混凝土預(yù)制樁基施工技術(shù)與管理

趙以明（江蘇蘇地建設(shè)工程有限公司，江蘇 南京 211800）

混凝土具有施工高效、堅(jiān)固耐用、承載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，混凝土預(yù)制樁基是目前應(yīng)用范圍最為廣泛的建筑基礎(chǔ)。由于混凝土的特性，作業(yè)質(zhì)量受多方因素影響，所以為保障混凝土預(yù)制樁基的施工質(zhì)量，在合理選擇施工技術(shù)的同時，也要開展相應(yīng)的施工管理控制工作。

1 混凝土預(yù)制樁基施工技術(shù)

混凝土預(yù)制樁作為建筑樁基施工的核心環(huán)節(jié)，對具備特殊承載力要求的地基或軟土地基而言，是一種較為常見的地基處理方式。混凝土預(yù)制樁基通常是根據(jù)建筑工程施工設(shè)計(jì)圖紙相關(guān)要求及技術(shù)參數(shù)規(guī)定，在施工現(xiàn)場制作鋼筋混凝土樁，并借助沉樁設(shè)備將制作好的混凝土樁打入地下形成樁基。雖然混凝土預(yù)制樁具有施工效率高、荷載大、耐久性強(qiáng)等特點(diǎn)，但混凝土在配制過程中容易受到外界因素的影響，適用于外界干擾因素較小的施工場地。

2 混凝土預(yù)制樁基施工技術(shù)要求

2.1 符合標(biāo)高與貫入度要求

施工人員在使用沉樁設(shè)備將制作好的混凝土樁打入地下時，如果樁柱底端到達(dá)碎石土、硬塑黏性土、風(fēng)化巖、砂土層、粉土層等土層，應(yīng)嚴(yán)格控制樁柱的貫入度，依據(jù)樁端持力層深度或樁尖標(biāo)高確定貫入度；如果樁柱的貫入度符合要求，但樁端的標(biāo)高不符合要求，可使用設(shè)備對混凝土樁柱連續(xù)錘擊3陣，且保障每陣錘擊下的貫入度均符合規(guī)定要求；如果樁端位于其他土層，則需依據(jù)樁柱貫入度，對樁端的設(shè)計(jì)標(biāo)高進(jìn)行合理控制[1]。

2.2 符合垂直度與平面位置要求

樁柱在完成打樁作業(yè)后，應(yīng)對樁柱的實(shí)際位置加以測量，樁柱位置的實(shí)際偏差不得超過規(guī)定范圍。在打樁前，需將樁柱提升位置完全對準(zhǔn)預(yù)先標(biāo)注的樁位，樁柱與樁位間保持垂直，避免因樁柱與樁位傾斜，導(dǎo)致實(shí)際樁位出現(xiàn)偏差；打樁時，確保樁錘、樁體、樁帽“三點(diǎn)一線”，位于同一軸線。再者，在對短樁接長處理時，注意上節(jié)樁柱與下節(jié)樁端保持平整，二者中心必須完全對齊，如果樁柱斷面間存在縫隙，需用鐵片實(shí)施焊接處理。最后，在樁基開挖時，應(yīng)先制定開挖方案，避免開挖中對混凝土預(yù)制樁基造成破壞。

3 混凝土預(yù)制樁的施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 混凝土預(yù)制樁的制作

混凝土預(yù)制樁大多選擇現(xiàn)場制作，采取間隔重疊澆筑法來制作混凝土預(yù)制樁，使用這種制作方法可以有效利用施工場地。值得注意的是，混凝土預(yù)制樁柱的制作場地必須堅(jiān)實(shí)、平整、沉降均勻，預(yù)制樁的重疊層數(shù)是根據(jù)其制作場地允許的荷載量來確定的，通常情況下預(yù)制樁柱的重疊層數(shù)不會超過四層；施工人員會在毗鄰的兩根預(yù)制柱間設(shè)置相應(yīng)的隔離層，采取分段式澆筑的方式來配置預(yù)制樁。值得注意的是，只有當(dāng)下層樁混凝土澆筑強(qiáng)度高出設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%以后，才能澆筑上層預(yù)制樁，同時注意預(yù)制樁澆筑時間的合理性。

另外，在制作混凝土預(yù)制樁時，應(yīng)確保預(yù)制樁界面邊長為25cm～55cm、直徑為30cm～80cm；混凝土預(yù)制樁的單節(jié)與多節(jié)長度，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場制作條件、樁架高度、運(yùn)輸與裝卸能力加以確定。需要注意的是，現(xiàn)場配制的混凝土預(yù)制樁柱長度不得大于30m，工程制作的預(yù)制樁長度不得大于12m，且用來制作預(yù)制樁的混凝土強(qiáng)度等級不低于C30；預(yù)制樁樁頂?shù)墓拷顟?yīng)配制鋼筋網(wǎng)片，并實(shí)施加密處理。預(yù)制樁縱向鋼筋數(shù)量不能低于8根，直徑不得低于14mm。同時，壓入樁的配筋率應(yīng)大于0.4%，沉樁的縱向配筋率高于0.8%，且樁身直徑尺寸與寬度不得低于35cm。

