PHC管樁靜壓法施工技術(shù)及質(zhì)量控制

黃樹春廈門廈信建設(shè)工程監(jiān)理有限公司（361021）

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PHC管樁靜壓法施工技術(shù)及質(zhì)量控制

黃樹春
廈門廈信建設(shè)工程監(jiān)理有限公司（361021）

摘要：結(jié)合某項(xiàng)目樁基工程施工實(shí)例，研究了預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁靜壓法施工技術(shù)，并對施工中的技術(shù)問題進(jìn)行了針對性的處理，希望能為類似的工程提供參考。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁；靜壓法；施工技術(shù)

1　工程概況

某建筑工程項(xiàng)目打樁區(qū)域面積18 000 m2，根據(jù)其工程需要，將樁基設(shè)計(jì)等級為乙級，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年。該工程樁型為PHC500AB100，不采用樁尖，沉樁采用以壓力為主、樁長為輔的控制原則，樁端進(jìn)入粉砂層≥1 m，工程樁長度均在30～49 m，共計(jì)工程樁1 262根。每根管樁入土深度為30～49 m。根據(jù)地質(zhì)勘測報告，場地基本可以承受靜壓樁機(jī)行走的要求，可以進(jìn)行下一步施工。靜壓法施工不產(chǎn)生振動，無噪聲，無污染，對周邊環(huán)境無影響，故該工程全部采用靜壓法施工。

2　樁機(jī)選型

靜壓樁機(jī)常用全液壓式靜壓樁機(jī)。全液壓式靜壓樁機(jī)根據(jù)其沉樁施工方式不同分為頂壓和抱壓兩種。抱壓壓樁力對樁身產(chǎn)生的橫向力比頂壓壓樁力大30％～50％，過大的抱壓力將使樁身產(chǎn)生豎向裂縫。在抱壓壓樁力作用下，管樁內(nèi)側(cè)壁在力的作用點(diǎn)處產(chǎn)生拉應(yīng)力，外壁在力的作用點(diǎn)處產(chǎn)生遠(yuǎn)大于C80混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的拉應(yīng)力，致使管擴(kuò)開。因此，為了保證樁身不受損壞，通過限制壓樁力來控制頂壓力和抱壓力。本工程設(shè)計(jì)樁型為PHC500AB100，樁長30～49 m，管樁進(jìn)入粉砂層，采用樁長和貫入度雙重控制原則，單樁承載力特征值最大2 000 kN?？紤]到場地、地質(zhì)情況和施工特殊要求，需加大壓樁力，所以最終確定選用ZYJ 800B型液壓抱壓式壓樁機(jī)。

3　PHC管樁靜壓法施工技術(shù)

3.1壓樁工藝流程

靜壓法施工一般情況下采用分段壓入、逐段接長的方法，按照施工程序中的各個環(huán)節(jié)連續(xù)搭接就能保證靜壓沉樁施工順利進(jìn)行。

PHC管樁靜壓壓樁的主要工藝流程：

測量定位→壓樁機(jī)就位→吊樁喂樁→樁身對中調(diào)直→壓樁→焊接接樁→再壓樁→送樁→終止壓樁→截樁。

3.2壓樁技術(shù)

3.2.1測量定位

正式開始的第一步則是根據(jù)業(yè)主提供的水準(zhǔn)點(diǎn)和坐標(biāo)點(diǎn)，結(jié)合樁位平面圖進(jìn)行樁位放樣，樁位放樣必須嚴(yán)格找準(zhǔn)水準(zhǔn)點(diǎn)和坐標(biāo)點(diǎn)。這是壓樁技術(shù)能較好應(yīng)用于工程的前提。

3.2.2樁機(jī)就位

樁機(jī)就位是壓樁的關(guān)鍵，但其操作步驟并不復(fù)雜，概括說來就是：樁機(jī)移動到壓樁位置，調(diào)好樁機(jī)平整度，并使夾具的中心對準(zhǔn)樁位中心。該步驟完成之后需要對樁位進(jìn)行復(fù)測，看是否有移位，這是因?yàn)闃稒C(jī)進(jìn)場會造成土體擠壓，導(dǎo)致樁位偏移，故樁機(jī)定位后應(yīng)復(fù)測樁位是否正確。

