趙建中

(安徽送變電工程公司，安徽 合肥 230022)

靜壓預(yù)應(yīng)力砼管樁制作工廠化，質(zhì)量穩(wěn)定。單樁承載力高，型號規(guī)格多，設(shè)計選擇余地大，現(xiàn)場施工快且無噪聲、無振動，靜壓法將逐漸取代錘擊法特別是城市軟土地質(zhì)基礎(chǔ)項目建設(shè)中得到廣泛的應(yīng)用。靜壓管樁施工技術(shù)得到了快速發(fā)展和提高，但還是經(jīng)常出現(xiàn)一些施工質(zhì)量問題和工程事故，如某高層住宅樓因地表堆土高低差側(cè)壓力導(dǎo)致樁基礎(chǔ)整體折斷，對靜壓管樁的應(yīng)用產(chǎn)生了一定的負面影響。在輸變電建筑地基處理過程中，靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工及檢測已有廣泛應(yīng)用。

1 施工質(zhì)量控制

1.1 靜壓沉樁機理

靜壓沉樁是依靠壓樁機械設(shè)備的自重和壓重對預(yù)制樁施加垂直壓力，將樁壓入或擠入土中。壓樁結(jié)束后，樁周土體內(nèi)孔隙水壓力逐漸消散，土體產(chǎn)生徑向固結(jié)，樁側(cè)摩阻力增大，土體強度得到恢復(fù)。壓樁一般分節(jié)壓人，逐段接長，同一根樁各工序應(yīng)連續(xù)施工，防止中途停歇過久而壓不下去，影響樁的極限承載能力。

1.2 靜壓預(yù)應(yīng)力砼管樁施工前的準備工作

1.2.1 工程施工圖紙準備

根據(jù)工程勘察報告和樁基礎(chǔ)施工圖紙，結(jié)合現(xiàn)場情況及相關(guān)標準規(guī)范，施工前組織圖紙自審，參加圖紙會審，形成會審紀要;涉及變更的，應(yīng)要求設(shè)計單位及時變更，使工程施工依據(jù)準確、合理。

1.2.2 施工技術(shù)資料準備

(1)工程地質(zhì)勘察資料:施工單位應(yīng)結(jié)合施工圖紙要求，認真熟悉勘察報告，了解地下水的分布，掌握工程地質(zhì)特征，為正確施工樁基礎(chǔ)做好準備。

(2)施工場地與環(huán)境條件的資料:特別在城市中心地帶或人口密集地區(qū)，交通設(shè)施、高壓線路、地下管線和構(gòu)筑物的分布往往很復(fù)雜，如果施工前情況不明，施工就可能破壞地下水管、刮碰高壓線路、損壞市政道路等，造成經(jīng)濟損失和安全事故。

1.2.3 現(xiàn)場準備

為保證樁機施工需要的工作面，需對場地進行三通一平工作、樁機移動及場內(nèi)運輸?shù)缆返男藿ㄆ秸?、場地排水溝準備、清理高空和地下障礙物等，做好樁位坐標的測控體系。

1.2.4 管樁質(zhì)量驗收

砼預(yù)應(yīng)力管樁到場后，檢查管樁的檢測報告、規(guī)格型號(包括外徑、壁厚、樁表面質(zhì)量、樁身長度、樁身彎曲度等)嚴格對到場砼預(yù)應(yīng)力管樁按施工圖紙及規(guī)范進行驗收并做好記錄，正確堆放砼預(yù)應(yīng)力管樁，防止管樁變形。

2 靜壓管樁施工常見質(zhì)量問題分析與處理

2.1 沉樁達不到設(shè)計要求

管樁施工的最終貫入度和最終標高作為施工過程工藝的最終質(zhì)量控制。一般情況下，常以一種控制標準為主，以另一種控制標準為參考。

原因分析:一是地質(zhì)勘察資料與實際工程地質(zhì)存在偏差，發(fā)生配樁長度不準確，使沉樁達不到成樁設(shè)計要求的相關(guān)控制值，如樁頂標高、終壓力、貫入度等。二是由于設(shè)備故障等原因使沉樁過程突然中斷時間過長，樁周阻力增大，難以沉樁到設(shè)計要求的持力層。

