商住預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)要點(diǎn)及質(zhì)量控制分析

賴彬騰

摘 要：預(yù)應(yīng)力管樁是房建工程中常用的一種地基處理技術(shù)，具有植樁方便、工藝簡(jiǎn)單、造價(jià)便宜及抗震性好等優(yōu)點(diǎn)。以福建省莆田市涵江區(qū)的融創(chuàng)·溪郡商業(yè)住宅工程為例，詳細(xì)闡述預(yù)應(yīng)力管樁的特點(diǎn)及施工準(zhǔn)備，研究預(yù)應(yīng)力管樁施工要點(diǎn)，包括樁位放樣、吊樁、喂樁、壓樁及接樁等，并分析預(yù)應(yīng)力管樁質(zhì)量控制，以期為類似工程施工積累經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：房建工程;預(yù)應(yīng)力管樁;施工技術(shù);質(zhì)量控制

中圖分類號(hào)：TU753.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2021）32-0095-03

Key Points of Construction Technology and Quality Control Analysis of Commercial and Residential Prestressed Pipe Pile

LAI Binteng

（China Communications Construction Hongfeng Group Co.， Ltd.， Putian Fujian 365000）

Abstract： Prestressed pipe pile is a kind of foundation treatment technology commonly used in housing construction. It has the advantages of convenient pile planting， simple technology， low cost and good earthquake resistance. This article takes the Rongchuang·xijun commercial residential project in Hanjiang District of Putian City as an example， elaborates the characteristics of prestressed pipe piles and construction preparations， and studies the key points of prestressed pipe pile construction， including pile position setting， lifting piles， feeding pile， pressed pile and connected pile， etc.， and analyzed the quality control of prestressed pipe piles， hoping to accumulate experience for similar project construction.

Keywords： housing construction;prestressed pipe piles;construction technology;quality control

1 工程概況及樁基形式的選定

擬建融創(chuàng)·溪郡位于福建省莆田市涵江區(qū)興涵水都片區(qū)蒼林地塊控規(guī)內(nèi)，場(chǎng)地西北側(cè)毗鄰香林路，西南側(cè)與商業(yè)金融業(yè)用地以在建道路紫霞路相隔，西北側(cè)緊鄰河道、六一西路，東南側(cè)目前為空地。共建10幢住宅樓，總建筑面積為148 696.42 m，地上建筑面積為116 963.84 m，地下建筑面積為31 732.58 m，建筑占地面積為7 929.16 m。主樓層數(shù)為18～33層，并在建筑物底下及其中間地塊設(shè)有一層地下室，采用樁基礎(chǔ)。本工程±0.000相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高8.700 m，場(chǎng)地標(biāo)高一般在4.63～8.36 m，最大高差為3.73 m。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)為一級(jí)，變形控制在40 mm以內(nèi)。

應(yīng)綜合考慮工程地質(zhì)情況、周圍環(huán)境、上部結(jié)構(gòu)類型、建筑物的使用要求、荷載的大小及分布和施工條件等因素來(lái)確定樁型。根據(jù)本工程地質(zhì)勘查的情況及鉆孔揭露，場(chǎng)地地面以下覆蓋土層有雜填土①、淤泥②、粉質(zhì)黏土③、（含泥）中砂④、殘積砂質(zhì)黏性土⑤、全風(fēng)化花崗巖⑥和砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖⑦。具體分層情況如表1所示。

結(jié)合工程地質(zhì)和基坑周邊情況，本工程初步選用預(yù)應(yīng)力管樁。預(yù)應(yīng)力管樁是利用先張預(yù)應(yīng)力結(jié)合離心成型工藝制作而成的一種圓筒形空心預(yù)制混凝土構(gòu)件，一般采用標(biāo)號(hào)等級(jí)C80以上的混凝土，所以有著較高的強(qiáng)度和承載能力，能夠打入較為密實(shí)的砂層或者強(qiáng)風(fēng)化巖層。受擠壓作用的影響，相對(duì)于原狀土質(zhì)，樁端的承載能力能夠提高70%，且樁身外側(cè)的摩擦阻力能夠提高20%～40%。

