軟基地質條件下PHC 管樁施工技術要點研究

葉坤興

（福建省龍江建設有限公司，福建 廈門 361000)

0 引言

在漳州市澳捷光學科技有限公司廠房和宿舍樓項目施工中，采用無振動、無噪聲的靜壓沉樁方法，該項目應用PHC 管樁施工技術有效預防了管樁施工容易出現偏移、裂樁、斷樁等問題。不斷改進PHC 管樁施工技術，對保證建筑工程施工進度、控制施工質量、降低施工成本等具有重要的意義。

1 工程概況

工程為漳州市澳捷光學科技有限公司1#廠房、2#廠房、宿舍樓。工程占地面積為7196.4m2，建筑面積35722.0m2，其中，1#廠房地上5 層，建筑高度為23.16m；2#廠房地上5 層，建筑高度為26.16m；宿舍樓地上7 層，建筑高度為22.26m。建筑結構安全等級和耐火等級均為2 級，福建地區(qū)抗震設防烈度為7 度，建筑結構為框架結構，建筑設計使用年限為50 年。工程樁基采用靜壓式（PHC）預應力混凝土管樁，樁端持力層為強風化花崗巖，1#廠房及宿舍樓樁端進入持力層≥6m，2#廠房樁端進入持力層≥3m；1# 廠房、2# 廠房管樁采用PHC500-125-A 型，宿舍樓管樁采用PHC400-95-A 型；工程投入1 臺靜壓樁機進行施工。

2 施工準備

PHC 管樁運至施工現場前，認真檢查其出廠合格證明，確保管樁強度符合設計強度100%的要求。所有管樁質量檢驗合格后，在樁身做好標記，以便在施工過程中觀測、控制管樁的入土深度。施工現場的PHC 管樁不集中堆放，應堆放在施工現場的樁位旁邊。為確保工程施工進度，對進入施工現場的施工材料，應按工程施工材料質量控制要求，分類堆放整齊。PHC 管樁采用50t 汽車吊卸樁，吊運時采用兩端鉤吊法，吊鉤水平夾角≥60°，確保吊點位置正確，允許偏差為25cm，注意要保持平穩(wěn)，防止發(fā)生碰撞影響樁身質量。嚴格檢查PHC 管樁的外觀質量，防止PHC 管樁外觀存在蜂窩、露筋、裂縫、色感均勻等質量問題（如表1 所示）[1]。

表1 PHC 管樁質量控制方法及允許偏差

3 施工技術要點

3.1 施工流程

施工主要程序：樁機就位→起吊管樁→樁尖入土、校正→調整樁身垂直度→靜壓沉樁→接樁→送樁→成樁。

3.2 起吊管樁

在樁機就位后，工程采用30t 吊車吊運PHC 管樁，采用φ20 鋼絲繩，鋼絲繩套在0.207L（L 為樁長），采用兩點起吊，鋼絲繩應套牢、鎖緊扣頭，鋼絲繩與樁接觸位置應設置襯墊保護樁身，并防止起吊過程打滑。首先，慢慢吊起管樁，控制吊車轉臺，調整管樁和樁機距離，管樁吊放在樁機旁，樁機開始起吊，吊車緩慢收緊鋼絲繩，吊起管樁遠離地面；當樁距離地面50cm 時，暫時停止下放；然后調整樁身，保證樁身穩(wěn)定性，將枕木擺放在吊點下面，緩慢下放管樁并輕靠在地面的枕木上。注意施工過程應緩慢勻速下放，不能快速放下以免造成沖力作用，導致吊點處管樁斷裂[2]。

3.3 調整樁身垂直度

為了保證施工質量，工程采用2 臺經緯儀，同時在2 個側面觀察、控制樁身的垂直度，然后再進行沉樁。樁身垂直度≤0.5%。調整PHC 管樁垂直度：當樁尖和地面距離達30cm 且樁身被夾具抱緊時，應利用經緯儀觀測樁身實際的傾斜情況，先調整樁身前、后方向垂直度，然后復核PHC 管樁前、后、左、右4 個方向垂直度，保證樁身垂直度符合規(guī)范要求，復核無誤后方可進入下一工序。

3.4 靜壓沉樁

沉樁時將樁運至底盤前再用柱機豎直吊起，緩慢落下,在離地10cm時用撬棍協(xié)助對準。為避免壓梁偏斜，應同時啟動2 臺卷揚機，放下壓梁順勢下壓，沉樁過程中保持壓梁中軸線與管樁中軸線在同一直線上。樁尖插入樁位后及時校正樁身垂直度，保證PHC 管樁縱橫向的垂直度符合規(guī)范要求，控制垂直度允許偏差≤0.5%。PHC 管樁采用靜壓方式沉樁，應徐徐打入樁位，并用經緯儀密切觀測樁身傾斜情況，并進行適當調整。為了預防樁頂破碎或斷樁問題，施工過程中應保證PHC 管樁始終處于軸心受壓狀態(tài)，出現偏移后及時進行調整。沉樁深度由實際工程的設計標高和允許靜壓力值同時控制[3]。