防治措施:應(yīng)探明工程地質(zhì)情況，必要時應(yīng)作補充地質(zhì)勘察，合理選擇持力層和成樁的相關(guān)控制值。根據(jù)有關(guān)要求合理選擇沉樁設(shè)備，在沉樁過程中發(fā)生異常情況時，應(yīng)冷靜分析原因，找出對策，不能盲目加大壓樁力強行沉樁，以防止樁身斷裂。

2.2 鄰樁上浮或樁頭位移

在沉樁過程中，相鄰的樁可能因擠土效應(yīng)而產(chǎn)生樁身上浮或橫向位移現(xiàn)象。

原因分析:一是靜壓管樁屬于擠土樁，在沉樁過程中存在擠土效應(yīng)會使地面隆起，特別當土層是飽和性軟土、樁距較密、樁數(shù)較多時，土被擠到極限密實度而向上隆起，后施工的樁便會對先前施工或相鄰的樁產(chǎn)生向上拉力，使其樁身上浮或被推向一側(cè)。二是施工中樁位被擠壓偏離或標志丟失，造成樁位錯位較大。三是選擇的沉樁順序或行車路線不合理。

防治措施:當施工中發(fā)現(xiàn)樁身上浮時，最有效的方法是采用取土引孔壓樁法，即用螺旋鉆機在設(shè)計樁位取土引孔后隨即壓入管樁，在壓縮性較差的土體中施工，引孔的孔徑應(yīng)比樁徑小50～100mm，引孔深度一般應(yīng)控制在樁長的30%內(nèi)，并做到隨引孔隨壓樁，以免地下水滲入孔內(nèi)引起塌孔或地下水泡軟樁端土層使樁端土承載力降低。

2.3 接樁處開裂

上下兩節(jié)樁在接樁處出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。

原因分析:一是上下兩節(jié)樁不在同一條直線上，使壓樁過程中接樁處焊縫局部產(chǎn)生過大集中應(yīng)力而開裂。二是采用焊接連接時，連接處端板表面未清理干凈，樁端不平整。三是未嚴格進行分層施焊、焊縫不連續(xù)、不飽滿及焊縫中夾有焊渣等雜物，焊接結(jié)束后停歇時間較短或焊縫遇地下水出現(xiàn)脆裂。

防治措施:在管樁接樁前應(yīng)先復(fù)核上下兩節(jié)樁的樁心錯位是否在允許偏差值之內(nèi)，一般宜設(shè)置接樁臨時導(dǎo)向箍，使上下兩節(jié)樁保持順直。焊接前應(yīng)檢查焊條和焊接設(shè)備適用完好，并利用鋼刷將兩節(jié)樁的端板表面清刷干凈。

2.4 樁身斷裂

在沉樁過程中，樁身突然發(fā)生較大傾斜而斷裂。

原因分析:一是地面突然發(fā)生較大的不均勻沉降，樁機和樁身嚴重傾斜，使樁身受到不能承受的彎矩而折斷;二是樁身混凝土存在質(zhì)量問題，使樁身局部強度不夠，沉樁過程中混凝土發(fā)生破碎;三是樁的運輸、堆放、起吊方法不當，也會產(chǎn)生裂紋或斷裂。

防治措施:沉樁過程中，如發(fā)現(xiàn)樁不垂直應(yīng)及時糾正，接樁時，要保證上下兩節(jié)樁的順直，且壓樁的下沉速度不宜太快。同時要對進場的管樁進行嚴格的質(zhì)量檢查，樁在運輸、堆放、起吊過程中應(yīng)嚴格按照設(shè)計說明中的要求和操作規(guī)程執(zhí)行。當施工中出現(xiàn)樁身斷裂，應(yīng)會同設(shè)計人員共同研究處理辦法，根據(jù)斷裂部位可采取加固措施，不能加固的應(yīng)采取補樁的方法。