2 預(yù)應(yīng)力管樁的特點(diǎn)及施工準(zhǔn)備

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁按預(yù)應(yīng)力張拉順序可分為后張法和先張法兩種預(yù)應(yīng)力管樁[1]。對(duì)于地基的整個(gè)施工，應(yīng)以先張法預(yù)應(yīng)力的施工工藝為主，并輔以離心成型的施工輔助措施，從而實(shí)現(xiàn)空心筒的施工。預(yù)應(yīng)力管樁不僅施工流程便利、施工時(shí)間短，而且有利于保持工地整潔，值得廣泛應(yīng)用。

本工程以逐排打樁為主。隨著樁入土深度的增加，土層的密實(shí)度也會(huì)變大，因此要嚴(yán)格把控沉樁壓力。以單向行進(jìn)的方式逐個(gè)打樁，可確保各個(gè)樁所承受的阻力和壓力始終處于平衡狀態(tài)。在沉樁過(guò)程中，樁身周邊的地基土體沿著任意方向擴(kuò)展，不僅能夠避免因地基土上溢導(dǎo)致的地表抬升情況，而且能夠防止樁身出現(xiàn)傾斜[2]。

3 預(yù)應(yīng)力管樁的施工要點(diǎn)

3.1 樁位放樣及吊樁喂樁

在預(yù)應(yīng)力管樁開(kāi)始施工前，施工人員要按照設(shè)計(jì)單位給定的圖紙對(duì)樁位進(jìn)行放樣，將鋼釬插入地基土壤中，插入深度保持在40～50 cm。在鋼釬插入的地方撒上灰粉以標(biāo)記樁的位置，再采用竹簽定位的方式進(jìn)行二次標(biāo)記，能夠顯著提升樁點(diǎn)位置的準(zhǔn)確性。在進(jìn)行正式打樁工作前，務(wù)必要求相關(guān)操作人員復(fù)測(cè)樁位，以確保樁位的準(zhǔn)確性，提高打樁施工的精度和施工質(zhì)量。

施工人員在吊樁開(kāi)始施工前，應(yīng)該對(duì)吊樁的鋼絲繩進(jìn)行檢查，避免因鋼絲繩綁扎不牢靠而發(fā)生安全事故。施工人員在駕駛吊車對(duì)預(yù)應(yīng)力管樁進(jìn)行起吊時(shí)，起吊速度必須緩慢。當(dāng)預(yù)應(yīng)力管樁被吊起距離地面10 cm左右時(shí)，方可進(jìn)行二次加壓。焊接施工的條件是預(yù)應(yīng)力管樁的中心位置與放置在地面的鋼筋模具必須位于同一水平面。

3.2 預(yù)應(yīng)力管樁的壓樁

施工中，影響整個(gè)壓樁質(zhì)量的關(guān)鍵因素是第一節(jié)樁的壓樁質(zhì)量。所以，施工人員在施工過(guò)程中必須熟練掌握相關(guān)施工工藝和施工技術(shù)，嚴(yán)格根據(jù)施工工藝流程和規(guī)定進(jìn)行施工，以確保樁身角度能夠達(dá)到最高施工質(zhì)量的相關(guān)要求，從而確保壓樁質(zhì)量。在壓樁過(guò)程中，操作人員應(yīng)使用經(jīng)緯儀、水平儀及吊線錘等設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證預(yù)應(yīng)力管樁在插入過(guò)程中的垂直狀態(tài)。當(dāng)管樁插入誤差超過(guò)允許誤差時(shí)，需要拔出管樁，待水平位置調(diào)整后再進(jìn)行二次壓樁[3]。

