承受較大的壓力，相應(yīng)地其穿透力較強(qiáng)；PHC管樁是在預(yù)制工廠里批量生產(chǎn)，樁身質(zhì)量較為穩(wěn)定；施工簡(jiǎn)便，施工速度快，沉樁質(zhì)量較為穩(wěn)定；樁節(jié)的搭配靈活，可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)接樁的長(zhǎng)度進(jìn)行合理的調(diào)整，從而節(jié)約成本；施工噪音小，施工現(xiàn)場(chǎng)文明。但是靜壓樁機(jī)由于設(shè)備較重，對(duì)施工場(chǎng)地承載力要求較高，靜壓管樁施工容易出現(xiàn)擠土效應(yīng)，對(duì)周邊環(huán)境影響較大。

3 靜壓PHC管樁存在的施工質(zhì)量問(wèn)題

3.1 樁身上浮問(wèn)題

由于場(chǎng)地內(nèi)存在一定厚度的淤泥層和粉質(zhì)粘土層，該土層的滲透性較低，PHC管樁施工存在擠土效應(yīng)，樁體在短時(shí)間內(nèi)壓入土體，容易產(chǎn)生難以消散的超孔隙水壓力，當(dāng)布樁較為密集，樁數(shù)較多時(shí)，場(chǎng)地容易出現(xiàn)隆起與位移現(xiàn)象，先施工的管樁容易被后施工的管樁擠壓上浮，導(dǎo)致出現(xiàn)浮樁或斷樁現(xiàn)象。

3.2 樁身傾斜或者偏位的問(wèn)題

當(dāng)施工場(chǎng)地表層地基較為軟弱時(shí)，由于靜壓樁機(jī)重量較重，在移機(jī)過(guò)程中容易對(duì)土體造成一定的側(cè)移，使得已施工的管樁出現(xiàn)偏移或者傾斜現(xiàn)象；群樁施工時(shí)，由于沉樁速度過(guò)快導(dǎo)致出現(xiàn)擠土效應(yīng)，使得管樁出現(xiàn)傾斜；管樁施工過(guò)程中遇到障礙物，將管樁擠向一旁土體，從而出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象；靜壓樁機(jī)的維修不及時(shí)，導(dǎo)致樁機(jī)上的支撐系統(tǒng)出現(xiàn)不平衡現(xiàn)象；由于樁機(jī)行走過(guò)程中將樁位的鋼筋壓跑，使得樁位出現(xiàn)偏位現(xiàn)象；壓樁過(guò)程中由于樁身垂直度控制不嚴(yán)格，導(dǎo)致管樁出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象。

3.3 樁身裂縫或斷樁問(wèn)題

管樁進(jìn)場(chǎng)時(shí)由于堆放或者吊裝不當(dāng)產(chǎn)生裂縫，或者管樁進(jìn)場(chǎng)時(shí)已出現(xiàn)裂縫，這些有裂縫的管樁在持力層受力時(shí)容易在裂縫這個(gè)不利的地方出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象；管樁出廠時(shí)間太短或者樁身混凝土強(qiáng)度不足，導(dǎo)致無(wú)法承受壓樁力而斷裂；土層中存在較大粒徑的石塊，管樁從石塊側(cè)面上經(jīng)過(guò)時(shí)產(chǎn)生裂縫，在堅(jiān)硬地層壓樁時(shí)樁身于裂縫出現(xiàn)破損現(xiàn)象；地層地質(zhì)變化起伏較大，上軟下硬突變的地方，由于地層較陡使得樁端受力不均勻，或者地層深度遇到較大的孤石，容易造成樁端爆頭；管樁復(fù)壓時(shí)由于反復(fù)復(fù)壓或者抬起樁機(jī)使得樁身斷裂；接樁時(shí)施工控制控制不嚴(yán)格，焊縫厚度不足，焊縫存在質(zhì)量缺陷，未焊縫自然冷卻立即沉樁，導(dǎo)致接樁位置出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象；送樁器底面不平整，導(dǎo)致管樁頂部受力不均勻而出現(xiàn)破損。

4 靜壓PHC管樁施工質(zhì)量的防治措施

4.1 樁身上浮問(wèn)題的防治措施

管樁施工前根據(jù)地勘報(bào)告編制專(zhuān)項(xiàng)施工方案，對(duì)樁機(jī)行走路線進(jìn)行合理安排，對(duì)管樁施工順序進(jìn)行合理確定，群樁采取先中間后四周的施工順序，從靠近民宅一側(cè)往另一側(cè)對(duì)稱施壓，先施工樁長(zhǎng)深后施工樁長(zhǎng)短的樁，先施工直徑大的樁后施工直徑小的樁；對(duì)每天施工的總樁數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，每臺(tái)樁機(jī)每天施工13根，加強(qiáng)對(duì)已施工的管樁樁頂標(biāo)高的監(jiān)測(cè)；對(duì)于土體較為密實(shí)的地質(zhì)，應(yīng)選用開(kāi)口型樁尖；當(dāng)樁距較小時(shí)，應(yīng)采取跳打的方式，群樁過(guò)于密集，則應(yīng)采取預(yù)鉆孔方式，鉆孔直徑為400mm，一般引孔8-10m，或者布置一定數(shù)量的應(yīng)力釋放孔，消除孔隙水壓力，減小擠土效應(yīng)。管樁終壓完成后應(yīng)立即對(duì)樁頂標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量，定期對(duì)管樁上浮情況進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)上浮立即進(jìn)行復(fù)壓，連續(xù)復(fù)壓3次，復(fù)壓后管樁未出現(xiàn)沉降，則判定為合格。

