回填區(qū)域靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工質(zhì)量控制和常見(jiàn)問(wèn)題處理

林 奇

（福建省中福工程建設(shè)監(jiān)理有限公司，福建 福州 350000)

1 工程概況

某工程總建筑面積：14284.01m2，1#綜合樓建筑面積5663.56m2，建筑占地面積1606.75m2；2、3# 宿舍樓建筑面積2146.47m2，建筑占地面積521.47m2；4#樓建筑面積1603.20m2，建筑占地面積1603.20m2；5#車庫(kù)建筑面積2250.00m2，建筑占地面積1350.00m2；6#消防水池、水泵房地下室建筑面積290.17m2；7# 配電房建筑面積124.64m2，建筑占地面積124.64m2。本工程地處山坳，場(chǎng)地大部分為回填區(qū)域，回填深度5～20m 不等，設(shè)計(jì)采用靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)形式，管樁規(guī)格型號(hào)為PHC400-95AB，樁身砼強(qiáng)度等級(jí)為C80，有效樁長(zhǎng)約10～31m，持力層為殘積砂質(zhì)紅粘土，單樁豎向承載力特征值為1250kN，總樁數(shù)680 根。本工程在施工過(guò)程中，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙及相關(guān)文件、規(guī)范要求進(jìn)行控制。施工完成后，經(jīng)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)根據(jù)規(guī)范及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果均符合要求，本工程現(xiàn)已使用一段時(shí)間，結(jié)構(gòu)安全可靠。

靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，仍然存在著一些問(wèn)題需要改進(jìn)，對(duì)此，本文進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

2 靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工作業(yè)常見(jiàn)的問(wèn)題以及改進(jìn)措施

2.1 沉樁作業(yè)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不符

在進(jìn)行沉樁作業(yè)以前，設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)根據(jù)工程的需求，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件給出相關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)，以此來(lái)促進(jìn)沉樁工作的順利開展。在這一項(xiàng)設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)者會(huì)結(jié)合最終標(biāo)高及灌入度這兩項(xiàng)參數(shù)作為設(shè)計(jì)的依據(jù)，以保障沉樁工作的合理性。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，會(huì)受很多客觀因素影響。比如地質(zhì)勘測(cè)結(jié)果不精確，導(dǎo)致設(shè)計(jì)結(jié)果出現(xiàn)偏差，使實(shí)際的沉樁作業(yè)與設(shè)計(jì)不相符，而影響沉樁的質(zhì)量。另外在沉樁作業(yè)中，由于設(shè)備發(fā)生故障，導(dǎo)致沉樁作業(yè)突然中斷時(shí)間超出預(yù)期的范圍，也會(huì)對(duì)沉樁作業(yè)質(zhì)量帶來(lái)不利的影響。

在實(shí)際的作業(yè)中應(yīng)注意避免出現(xiàn)這種情況，降低對(duì)沉樁作業(yè)質(zhì)量的影響。因此，設(shè)計(jì)人員要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況進(jìn)行精確的勘測(cè)，以保障持力層等參數(shù)設(shè)置更加精準(zhǔn)。沉樁作業(yè)所涉及到的機(jī)械設(shè)備，施工現(xiàn)場(chǎng)也要加以明確，確保機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，選取最為合適的機(jī)械設(shè)備。如因不可控因素導(dǎo)致設(shè)備中斷或出現(xiàn)異常，應(yīng)冷靜分析問(wèn)題，而不是采取強(qiáng)行沉樁，這樣可以有效防止沉樁作業(yè)中樁身出現(xiàn)斷裂的情況[1]。

2.2 鄰樁上浮或出現(xiàn)位移

沉樁作業(yè)出現(xiàn)鄰樁位移或者上浮的問(wèn)題比較常見(jiàn)。在沉樁過(guò)程中所引起的擠土效應(yīng)而導(dǎo)致地面出現(xiàn)隆起，尤其是對(duì)于土層相對(duì)飽滿的地面和樁距較密的情況，以及現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)不規(guī)范都會(huì)引發(fā)這個(gè)問(wèn)題。比如對(duì)沉樁作業(yè)未進(jìn)行規(guī)劃，不按照施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行作業(yè)等。設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)根據(jù)施工的需求，結(jié)合樁的性質(zhì)以及施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況對(duì)樁間距進(jìn)行合理性規(guī)劃，以保障樁間距在合理的范圍內(nèi)。對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的沉樁區(qū)域進(jìn)行標(biāo)注，有序地開展沉樁作業(yè)。當(dāng)土體壓縮性較差時(shí)，要對(duì)引孔孔徑尺寸進(jìn)行控制，通常會(huì)比樁徑的尺寸小50～100mm 范圍內(nèi)，深度不超過(guò)樁長(zhǎng)的30%，避免因地下水滲入到孔內(nèi)，引起踏空或是泡軟樁端土層，導(dǎo)致樁端土的承載能力降低。

