探究靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工中存在的問題與解決方法

摘 ? ?要：靜壓預(yù)應(yīng)力管樁是近十幾年來發(fā)展起的一種新型樁基形式，有著施工工期短、單樁承載力高、穿透能力強(qiáng)、安全環(huán)保、造價(jià)低等優(yōu)勢。因此，在城市建設(shè)、鐵路、公路與橋梁、港口、水利、市政等工程建設(shè)中的應(yīng)用也就越來越多。但是，在工程施工中出現(xiàn)的質(zhì)量問題也不少，所以有必要就靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工中常見的質(zhì)量問題進(jìn)行分析，并制定相應(yīng)的預(yù)防措施，從而提高工程的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：靜壓預(yù)應(yīng)力管樁;施工;問題;解決方法

1 ?預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的概述

1.1 ?基本概念

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁是采用高強(qiáng)混凝土和高強(qiáng)度的預(yù)應(yīng)力鋼棒，在工廠用預(yù)應(yīng)力預(yù)制而成，采用離心和預(yù)應(yīng)力工藝成型的圓環(huán)形截面的預(yù)應(yīng)力混凝土樁。樁身混凝土強(qiáng)度等級為C80及以上的管樁為高強(qiáng)度混凝土管樁（簡稱PHC管樁），樁身混凝土強(qiáng)度等級為C60的管樁為混凝土管樁（簡稱PC管樁），主筋配筋形式為預(yù)應(yīng)力鋼棒和普通鋼筋組合布置的高強(qiáng)度混凝土管樁為混合配筋管樁（簡稱PRC管樁）。

1.2 ?應(yīng)用范圍

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁主要適用于非抗震設(shè)防區(qū)及抗震設(shè)防列度小于等于7度地區(qū)的一般工業(yè)與民用建筑、構(gòu)筑物等的低承臺樁基礎(chǔ);另外，鐵路、公路、港口、水利、市政等工程的低承臺基礎(chǔ)也可使用。

1.3 ?施工方法

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的施工方法主要有：錘擊貫入法（簡稱錘擊法）、靜力壓樁法（簡稱靜壓法）、中掘法、植入法。其施工貫入方法的選擇主要是根據(jù)地質(zhì)情況、工程特點(diǎn)、場地條件及擠土、施工振動(dòng)、噪音等對周邊環(huán)境和安全影響等因素確定。但是由于目前國家對環(huán)保的要求很嚴(yán)，因此城市中預(yù)應(yīng)力混凝土管樁建筑施工基本以靜力壓樁貫入法為主，這種施工貫入方法也是目前各地應(yīng)用最為廣泛的;郊外以錘擊貫入法為主;中掘法、植入法由于施工相對復(fù)雜，應(yīng)用較少。

2 ?靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工工藝

樁機(jī)安裝調(diào)試→配樁→測量放線→樁機(jī)就位→吊樁→沉樁貫入→焊接接樁→沉樁貫入→送樁及穩(wěn)壓→樁頭保護(hù)或截樁→樁機(jī)移位。

3 ?靜壓管樁施工常見的問題及處理

3.1 ?接樁處開裂

（1）上下兩節(jié)樁不處于同一水平線上，在壓樁的時(shí)候在焊接位置會(huì)由于受到集中的拉應(yīng)力而出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象;（2）焊接過程不連續(xù)，焊接縫過多，完成焊接過程之后，焊接處遇到雨水天氣的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)裂縫，致使接樁開裂。

解決方法：處理接樁開裂的具體措施是：在正式接樁之前需要對上下兩節(jié)樁進(jìn)行檢查，看是否存在錯(cuò)位或者出現(xiàn)偏差。通常情況下，在接樁處需要設(shè)置臨時(shí)導(dǎo)向箍 ， 讓樁體處于順直的狀態(tài)。同時(shí)，在正式焊接之前需要對焊條以及相應(yīng)的焊接設(shè)備進(jìn)行全面的檢查，并且需要運(yùn)用鋼刷將樁體清洗干凈。實(shí)際焊接時(shí)，需要先在焊接口附近區(qū)域?qū)ΨQ處焊接，當(dāng)上下節(jié)樁完全固定好之后，再將臨時(shí)箍拆掉，接著進(jìn)行均勻連續(xù)焊接。焊接技術(shù)之后，需要自然冷卻。

3.2 ?樁身斷裂

（1）在沉降的過程中不均勻，樁及與樁身出現(xiàn)傾斜，樁身在無法承受壓力的情況下，就出現(xiàn)斷裂;（2）樁身混凝土質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，在沉降的時(shí)候，混凝土就會(huì)出現(xiàn)破損的現(xiàn)象，致使樁身斷裂;（3）在樁的放置、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)中的處理不到位，也會(huì)造成樁身斷裂。

解決方法：在沉樁的時(shí)候 ， 一旦發(fā)現(xiàn)樁身彎曲的情況需要立即調(diào)整 ， 進(jìn)行接樁的時(shí)候 ， 上下兩節(jié)樁始終保持順直的狀態(tài) ， 壓樁的時(shí)候 ， 沉降速度要均勻。另外，還需要對現(xiàn)場的管樁的質(zhì)量進(jìn)行檢查，樁在擺放、運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)該根據(jù)規(guī)范的流程來進(jìn)行。在實(shí)際施工的過程中，發(fā)生樁身斷裂的現(xiàn)象，需要及時(shí)的和相關(guān)設(shè)計(jì)者共同討論，找出最科學(xué)有效的解決方法。

3.3 樁身傾斜

（1）場地不平整，地下水豐富，排水不暢，坡度較大，穩(wěn)樁出現(xiàn)錯(cuò)誤，樁身自身設(shè)計(jì)質(zhì)量問題;（2）基坑開挖不合理，樁身受力不均衡，導(dǎo)致傾斜，尤其是土層軟弱不能滿足靜壓樁機(jī)、吊車等大型設(shè)備的施工要求，開挖厚度過大，就極易出現(xiàn)傾斜。

