靜壓高強度預應力混凝土管樁(PHC )施工

許建林

高強度預應力混凝土管樁(PHC)是近幾年發(fā)展起來的一種樁基礎。由于其樁身強度高、耐打性好、成樁質量可靠、施工周期短、文明環(huán)保、綜合造價低等優(yōu)點，在高層建筑工程的基礎設計中應用前景十分看好;同時由于其經濟效益、社會效益顯著，適合山西地區(qū)的地質條件，在本地區(qū)的推廣應用前景十分廣闊。靜壓管樁施工是用反力將管樁壓入土層中，振動小、無噪聲、無空氣污染。由于其采用反力將管樁壓入土層工藝的特點，送樁較深一些，樁尖不易破碎，樁頂偏位不大，樁的承載力也可以保證。但由于大多數(shù)全液壓式靜力壓樁樁機的壓樁部位在整機的中央，因此施壓建筑物基礎的邊樁時，邊樁外側占用空間較大，對場地有一些要求。本文分析總結了靜壓高強度預應力混凝土管樁(PHC)在工程中的應用情況，以供同類型工程施工過程中參考。

1 工程概況

長治移動通信生產樓工程位于長治高新開發(fā)區(qū)太行北路西側。建筑占地面積約2 000 m2，總建筑面積約18 000 m2，地下1層，地上9層，局部10層，建筑高度44.25 m?；A設計采用高強度預應力混凝土管樁，樁徑600 m，壁厚130 mm，長度30 m。單樁豎向承載力特征值1 930 kN，單樁豎向極限承載力標準值3 860 kN。擬建場地(主要由第四系更新近沉積的粉土和粉質粘土相成)為非自重濕陷性黃土場地，地基的濕陷等級為Ⅰ級(輕微)，地下水靜止水位埋深介于5.00 m～5.69 m之間，抗震設防烈度為7度，建筑場地類別為Ⅲ類。

2 施工準備

1)組織有關工程技術人員閱讀、理解和領會圖紙的設計意圖，了解設計圖紙中的難點、重點，同時明確操作技術標準。

2)清理施工現(xiàn)場作業(yè)區(qū)內的障礙物，釬探樁位置范圍內地下情況，同時對場地內的地下排水，排污管道等地下設施進行標識。

3)按設計圖紙將基礎軸線位置測量并進行定位標注，再按照基礎平面圖將管樁位置點確定，打入木樁作紅油漆標識點。

4)組織機具設備進場。機具設備進場后按照施工圖紙和施工方案進行對照驗收(機具主要包括:靜力壓樁機、吊車、電焊機等)。

5)組織材料(包括管樁)進場。材料(管樁)進場后按照施工平面布置圖進行堆放，并按照要求檢查材料(管樁)質量說明書和取樣復試。管樁可分批組織進場，管樁進場后采用分層疊置(中間加80×80木方。兩端放置在0.2L處)，堆放層數(shù)不超過4層。

6)靜壓樁施工之前，要進行試壓樁工作。通過試樁確定樁最短入土深度，樁的最終量入土深度等，明確收樁標準壓力(本工程設計為3 860 kN)，以及樁在深層遇到障礙物時的處理方法和技術措施。根據(jù)靜壓試樁的數(shù)據(jù)，核定合理的配樁方案。