2.3 接樁部位開裂

在進(jìn)行管樁施工作業(yè)時(shí)，由于長(zhǎng)度有限，通常會(huì)采取接樁作業(yè)。相關(guān)人員在施工時(shí)做好接樁工作，確保上下兩樁的中心位置處于誤差允許的范圍內(nèi)。如果操作不規(guī)范或者其他因素，會(huì)導(dǎo)致接樁工作出現(xiàn)開裂，譬如上下兩樁在開展接樁工作以前未能處于同一水平線上，使得局部集中應(yīng)力過(guò)大而導(dǎo)致開裂。在焊接之前要保持表面清潔、樁端平整，現(xiàn)場(chǎng)的施工人員經(jīng)常會(huì)忽略此項(xiàng)工作，從而影響焊接效果。管樁的焊接作業(yè)是一項(xiàng)精細(xì)的作業(yè)流程，不嚴(yán)格按照流程作業(yè)會(huì)導(dǎo)致焊接縫中有焊渣等物質(zhì)，焊接結(jié)束后沒(méi)給予足夠的停留時(shí)間也會(huì)導(dǎo)致接樁部位出現(xiàn)開裂。對(duì)此，需要現(xiàn)場(chǎng)的施工人員以及設(shè)計(jì)人員在實(shí)際的施工作業(yè)中進(jìn)行完善，上下兩樁的焊接工作要保障其樁心錯(cuò)位范圍在誤差允許的范圍內(nèi)，適當(dāng)情況下可以借助導(dǎo)向箍來(lái)輔助完成。焊接前對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查保障其完好，保持焊接表面的清潔度更為重要，在這一項(xiàng)操作中可以借助鋼刷來(lái)輔助完成。

2.4 樁身發(fā)生斷裂

管樁施工作業(yè)中還會(huì)出現(xiàn)樁身斷裂的問(wèn)題，這是由于樁身突然發(fā)生較大程度的傾斜所導(dǎo)致的。施工作業(yè)時(shí)地面會(huì)發(fā)生較大程度上的不均勻沉降，導(dǎo)致樁身和樁機(jī)出現(xiàn)嚴(yán)重的傾斜而產(chǎn)生較大的彎矩，當(dāng)彎矩超出樁身能承受的最大范圍以后就會(huì)出現(xiàn)折斷的現(xiàn)象。另外，混凝土管樁在制作時(shí)也會(huì)存在一定的質(zhì)量問(wèn)題。如果未能達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)而投入到了使用中，也會(huì)增加樁身斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。樁使用前都會(huì)經(jīng)過(guò)運(yùn)輸、堆放等，操作不規(guī)范也會(huì)對(duì)樁造成一定的傷害，進(jìn)而出現(xiàn)裂紋等情況，這便為樁身發(fā)生斷裂埋下安全隱患?，F(xiàn)場(chǎng)的施工人員以及質(zhì)檢人員對(duì)即將使用的樁要進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，降低安全隱患。沉樁時(shí)要保障樁的垂直程度，如果出現(xiàn)傾斜應(yīng)當(dāng)及時(shí)矯正。對(duì)于接樁的上下兩個(gè)樁，則應(yīng)保障兩節(jié)樁的順直，在下沉作業(yè)中要控制好壓樁的下沉速度不宜過(guò)快。樁身的斷裂除了受到操作不規(guī)范影響外還會(huì)受到樁體自身的質(zhì)量影響，要保障前期的每一項(xiàng)施工作業(yè)都按標(biāo)準(zhǔn)化操作流程，避免因運(yùn)輸、起吊等施工作業(yè)的不規(guī)范而影響樁身的質(zhì)量，為后期的樁身斷裂增加幾率[2-5]。

2.5 樁身發(fā)生傾斜

混凝土管樁樁身發(fā)生傾斜的現(xiàn)象也是目前常見(jiàn)的問(wèn)題之一，主要表現(xiàn)為樁身的垂直度超出偏差允許的范圍。施工現(xiàn)場(chǎng)會(huì)存在場(chǎng)地不平、坡度大的問(wèn)題，如果沒(méi)有得到妥善的處理，就會(huì)增加樁身傾斜的幾率。經(jīng)過(guò)接樁等施工作業(yè)后，會(huì)使樁身的傾斜程度增大。沉樁前要進(jìn)行基坑土方開挖作業(yè)。如果開挖方式不當(dāng)或者是不符合施工標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)導(dǎo)致樁身側(cè)向受力不均，尤其是厚度較大的表層軟土，開挖的厚度不在規(guī)定的范圍內(nèi)，也會(huì)增加樁身傾斜的可能性。在施工作業(yè)時(shí)要保持施工場(chǎng)地的平整性，如果局部區(qū)域存在土質(zhì)松軟、平整度較差的問(wèn)題，應(yīng)加設(shè)墊木等方式來(lái)解決，保障樁機(jī)底座的平整程度。對(duì)于基坑土層挖掘方式不合理而引起的樁身傾斜，由技術(shù)人員進(jìn)行解決，必要情況下組織相關(guān)單位對(duì)其進(jìn)行分析，并給出合理化建議，以此來(lái)解決樁身傾斜問(wèn)題的發(fā)生。