預(yù)應(yīng)力管樁的管節(jié)長(zhǎng)短通常按照施工需要?jiǎng)澐?。根?jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況，合理有效地劃分樁管長(zhǎng)度，防止在接樁過(guò)程中因?yàn)闃俄敳拷佑|持力層導(dǎo)致變形。預(yù)應(yīng)力管樁的樁接個(gè)數(shù)應(yīng)該控制在3個(gè)以內(nèi)。當(dāng)預(yù)應(yīng)力管樁接樁發(fā)生在同一承臺(tái)時(shí)，接頭應(yīng)該交錯(cuò)布置。當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)的土層為全風(fēng)化地層時(shí)，在壓樁過(guò)程中，全風(fēng)化巖土?xí)l(fā)生較大幅度的變化，此時(shí)壓樁可能造成截樁或者超送。因此，對(duì)于壓樁過(guò)程，超出地面部分的樁身應(yīng)及時(shí)進(jìn)行截樁處理，使樁頂在水平面40 cm以下，以有效避免管樁受到外力破壞。當(dāng)出現(xiàn)超送現(xiàn)象時(shí)，可以先將管樁上方的土方進(jìn)行開(kāi)挖，按照接樁的施工需要長(zhǎng)度進(jìn)行截樁。

在預(yù)應(yīng)力管樁的壓樁施工中，樁的承載力主要由預(yù)應(yīng)力管樁的實(shí)際長(zhǎng)度、壓樁所需時(shí)間等因素確定。壓樁時(shí)，需要對(duì)壓樁的壓力進(jìn)行24 h監(jiān)測(cè)。當(dāng)發(fā)生不良反應(yīng)時(shí)，應(yīng)立即停止壓樁，組織技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行分析并提出整改意見(jiàn)，盡可能避免斷樁等現(xiàn)象，影響施工質(zhì)量。

3.3 預(yù)應(yīng)力管樁的接樁

本項(xiàng)目涉及的樁接頭位置利用氣體保護(hù)焊進(jìn)行焊接，焊接過(guò)程中所產(chǎn)生的氣體可以在樁接頭處形成保護(hù)層，從而提高焊縫質(zhì)量。應(yīng)嚴(yán)格把控焊料的純度，嚴(yán)禁出現(xiàn)氣孔現(xiàn)象，以最大限度地增強(qiáng)焊縫的機(jī)械性能，同時(shí)應(yīng)采取必要的防風(fēng)措施。為了方便實(shí)施接樁的焊接，鑿開(kāi)處于地面以下的樁頭應(yīng)高出水平面，打磨相接部位的坡口，以便進(jìn)行管樁的對(duì)接工作。此外，確保樁身的中心對(duì)齊后再進(jìn)行管樁對(duì)接，并將其錯(cuò)位偏差值控制在誤差允許范圍內(nèi)。接樁示意圖如圖1所示。

本工程采用JM-56的焊絲作為接樁處的焊絲。在正式施焊前，應(yīng)于坡口位置布設(shè)4～6個(gè)焊點(diǎn)，并進(jìn)行對(duì)稱分層施焊，焊接的層數(shù)控制在3層以上[4]。需要注意的是，內(nèi)層焊接完成后，在清理干凈焊渣后，方可開(kāi)始外面一層的焊接工作，且嚴(yán)禁各焊縫之間出現(xiàn)空鼓和縫隙。待所有焊接工作完成后，應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行詳盡且全面的檢查。相關(guān)施工人員應(yīng)注意控制接樁時(shí)間，待完成焊接的樁接頭充分冷卻后再實(shí)施后續(xù)的壓樁工作。