3.2.3壓樁

1）喂樁

通過液壓裝置調(diào)整機(jī)身至水平，當(dāng)樁端距離樁機(jī)5 m以內(nèi)時，將鋼絲繩套在樁端0.2 L（L為樁長）處單點(diǎn)起吊，將管樁吊起緩慢放入夾持器內(nèi)，使上下卡瓦夾被壓樁。同時需注意夾樁的壓力不宜過大，待樁基本體垂直后插入壓樁機(jī)的夾箱內(nèi)，然后扶正對點(diǎn)、就位，此時一定要注意插樁時讓樁頭對準(zhǔn)地面樁位標(biāo)志物，用2臺經(jīng)緯儀交叉，使其成90°。經(jīng)緯儀的位置選擇也要格外注意，一定要選擇能看清樁全長的地方。然后用經(jīng)緯儀觀測樁的垂直度，保證垂直度在5‰以內(nèi)才可正式壓樁，隨壓隨控制垂直度。同時，指揮樁機(jī)進(jìn)行反復(fù)多次調(diào)整，從互成90°的兩個方向控制樁的垂直度和校核樁位，并要保持樁機(jī)在水平狀態(tài)。喂樁階段應(yīng)當(dāng)盡量保證垂直度的精準(zhǔn)，這是因?yàn)樵诮酉聛淼膲簶峨A段隨著樁入土深度的增加，垂直度將很難調(diào)整，這勢必會影響整個壓樁工藝的質(zhì)量。

2）壓樁

調(diào)準(zhǔn)后慢慢開始對壓樁進(jìn)行加壓，此時一定要確保管樁垂直，即保持垂直度在5‰內(nèi)。尤其是第1節(jié)樁要嚴(yán)格保證垂直度，因其垂直度，對后面的工程樁產(chǎn)生影響。在壓樁過程中，樁機(jī)主控室內(nèi)的操作工需要隨時觀察壓力表，及時控制調(diào)整壓樁力，保證調(diào)節(jié)樁機(jī)壓力同步平衡，避免偏心。在樁入土前，應(yīng)在樁身上，按1 m間距均勻劃分長度標(biāo)記，以控制樁身入土深度。每壓1 m應(yīng)當(dāng)記錄壓力值1次，以確保壓力值大小在可控范圍之內(nèi)。就一般工程而言，壓樁速率應(yīng)當(dāng)控制在1.0～1.9 m/min。對壓樁合格的判斷通常以終壓為主、樁長為輔，終壓值通常是按設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)定予以判定的，一般為特征值的兩倍，在具體的施工操作中以終壓值下壓三次，樁的下降量確保在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)時為合格［1］。

3.2.4送樁

最后一步即為送樁，這是整個壓樁的技術(shù)的收尾工作，因而決定著整個工程的成敗。同時，送樁也為之前壓樁階段可能存在的不足提供了彌補(bǔ)的可能。當(dāng)壓入的最后一節(jié)樁外露部分樁機(jī)無法加壓時，或者當(dāng)最后一節(jié)樁的樁頂標(biāo)高沒有滿足設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高時，必須采用送樁器送樁。送樁器上都標(biāo)有刻度，用于測量計(jì)算送樁的深度。送樁前，管樁露出地面高度最好控制在0.3～0.5 m，根據(jù)樁頂標(biāo)高，用鋼制送樁器將樁送至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

4　質(zhì)量控制

4.1灌芯及接樁處理

整個壓樁工程進(jìn)行之后，對302單體進(jìn)行低應(yīng)變動測檢測，結(jié)果顯示302-116、302-345、302-576樁有損壞的跡象。推斷其原因，可能是工期緊迫、打樁速度較快以及后期塔式起重機(jī)樁施工等對個別工程樁造成局部損壞。其中，116號樁損壞標(biāo)高為樁頂以下8 m，345號樁損壞標(biāo)高為樁頂以下2.5 m，576號樁損壞標(biāo)高為樁頂以下1 m。