2.6 爆樁

在進(jìn)行管樁施工時(shí)，爆樁問(wèn)題也會(huì)發(fā)生，這一問(wèn)題的主要原因是樁身的質(zhì)量不能承受其所規(guī)定的壓力。建筑行業(yè)在進(jìn)行材料采購(gòu)時(shí)，要對(duì)原材料的質(zhì)量進(jìn)行把控。很多廠家為了降低成本投入，通常會(huì)降低材料的質(zhì)量以次充好，在經(jīng)過(guò)人工、機(jī)械等不規(guī)范操作后，加大對(duì)樁身質(zhì)量的傷害，導(dǎo)致樁身所能承受的最大承載力下降而出現(xiàn)樁身破碎。造成管樁爆樁的原因還包括地質(zhì)層的突然變化導(dǎo)致壓力值突然增加，使管樁的實(shí)際承載能力超出極限值；現(xiàn)場(chǎng)的施工人員操作不規(guī)范或者送樁作業(yè)未按標(biāo)準(zhǔn)程序進(jìn)行也會(huì)導(dǎo)致管樁爆樁。為了避免上述問(wèn)題的發(fā)生，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)規(guī)范自身的行為，從源頭上杜絕爆樁問(wèn)題的發(fā)生。首先嚴(yán)格原材料的選取，管樁的生產(chǎn)單位要選擇手續(xù)齊全的原材料供應(yīng)商，對(duì)原材料進(jìn)行檢測(cè)，以避免原材料不合格為樁身帶來(lái)的不利影響；樁身在投入使用前要進(jìn)行必要的養(yǎng)護(hù)工作，使其達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度以及養(yǎng)護(hù)齡期。管樁在正式投入使用前其設(shè)計(jì)承載力要達(dá)到100%，否則不應(yīng)投入到使用中。其次，針對(duì)地質(zhì)層的一些突發(fā)情況，設(shè)計(jì)人員以及現(xiàn)場(chǎng)施工人員要進(jìn)行事前預(yù)案設(shè)計(jì)處理，要求設(shè)計(jì)人員以及現(xiàn)場(chǎng)施工人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況充分地了解，譬如地質(zhì)層是否存在起伏大的情況或者是孤石、障礙物等，做好相關(guān)預(yù)案處理，以緩解在實(shí)際施工過(guò)程中突發(fā)故障對(duì)管樁施工所帶來(lái)的傷害。最后企業(yè)要做好相關(guān)的規(guī)范施工作業(yè)流程，保障施工人員在進(jìn)行具體操作時(shí)能夠嚴(yán)格按照流程進(jìn)行操作。沉樁作業(yè)對(duì)機(jī)械設(shè)備的操作人員技術(shù)水平要求較高，施工單位要聘用有相應(yīng)資格的技術(shù)人員配合完成。對(duì)操作人員進(jìn)行專業(yè)技能培訓(xùn)，保障其更符合該崗位的各項(xiàng)要求，沉樁作業(yè)時(shí)要求沉樁的速度控制在2m/min 以內(nèi)。

3 完善施工技術(shù)要求以及相關(guān)的注意事項(xiàng)

為保障施工質(zhì)量，降低施工安全事故，應(yīng)對(duì)使用的施工材料以及施工設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。施工單位要對(duì)供應(yīng)商的產(chǎn)品進(jìn)行必要的質(zhì)量檢測(cè)，生產(chǎn)廠家要出具產(chǎn)品合格證明以及所用原材料的檢測(cè)報(bào)告。管樁在進(jìn)行運(yùn)輸、堆放和起吊作業(yè)時(shí)，會(huì)因操作不當(dāng)而使樁身受到不同程度的損傷。施工人員要嚴(yán)格規(guī)范自身的操作行為，時(shí)刻保持警惕，避免因自身的疏忽大意而造成樁身的質(zhì)量下降。管樁的施工作業(yè)對(duì)技術(shù)的要求比較高，施工現(xiàn)場(chǎng)要配備專門的技術(shù)指導(dǎo)以及監(jiān)管人員，保障各項(xiàng)施工作業(yè)可以嚴(yán)格遵照施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范操作。現(xiàn)場(chǎng)施工人員要注重細(xì)節(jié)，將每一項(xiàng)工作的偏差都控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。如果施工現(xiàn)場(chǎng)因不可控因素而影響施工質(zhì)量，則需要現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)人員做出合理化判斷，并上報(bào)有關(guān)部門，以此來(lái)獲取最為有效的解決方案。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在進(jìn)行靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工作業(yè)時(shí)，要保障各項(xiàng)施工工序的嚴(yán)謹(jǐn)性，以此來(lái)減少人為因素對(duì)施工質(zhì)量所造成的不利影響。然而，該項(xiàng)技術(shù)目前尚處于發(fā)展中階段，還有很多問(wèn)題沒(méi)有徹底解決，因此在未來(lái)的發(fā)展中，要結(jié)合當(dāng)下先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段對(duì)其進(jìn)行完善，以保障其在未來(lái)的建筑發(fā)展中發(fā)揮出更好的作用。