4.2 樁身傾斜或者偏位問(wèn)題的防治措施

如果施工場(chǎng)地地基軟弱，那么應(yīng)采取加鋪一定厚度砂層以提高表層土層的地耐力，避免靜壓樁機(jī)出現(xiàn)陷機(jī)現(xiàn)象；嚴(yán)格控制壓樁的速率，制定合理的壓樁順序，采取延長(zhǎng)壓樁的間隔時(shí)間的方法，使得每天施工的管樁數(shù)量得到合理控制；管樁施工前，應(yīng)將施工場(chǎng)地內(nèi)的地下障礙物清理干凈，淺層遇到障礙物應(yīng)采用鉤機(jī)將障礙物挖除，再回填土方后繼續(xù)施工；應(yīng)定期對(duì)靜壓樁機(jī)設(shè)備進(jìn)行檢查與維修，確保其機(jī)械性能滿足施工要求；PHC管樁施工過(guò)程中，施工管理人員應(yīng)對(duì)樁位不斷地復(fù)核與糾正，尤其雨天施工管樁對(duì)樁位的復(fù)測(cè)較為關(guān)鍵，并做好排水措施；在互相垂直的兩個(gè)方向采用2臺(tái)經(jīng)緯儀對(duì)樁身的垂直度進(jìn)行測(cè)量，確保樁身的垂直度偏差控制在0.5%之內(nèi)，壓樁過(guò)程中嚴(yán)格對(duì)樁身垂直度進(jìn)行控制，接樁時(shí)，對(duì)上一節(jié)管樁垂直度調(diào)整好后再對(duì)接下一節(jié)管樁，使得其錯(cuò)位偏差≤2mm，然后再進(jìn)行端板施焊工序。

4.3 樁身裂縫或斷樁問(wèn)題的防治措施

選擇質(zhì)量穩(wěn)定和信譽(yù)好的管樁生產(chǎn)廠家，對(duì)進(jìn)場(chǎng)的管樁進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，查看出廠合格證、管樁的長(zhǎng)度、直徑、品牌、壁厚、彎曲度等，重點(diǎn)檢查端板與管樁的聯(lián)接裙鋼帶、端部混凝土密實(shí)度和樁身有無(wú)裂縫，對(duì)于不符合外觀質(zhì)量要求的管樁不得投入使用；管樁堆放應(yīng)整齊，吊裝時(shí)應(yīng)采用吊車(chē)起吊，嚴(yán)禁拖行，吊裝過(guò)程不得碰撞樁機(jī)；對(duì)于地質(zhì)變化起伏較大的地方應(yīng)進(jìn)行加密勘探，減少不必要的損失；對(duì)于軟硬交接地方，壓樁速度應(yīng)減緩；樁帽和管樁頂部之間應(yīng)墊好紙板；復(fù)壓時(shí)壓樁力、復(fù)壓時(shí)間和次數(shù)應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范規(guī)定進(jìn)行，避免出現(xiàn)壓爆現(xiàn)象；加強(qiáng)對(duì)焊工的焊接工藝技術(shù)交底，焊工應(yīng)持證上崗，要求施工管理人員對(duì)每根管樁的施工過(guò)程進(jìn)行全過(guò)程質(zhì)量監(jiān)督并做好相關(guān)記錄；接樁時(shí)，應(yīng)將端板上的鐵銹和雜物清理干凈，兩節(jié)管樁對(duì)接就位后先在坡口位置由2名焊工點(diǎn)焊4-6點(diǎn)臨時(shí)固定，然后采用CO2氣體保護(hù)焊分層對(duì)稱進(jìn)行施焊，焊縫厚度≥8mm，焊縫層數(shù)≥2層，焊縫應(yīng)連續(xù)飽滿，不得出現(xiàn)氣孔、掉渣現(xiàn)象，接樁焊接后應(yīng)等焊縫自然冷卻≥8min后方可進(jìn)行壓樁，嚴(yán)禁焊接完成立即沉樁；定期檢查送樁器底面平整度情況，確保管樁施工質(zhì)量。

5 結(jié)束語(yǔ)

由于南側(cè)民房距離施工場(chǎng)地較近，為減小管樁的擠土效應(yīng)，施工前在距離民房3m位置設(shè)置1條寬度0.8m，深度2m的防震溝，并在周邊布置一排應(yīng)力釋放孔，孔徑為0.5m，間距為3.5m，鉆孔深度達(dá)碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，管樁施工過(guò)程加強(qiáng)對(duì)土體側(cè)移的監(jiān)測(cè)；本工程管樁選用建華牌管樁，加強(qiáng)對(duì)進(jìn)場(chǎng)管樁質(zhì)量驗(yàn)收，施工中嚴(yán)格遵守操作規(guī)程對(duì)管樁的樁位、垂直度、接樁焊接、送樁、終壓和復(fù)壓等質(zhì)量控制，確定合理的施工順序，使得靜壓PHC管樁施工順利進(jìn)行。在后續(xù)的樁基檢測(cè)結(jié)果顯示，一類(lèi)樁占94%，其余都是二類(lèi)樁，靜載結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求，取得良好的施工效果。

[1]《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50202-2002）[S].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002.

[2]《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）[S].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.