3 靜壓管樁施工

3.1 靜壓管樁施工工藝流程

壓樁機就位→探樁→吊樁喂樁、夾持→靜力壓樁→接樁、電焊焊接→送樁達控制深度→終止壓樁→樁機移到下一個樁位。

3.2 壓樁機就位

樁機設備進場并安裝就位，按需要的總重量配置壓重，調整樁機平臺得到水平狀態(tài)，并檢查樁機安裝狀況和起重工具。

3.3 探樁

根據(jù)測量定位點，采用同直徑的鋼管用靜力壓樁機探明表層土的障礙物(如果對土層了解可不進行探樁)。

3.4 吊樁喂樁、夾持

1)根據(jù)每個設計樁長選擇每節(jié)樁長和壓樁順序，并進行現(xiàn)場編號。

2)利用樁機自身起重按編號順序吊樁就位，再用夾具持樁對準測量定位點插入孔內，并及時修正偏差。

3)第一節(jié)樁插入地下時，必須保證位置和垂直度準確，對于偏差要及時糾正，必要時要重新拔出重新就位。

4)采用互成90°的方向，且不受壓樁影響的位置，用兩臺經緯儀進行監(jiān)測;通過樁機導架的旋轉、滑動和停留進行糾偏。

3.5 靜力壓樁

1)利用樁機的重量由液壓系統(tǒng)夾持將管樁垂直后壓入土中，采用兩臺經緯儀隨時監(jiān)控管樁壓入過程中的垂直度。

2)初壓下沉量較大，宜采用輕壓;隨著沉樁加深，沉速減慢，壓力逐漸增加，并隨時觀察壓樁的壓力和深度。

3)每一次下壓，樁的入土深度約為1.50 m～2.00 m，然后松夾→上升→再夾→再壓，如此反復進行，直至將管樁下壓至控制深度。

4)壓樁過程中，要使壓桿、樁帽和樁身保持在同一軸線上，避免管樁受到偏心壓力而受彎變形。

5)隨壓樁進行觀測，發(fā)現(xiàn)偏差及時糾正;必要時應將樁架導桿方向按樁身方向調整。

6)按設計樁位平面圖繪制樁編號圖，將壓樁過程觀測的結果進行詳細記錄。

3.6 接樁、電焊焊接

1)當將一節(jié)樁壓至地面0.80 m～1.00 m時，可進行上一節(jié)樁的接樁操作。

2)管樁的接樁采用電焊焊接接頭，焊接采用兩名焊工同時對稱連續(xù)施焊，確保焊縫均勻飽滿。

3)焊接完成后采用自然冷卻，冷卻時間不小于15 min，方可進行靜壓壓樁施工。

3.7 送樁達控制深度

1)當樁頂壓至接近地面時，檢查樁的垂直度和樁頭質量，合格后即可進行送樁，壓樁送樁作業(yè)連續(xù)進行。

2)靜壓管樁的送樁作業(yè)采用鋼制送樁器進行送樁，送樁深度根據(jù)現(xiàn)場情況和設計標高進行，送樁的最大壓樁力不宜超過樁身允許壓樁力的1.1倍。

3.8 終止壓樁

當樁壓入土層中一定深度(設計圖紙中的要求標準和試樁過程中給定的有關壓樁深度)，或樁尖進入設計持力層(端承樁更加重要)一定深度后，且靜力壓樁機的壓力表給出的讀數(shù)滿足試樁時測定的數(shù)值(本工程為3 860 kN)時，可以終止壓樁。

4 施工質量標準及保證措施

1)靜壓管樁質量標準。a.管樁垂直度允許偏差為1%;b.管樁位置的允許偏差值見表1;c.樁頂標高允許偏差:截樁后的樁頂標高允許偏差為±10 mm，按標高控制的樁頂標高允許偏差為－50 mm～+100 mm。

表1 管樁位置的允許偏差值

2)加強管樁和樁尖的進場驗收，尤其要驗收管樁混凝土的強度(必須達到設計強度標準值的100%以上)。

3)必須對參加靜壓管樁的所有人員進行專業(yè)操作的交底(包括工藝、質量、安全等)，做到人人心中有數(shù)后，才可以開始進入施工程序。

4)靜壓樁機組裝后，必須進行全面檢查，重點要復檢各項儀表的準確度。

5)管樁靜壓入土前及時進行校正，在壓入過程中隨時檢測樁身的垂直度和樁機的水平狀況，壓入3 m以上嚴禁用樁機行走或回轉作校正。

6)接樁時上下節(jié)管樁接口焊接應先調平接口，并進行清理，中心一致、接口對齊后方可焊接。兩人同時對稱焊接，焊縫須均勻飽滿，焊接完成后自然冷卻15 min后，方可進行靜壓施工。

7)壓樁的順序和線路，避免同一方向靜壓管樁施工，減少靜壓管樁最后壓樁沉樁困難、壓樁后土層隆起和管樁上浮等現(xiàn)象。

8)靜壓管樁施工過程中專業(yè)技術人員必須堅守崗位，對于沉樁過程中出現(xiàn)的異常情況，要及時分析原因，及時進行處置。

9)認真做好靜壓管樁施工過程中的各項施工記錄，為管樁施工質量、動測檢驗和靜載試驗提供最直接、最有力的證據(jù)。

[1]劉京川.淺談PHC預應力管樁靜壓法施工與質量控制[J］.山西建筑，2009，35(7):127-128.