對(duì)于本項(xiàng)目中涉及的管樁，送樁長(zhǎng)度在0.7～4.1 m。當(dāng)樁頂壓至地面附近時(shí)，要檢查樁的垂直度，并查驗(yàn)樁頂?shù)馁|(zhì)量是否滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。待垂直度和質(zhì)量檢驗(yàn)達(dá)標(biāo)后，才能進(jìn)行下一步送樁工作。為保證壓樁能取得顯著效果，應(yīng)重復(fù)進(jìn)行至少3次復(fù)壓，每次復(fù)壓的時(shí)間間隔控制在5 min左右，同時(shí)控制總沉降量不超過(guò)10 mm[5]。若樁頂超出地面一定高度，應(yīng)及時(shí)采取截樁措施。一方面，應(yīng)使用鋸樁器等設(shè)備進(jìn)行截樁操作，嚴(yán)禁使用錘子等設(shè)備橫向敲擊樁身;另一方面，在進(jìn)行電動(dòng)切割機(jī)操作時(shí)，應(yīng)盡量從多個(gè)方向進(jìn)行切割，并在這個(gè)過(guò)程中不斷加水，防止溫度過(guò)高。

4 預(yù)應(yīng)力管樁質(zhì)量控制

首節(jié)樁的施工質(zhì)量直接影響管樁整體的施工質(zhì)量，因此必須嚴(yán)格控制首節(jié)樁的各項(xiàng)指標(biāo)，如采用十字交叉法檢測(cè)樁的垂直度。若垂直度無(wú)法達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，嚴(yán)禁將管樁放到原來(lái)位置，而應(yīng)先將管樁拔出，待樁孔重新回填完成后再重新施工，以防止發(fā)生短樁等不利情況。壓樁中，應(yīng)控制第一節(jié)樁的垂直度偏差小于0.5%，垂直度小于1%。

實(shí)施壓樁的過(guò)程中，操作人員應(yīng)做好結(jié)構(gòu)物變形情況的觀測(cè)與記錄。若樁尖的焊接牢固程度不滿足要求，則可能會(huì)造成裂紋等不良現(xiàn)象，且應(yīng)采用滿焊的形式進(jìn)行焊接。焊接完成后應(yīng)自然冷卻一段時(shí)間，待降到規(guī)定溫度后方可進(jìn)行施打，以保證樁尖焊接的穩(wěn)固性。

因?yàn)槭┕み^(guò)程中樁頂?shù)膬?nèi)部需要填充部分混凝土，且管樁應(yīng)到承臺(tái)內(nèi)部，所以應(yīng)預(yù)留足夠長(zhǎng)的錨筋。為了避免沙土、石塊等雜物散落到管芯內(nèi)，應(yīng)在壓樁結(jié)束后及時(shí)遮擋管道。為了保護(hù)樁尖和樁身不受損傷，在沉樁過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)孤石、基巖面等特殊情況，嚴(yán)禁簡(jiǎn)單硬打，避免對(duì)其他結(jié)構(gòu)造成損壞。多節(jié)樁施工過(guò)程中，要確保相鄰兩節(jié)樁始終處于一條軸線上。此外，樁身自由段的長(zhǎng)細(xì)比應(yīng)小于40。打樁時(shí)，應(yīng)要鋪設(shè)至少12 cm厚的樁墊，以保護(hù)樁身。

5 結(jié)語(yǔ)

在房建項(xiàng)目中，采用預(yù)應(yīng)力管樁進(jìn)行施工，不僅效率較高，而且能夠保證工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量。在預(yù)應(yīng)力管樁的具體施工中，須先結(jié)合施工圖對(duì)樁位進(jìn)行合理放樣，然后進(jìn)行打樁和復(fù)壓，并對(duì)樁頂進(jìn)行截樁處理。在實(shí)際的預(yù)應(yīng)力管樁施工過(guò)程中，由于各種不利因素的影響，易出現(xiàn)樁身傾斜、樁頂位置偏差等問(wèn)題。所以，需要加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的管理和監(jiān)測(cè)，并根據(jù)實(shí)際情況和出現(xiàn)的問(wèn)題調(diào)整施工方案，以保證施工質(zhì)量，提升工程效益。

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