3.2 混凝土預(yù)制樁的起吊運(yùn)輸

當(dāng)混凝土預(yù)制樁的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%時，方能起吊，待預(yù)制樁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%時，就能展開樁柱的運(yùn)輸與打樁。通常情況下，混凝土預(yù)制樁配筋都采取均勻?qū)ΨQ的配置方式，為防止起吊對預(yù)制樁柱本體造成影響，需在樁柱正、負(fù)彎矩相等的位置設(shè)置起吊點(diǎn)。

3.3 混凝土預(yù)制樁的現(xiàn)場堆放

為防止混凝土預(yù)制樁柱在堆放過程中發(fā)生形變，堆放場地必須堅(jiān)實(shí)、平整，之后按照預(yù)制樁柱的尺寸、規(guī)格差異對預(yù)制樁柱實(shí)行分類堆放，預(yù)制樁堆放層數(shù)不得高于四層，各層放置的預(yù)制樁墊木要始終處于同一垂直線上，預(yù)制樁墊木間的間距與樁柱起吊位保持一致[2]。

3.4 混凝土預(yù)制樁沉樁施工技術(shù)要點(diǎn)

混凝土預(yù)制樁沉樁所用的沉樁設(shè)備是由樁架、樁錘、動力裝置系統(tǒng)組成的，原理是利用樁錐對預(yù)制樁實(shí)行捶打沉樁。在沉樁中，采取“重錘輕擊”的方式，施工人員在錘擊預(yù)制柱時，需結(jié)合施工場地的土質(zhì)類型、預(yù)制樁規(guī)格、混凝土強(qiáng)度明確錘擊力度，用于懸吊樁錘的預(yù)制樁樁架高度，也是影響錘擊力的因素，施工人員需結(jié)合多方面內(nèi)容對樁架高度和錘擊應(yīng)力加以計(jì)算。

3.5 混凝土預(yù)制樁打樁施工的技術(shù)要點(diǎn)

3.5.1 打樁順序

常見的打樁順序有三種：一是從一側(cè)持續(xù)向一個固定方向打樁；二是從中間持續(xù)向兩個方向打樁；三是從中間持續(xù)向四周打樁。不能從外到內(nèi)或從四周往中間打樁，需從中間向四周沉樁，從中到外，從近到遠(yuǎn)，先淺后深，從大到小，從長到短。如果建筑工程的坑基面積較小，可以選用從中間向兩側(cè)的打樁方法；如果坑基面積較大，可將坑基分成均等的若干段，分別在每段進(jìn)行打樁。由于打樁過程中，樁柱會對周邊土地產(chǎn)生擠壓應(yīng)力，先入土層的樁體會受到后入土層樁體的擠壓，從而出現(xiàn)偏移或變位，發(fā)生浮樁，后入土層的預(yù)制樁無法達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，會出現(xiàn)土體擠壓、隆起，截樁過大。為此，打樁時，應(yīng)在打樁前根據(jù)樁柱的尺寸、規(guī)格、密集度、圖紙要求標(biāo)出樁位，結(jié)合樁基的地質(zhì)條件、地勢、標(biāo)高來確定最佳的打樁順序與打樁位置。

3.5.2 打樁方法

樁基就位、確定打樁順序和打樁位置后，施工人員要吊起樁錘、樁帽，將樁柱吊入導(dǎo)桿內(nèi)，對準(zhǔn)樁位，慢速將樁柱下放土層，整個過程樁柱的直度偏差要小于0.5%，之后固定樁帽、樁錘，確保樁帽、樁錘、樁體“三點(diǎn)一線”，使樁體垂直沉設(shè)。值得注意的是，應(yīng)在樁錘與樁帽間加設(shè)彈性襯墊，并留有一定縫隙，避免樁錘對樁頂造成損傷。在打樁中，施工人員需保持小落距的錘擊，當(dāng)樁體沒入土體深度達(dá)到1m～2m后，檢查樁尖是否偏移。若樁尖無偏移，可以加大落距至設(shè)計(jì)高度進(jìn)行錘擊，直至樁柱沒入土層深度達(dá)到預(yù)期要求后，方可停止錘擊。在整個過程中，最大錘擊落距不得大于1m。如果選擇柴油錘進(jìn)行錘擊，應(yīng)保證錘的正常跳動。若打樁時，樁體的貫入度出現(xiàn)傾斜，必須立即停止打樁，待找出異常原因后方可繼續(xù)打樁[3]。