3.5 接樁

3.5.1 焊接接樁

將上一節(jié)樁插入到距地1.20m，吊車吊起下一節(jié)樁，對準就位，PHC管樁接樁時上下兩節(jié)樁中心應保持在同一直線上,錯位允許偏差≤2mm。施工過程中，對稱、均勻、連續(xù)焊接接樁，在完成焊接10min 后，再繼續(xù)沉樁，嚴禁用水冷卻降溫或焊好直接施壓，每根PHC 管樁的接頭數量為2個。由于工程是在軟基地質條件下施工，當樁端插入軟弱土層進行焊接接樁施工時，應確保施工阻力符合規(guī)范和工程施工要求。在焊接接樁時，應清理干凈2 個樁頭四周的樁帽，并做防銹處理，保證樁帽無鐵銹、油污、砼渣等。在2 個樁帽貼緊后，保證上下樁的軸線一致，上、下樁接觸面縫隙可采用≤5mm 的鋼片進行嵌填，直到填滿為止，然后點焊牢固（如圖1 所示）。為有效解決節(jié)點變形不均引起樁身歪斜造成斷樁的問題，焊接接樁施工應安排2 人同時在對角方向、對稱進行焊接作業(yè)，并嚴格控制接樁時間，保證焊縫連續(xù)性，填滿縫隙，預防焊接中的夾渣、氣泡等問題，焊接接樁的咬邊深度為0.5mm，上、下節(jié)樁的中心線允許偏差≤5mm，節(jié)點彎曲保護高度≤1‰樁長。PHC 管樁焊接施工各項檢查內容及允許偏差：PHC管樁接頭平整度≤2mm；樁端平面與樁中心線傾斜≤2mm；上下節(jié)樁錯口≤2mm。焊接接樁后，焊縫應自然冷卻≥10min，在自然冷卻到常溫后，在焊縫涂油漆做好防腐措施，再繼續(xù)下一工序。當遇到大風、雨天時，應提前做好可靠的防風、防雨措施，再進行焊接施工[4]。

圖1 焊接接樁示意圖

3.5.2 機械接樁

機械接樁采用連接銷連接，待接樁段為上節(jié)樁段，被接樁段即下節(jié)樁段，利用齒咬合原理，通過連接上段的螺紋絲牙和下段帶機械齒的方形截面段實現有效連接。機械接樁時，用板手先把連接銷的螺紋絲牙旋入上節(jié)樁段的預埋螺帽內，然后在下節(jié)樁段的預埋連接槽和端頭板上涂瀝青涂料進行防腐處理，再把上節(jié)樁段吊起連接下節(jié)樁段，使待接樁段的連接銷對準被接樁段的預埋連接槽，利用待接樁段的自重促使連接銷的方齒部分慢慢插入被接樁段的連接槽，即為完成PHC 管樁機械連接。

3.6 送樁

在最后一節(jié)PHC 管樁施工至地面時，首先在樁頂設置硬木，然后用送樁桿套住管樁頂部，保證送樁桿和樁身的中心線重合一致，方可開始送樁作業(yè)。送樁施工采用圓鋼管送樁器，即用送樁器將PHC 管樁送至工程設計位置，當最后3 陣的每陣貫入度≤30mm 時，方可停止施工。在送樁時，為了預防樁頂面受力不均勻引起的偏位或樁頂破碎等問題，應保證送樁器和管樁垂直一致，確保送樁器下端和樁頂斷面有效連接。嚴格控制送樁的樁頂標高，保證樁頂標高滿足設計要求；對送樁的空孔及時進行回填[5]。

4 施工注意事項

4.1 暫停施工條件

整根樁應力求連續(xù)施工，在出現符合工程暫停施工要求的條件時，應及時上報，經設計、監(jiān)理人員研究后再處理。在PHC 管樁施工過程中，管樁在靜壓沉樁時突然傾斜、施工現場的地面出現隆起、管樁上浮或位移過大、樁身混凝土出現脫落等問題時，應暫停施工。

4.2 控制壓樁力

為保護PHC 管樁樁身，減少不必要資源浪費，在靜壓沉樁過程中，應嚴格控制壓樁力，保證壓樁力大于樁身最大面產生的壓力。靜壓沉樁采用逐次加壓的方式進行均勻施力，先初步夾緊樁身，然后分次均勻在樁頂進行加壓，當靜壓壓力達到工程施工要求時停止加壓。靜壓沉樁過程嚴禁驟然增加壓力，保證壓樁持荷穩(wěn)壓時間≥8min，在PHC 管樁不再下沉時，即可停止施壓。為了解決停壓后發(fā)生樁身反彈而降低承載力的問題，在停壓后可采取復壓2 次的措施，每次壓樁持荷穩(wěn)壓時間≥10min。靜壓樁機及壓力儀器儀表等機械設備，應按規(guī)定要求定期送檢，保證其在施工過程中可以正常運行，并準確控制壓樁力。壓樁力的控制和樁機駕駛室的操作人員息息相關，應合理控制壓樁力，當監(jiān)測的壓力值出現嚴重波動時，應立即停工，保護PHC 管樁樁尖。

4.3 驗收要求

PHC 管樁施工質量檢查驗收時，PHC 管樁施工質量應符合工程要求和規(guī)范要求（如表2 所示），由于項目是在軟基地質條件施工，樁身容易發(fā)生偏移、傾斜等問題，必要時應上報，經相關人員確認研究處理，不可強行糾偏。

表2 管樁施工質量的驗收標準

5 結束語

靜壓式（PHC）預應力混凝土管樁施工效果良好，項目施工過程有效預防解決了裂樁、斷樁等問題，嚴格控制施工技術，采取合理的施工質量保證措施，充分保證了工程整體施工質量。在建筑工程施工中，做好施工準備，在施工過程中應綜合考慮施工技術質量風險因素，最大程度地降低施工技術風險，總結預防質量通病的可行措施，不斷提高施工質量，保證施工進度，保證工程經濟效益達到最優(yōu)。