解決方法：確保場地平整，一旦發(fā)現(xiàn)土層軟弱、不平的現(xiàn)象需要及時(shí)進(jìn)行處理，根據(jù)該工程地質(zhì)情況，為確保施工順利，場地內(nèi)需進(jìn)行換填，場地內(nèi)表面浮土、爛泥、積水清除干凈，換填級配碎石 1000mm 厚，沿基坑四周設(shè)置排水溝，每 30-40m 設(shè)置集水井。應(yīng)在樁機(jī)行走路線上加設(shè)墊木或其它材料，使樁機(jī)底座保持水平。

3.4 ?爆樁

（1）樁本身的質(zhì)量，特別是在管樁制作時(shí)，可能會(huì)由于原材料（砂、石料、水泥及其它外加劑等）不符合規(guī)定。特別是十八大以來，國家對環(huán)保治理力度加大，對砂、石開采進(jìn)行嚴(yán)格的控制和管理，有些廠家就以次充好，原材料本身的質(zhì)量就有所下降，同時(shí)配合比、人工操作等原因均可能造成樁身本身或局部混凝土強(qiáng)度達(dá)不到要求，或者養(yǎng)護(hù)期未達(dá)到時(shí)間要求而出廠，造成管樁強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)承載力的要求，在壓樁施工過程中出現(xiàn)樁身破碎。（2）地層突然變化（地層變硬或遇孤石、地下障礙物等）造成壓力值突然陡增，超過管樁的承載極限值而造成樁身破碎。另外操作人員操作不當(dāng)或者用樁送樁等等也會(huì)造成管樁爆樁。

解決方法：首先應(yīng)選用資質(zhì)和信益好的廠家產(chǎn)品，特別在進(jìn)貨之前要對廠家原材料及制作過程進(jìn)行嚴(yán)格的考察，在供貨過程中要對廠家不定時(shí)的進(jìn)行抽查，必須確保出廠的管樁合格;同時(shí)，管樁的養(yǎng)護(hù)必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度和養(yǎng)護(hù)齡期（常壓養(yǎng)護(hù)為28d，蒸壓養(yǎng)護(hù)為1d），必須在管樁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)承載力的100%才可使用。其次，技術(shù)和施工人員必須掌握施工區(qū)域的地層情況和設(shè)計(jì)內(nèi)容，對于可能在施工過程中出現(xiàn)的情況作出預(yù)判和制定相應(yīng)的控制措施，如地層持力層面是否存在起伏較大、地層中是否存在孤石、是否存在地下障礙物等等。另外主機(jī)操作人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，持證上崗，要按規(guī)范的要求進(jìn)行沉樁，嚴(yán)禁快速沉樁（速度不宜大于2m/min）和超規(guī)范要求沉樁。如第一節(jié)出現(xiàn)爆樁，可拔出重新?lián)Q樁壓入，如已壓入深度很大時(shí)，要查明原因報(bào)設(shè)計(jì)進(jìn)行補(bǔ)樁處理。

3.5 ?樁長達(dá)不到設(shè)計(jì)要求

（1）持力層起伏或是地層有硬夾層造成壓力值達(dá)到或已經(jīng)超過設(shè)計(jì)壓力值，但是樁長達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。（2）由于管樁屬于擠土樁，所以在施工過程中，由于擠土效應(yīng)造成施工后期的樁長或者是承臺中間樁長無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

解決方法：首先是在施工前對工程勘察資料進(jìn)行詳細(xì)的研究，對于可能存在持力層起伏的地段要提前做出技術(shù)交底，在沉樁即將進(jìn)入持力層時(shí)，要求操作人員對壓樁機(jī)的壓力表要注意觀察，如發(fā)生壓力突然增加，特別是當(dāng)壓力值超過設(shè)計(jì)壓力值而樁長未達(dá)到設(shè)計(jì)樁長時(shí)，要放慢沉樁速度，然后間歇性的給壓力，如果確實(shí)不能繼續(xù)沉樁時(shí)，就要終止沉樁，以免造成爆樁。同時(shí)，為了預(yù)防由于擠土效應(yīng)造成的樁長無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，施工前就要對施工線路及施工方向進(jìn)行合理的安排，通常做法是先施工承臺里面樁，后施工承臺邊樁;先施工場地中間樁，后施工場地外面樁;先施工長樁，后施工短樁。另外，確實(shí)在施工過程中出現(xiàn)了樁長未達(dá)至設(shè)計(jì)樁長的要求時(shí)，就要及時(shí)上報(bào)設(shè)計(jì)，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行處理。一般情況下，如果設(shè)計(jì)樁為抗壓樁，則可以設(shè)計(jì)壓力值為主，樁長為輔來進(jìn)行控制，如果設(shè)計(jì)樁為抗拔樁，則可通過補(bǔ)樁或者采用先引孔后沉樁的方法來滿足設(shè)計(jì)樁長。

4 ?結(jié)語

總之，想要控制好靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的樁身質(zhì)量，就要在施工前做好全方面的預(yù)防措施，只有預(yù)防措施到位，才能真正在施工過程中控制好管樁的樁身質(zhì)量，從而控制好整個(gè)樁基工程的施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳國慶.靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工質(zhì)量控制[J].消費(fèi)導(dǎo)刊，2019（46）：14.

[2] 張琳.建筑工程建設(shè)中靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)探討應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2020，17（2）：143～144.

作者簡介：

陳鋒（1982—）男，漢族，籍貫：廣西北流市，本科，工程師，主要從事建筑工程施工技術(shù)工作。