3.5.3 接樁

通常采取焊接的方式完成接樁，焊接中的停頓時間大于1min，焊接縫隙上節(jié)錯口外徑不小于700mm，下節(jié)錯口外徑小于700mm；咬邊深度不超過0.5mm，加強(qiáng)層高度為2mm，寬度為2mm；肉眼觀察焊縫外觀無氣孔、裂縫、焊瘤。接樁時如果用法蘭盤拼裝樁柱，需保障連接的牢固性，按照設(shè)計(jì)要求實(shí)施防銹處理。

4 混凝土預(yù)制樁基的施工管理

4.1 施工準(zhǔn)備工作

在正式開展混凝土預(yù)制樁基施工前，需對施工材料、施工設(shè)備、施工人員調(diào)配進(jìn)行合理安排，開展相應(yīng)的施工前期準(zhǔn)備工作，加強(qiáng)施工現(xiàn)場管理。事先對預(yù)制混凝土樁柱的施工現(xiàn)場予以清理，保持施工現(xiàn)場的平整、光潔，清除施工現(xiàn)場的廢渣、固體廢棄物。另外，施工人員還要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，對混凝土預(yù)制樁柱的捶打位置進(jìn)行放線定位，并對所選沉樁設(shè)備的型號、尺寸、技術(shù)參數(shù)加以核驗(yàn)，檢查設(shè)備的運(yùn)行狀況。

4.2 施工過程質(zhì)量控制

在混凝土預(yù)制樁柱施工過程中，可能會出現(xiàn)混凝土樁柱打樁不暢、樁體歪斜、樁頂移位等問題，這是因?yàn)槭┕と藛T的工作態(tài)度不積極，在正式打樁時，沒有事先檢查樁柱的垂直情況，確認(rèn)樁柱是否對準(zhǔn)打樁位，或樁架及其相關(guān)施工規(guī)范不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致樁柱沒有垂直打入土體，樁柱受到斜向、偏心的沖擊力，造成樁體損毀或斷裂，無法按照預(yù)期要求打入土體；樁尖遇到障礙物，也會使柱身傾斜。面對這種情況，施工人員必須嚴(yán)格按照操作規(guī)范來對樁柱實(shí)行垂直檢測，如果發(fā)現(xiàn)樁身或樁架存在偏移，應(yīng)及時調(diào)整，并將誤差控制在規(guī)定范圍內(nèi)。

再者，混凝土預(yù)制樁柱在施工中還會出現(xiàn)鋼筋混凝土樁頭破損問題，原因是混凝土配比不合理，澆筑成型的混凝土預(yù)制樁存在密實(shí)度與力度不達(dá)標(biāo)、不規(guī)范的混凝土養(yǎng)護(hù)工作與澆筑過程，也會致使混凝土樁柱強(qiáng)度與規(guī)定不符。再者，柱頭受壓位置的鋼筋網(wǎng)片數(shù)量不達(dá)標(biāo)或網(wǎng)片間距不規(guī)范，也會使鋼筋混凝土樁頭破損。為此，施工人員在配置混凝土?xí)r，除按照規(guī)定對水泥、粗骨料完成配比外，還需對原料的質(zhì)量加以抽檢，保障混凝土原料質(zhì)量，合理設(shè)置樁端網(wǎng)片鋼筋數(shù)量與間距，在澆筑時堅(jiān)持從樁端到樁尖的澆筑原則，之后注重混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。

4.3 施工后期質(zhì)量檢測

混凝土預(yù)制樁基施工完畢后，需對混凝土預(yù)制樁基加以驗(yàn)收，檢查實(shí)際的混凝土預(yù)制柱樁基尺寸、標(biāo)高，如果發(fā)現(xiàn)樁柱偏移尺寸超出規(guī)范要求，應(yīng)及時處理，提高樁柱位置的精準(zhǔn)度。另外，在混凝土預(yù)制樁打樁時，還需及時對樁基的靜荷載加以試驗(yàn)，檢查監(jiān)測結(jié)果。最后，需要對混凝土預(yù)制樁的施工質(zhì)量展開最終檢驗(yàn)，判斷完工的混凝土預(yù)制樁基能否滿足后續(xù)施工荷載的要求。

5 結(jié)語

綜上所述，混凝土樁基施工質(zhì)量決定了建筑物的整體質(zhì)量，應(yīng)合理選擇混凝土樁基施工技術(shù)，開展相應(yīng)的施工管理工作，保障混凝土樁基施工質(zhì)量，以推動整體建筑工程的安全高效完工。