2.5 樁身傾斜

樁身垂直度超過允許偏差值。

原因分析:一是場地不平、有較大坡度，樁機本身傾斜，首節(jié)樁初壓至樁身基本穩(wěn)定時才能及時校正垂直度，穩(wěn)樁時樁不垂直。首節(jié)樁垂直度偏差不得超過樁長的0.5%。送樁器、樁帽及樁不在同一條直線上，則樁在壓入過程中就會逐漸產(chǎn)生較大傾斜。二是接樁引起樁身傾斜。預(yù)制管樁接頭不宜超過3個，接樁宜在樁尖進入硬土層后進行。接樁時上、下段樁的中心線偏差不宜大于2mm，節(jié)點彎曲矢高不得大于樁段的0.1%。三是基坑土方開挖不當，樁身側(cè)向受力不平衡引起大面積群樁傾斜，特別是表層軟土土層厚度大，每次開挖的厚度超過規(guī)定，樁身傾斜的可能性更大。

防治措施:場地應(yīng)平整，對于發(fā)現(xiàn)局部平整度差、土質(zhì)松軟時，應(yīng)在樁機行走路線上加設(shè)墊木或其它材料，使樁機底座保持水平。對基坑土方開挖不當引起傾斜的樁，應(yīng)組織有關(guān)單位進行調(diào)查分析，采取樁基聯(lián)合承臺的加固措施或補樁的方法。施工中應(yīng)嚴禁邊沉樁邊開挖，土方開挖應(yīng)采取分層分段均勻?qū)ΨQ進行。對于軟土土層，樁周土體高差不得大于1.0m，并注意保持基坑圍護結(jié)構(gòu)或邊坡土體的穩(wěn)定。嚴格控制接樁的垂直度質(zhì)量，強化接樁工藝質(zhì)量驗收，做好隱蔽質(zhì)量記錄。

2.6 擠土效應(yīng)

原因分析:在城市密集區(qū)進行靜壓管樁施工時，沉樁過程中的擠土效應(yīng)容易對周圍建(構(gòu))筑物、地下管線等造成影響和破壞，其影響范圍約為樁長的1.2～1.5倍。

防治措施:在可能被破壞的建(構(gòu))筑物一側(cè)設(shè)置防擠溝，一般采用深1.5～2.0m、上寬2.0m、下寬1.0m的梯形溝，其作用是減少壓樁時引起表層土體的水平位移，降低土體內(nèi)超靜孔隙水壓力，使擠壓壓力迅速消散，防止建(構(gòu))筑物隆起、地下管線位移或受土擠壓而破壞等。

3 成樁質(zhì)量檢查

(1)采取直觀的方法對樁身質(zhì)量檢查。將低壓電燈泡沉入樁內(nèi)腔，若樁內(nèi)腔完整干燥說明樁身質(zhì)量基本完好無損壞;

(2)低應(yīng)變檢測試驗，檢測樁身完整性。在管樁頂部安裝一個響應(yīng)傳感器并用手錘施加一錘擊力，由基樁檢測系統(tǒng)采集信號、進行處理，進而得到樁完整性檢測結(jié)果;

(3)靜載承載力試驗。成樁后選擇具代表性的樁(一般先取20%以上且不得少于10根)，采用靜荷載試驗的方法，確定成樁的單樁豎向承載力。現(xiàn)場檢測人員配合做好最終沉降量和殘余沉降量的記錄工作;然后選擇3根以上且多余總樁數(shù)的1%管樁做靜載，做好試驗記錄。

4 結(jié)束語

復(fù)雜地層中的管樁施工難度較大，但若在施工前做好充分準備，對各種可能出現(xiàn)的問題采取相應(yīng)對策，加強施工過程控制和成樁質(zhì)量檢測，就能及時規(guī)避靜壓預(yù)應(yīng)力砼管樁施工中出現(xiàn)的質(zhì)量問題。

［1］張東林.靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的施工質(zhì)量控制［J］.廣東建材，2007(6).

［2］郭杰.論靜壓管樁施工的質(zhì)量安全控制［J］8.廣東建材，2007(5).