經(jīng)混凝土強(qiáng)度代換，原有樁混凝土強(qiáng)度等級為C80，現(xiàn)灌芯采用強(qiáng)度等級為C55的水下混凝土。灌芯后混凝土抗壓力與原有樁混凝土抗壓力比值為1.22：1，滿足要求。由于116號、345號工程樁損壞部位較深，故經(jīng)設(shè)計(jì)師同意，采用灌芯方式對其進(jìn)行加強(qiáng)處理。

4.2灌芯處理

1）灌芯處理步驟如下

樁頂標(biāo)高標(biāo)記→截樁→管樁樁身淤泥清理→安裝鋼筋籠→澆筑灌芯混凝土。

2）主要施工方法

以上工程樁施工過程中應(yīng)對損壞管樁作好標(biāo)記。在灌芯和接樁處理前，必須再次進(jìn)行確認(rèn)以確保灌芯處理能正常實(shí)施。若無確認(rèn)，則在施工過程中可能出現(xiàn)對應(yīng)參數(shù)不明而被迫中斷施工，這不僅降低施工效率，而且需要對管樁再次補(bǔ)作標(biāo)記，增加對管身的損壞。

針對需要處理的樁位，要再次測樁頂標(biāo)高，對于高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高的工程樁需要作截樁處理。依據(jù)打樁記錄表，116號樁高出1.2 m，345號樁高出0.6 m，在灌芯處理前均需要進(jìn)行截樁處理。按照低應(yīng)變檢測報告，116號樁在樁頂以下8.0 m左右處有明顯不利缺陷，345號樁在樁頂以下2.5 m左右處有明顯不利缺陷，灌芯加強(qiáng)高度均取樁頂至損壞部位以下3.5 m，按照打樁記錄表，116號樁實(shí)際灌芯高度為10.3 m，345號樁實(shí)際灌芯高度為5.4 m。

為確保樁灌芯混凝土強(qiáng)度等級達(dá)到規(guī)定，樁灌芯采用水下C55微膨脹混凝土。

4.3樁身損壞接樁處理

樁身損壞接樁主要分為以下步驟：

樁頂標(biāo)高標(biāo)記→管樁樁身淤泥清理→安裝鋼筋籠→澆筑灌芯混凝土→接樁部位鋼筋綁扎→接樁部位模板支設(shè)→接樁部位混凝土澆筑。

樁身損壞接樁主要施工方法：

576號樁高出樁頂2.4 m，根據(jù)小應(yīng)變試驗(yàn)結(jié)果，樁頂以下1 m左右處有明顯不利缺陷，576號樁按照預(yù)應(yīng)力混凝土管樁圖集（10G409）做法進(jìn)行接樁處理。

在準(zhǔn)確定位樁位后，將樁身缺陷部位以上樁體進(jìn)行截樁處理。

清理完樁孔內(nèi)淤泥與其他雜物后，按照要求安裝樁芯鋼筋籠，澆筑樁灌芯混凝土。灌芯混凝土強(qiáng)度等級為C40，灌芯混凝土應(yīng)充分振搗使其密實(shí)。

5　結(jié)語

預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁靜壓法施工具有施工質(zhì)量高、施工應(yīng)力小、截樁量小、適應(yīng)性強(qiáng)、對環(huán)境無影響的優(yōu)點(diǎn)，順應(yīng)了21世紀(jì)以來人們逐步增強(qiáng)的環(huán)保意識，已被推廣應(yīng)用于房地產(chǎn)建設(shè)、公路建設(shè)、鐵路建設(shè)、港口碼頭建設(shè)、機(jī)場建設(shè)和水上工程建設(shè)等領(lǐng)域中，并取得顯著的成效。但工程質(zhì)量的維護(hù)與保障還需要相關(guān)施工人員在施工過程中嚴(yán)格控制各施工流程的質(zhì)量，熟知實(shí)際操作中可能出現(xiàn)的技術(shù)障礙，處理好預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁靜壓法施工中的技術(shù)問題。這樣才能使得預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁靜壓法發(fā)揮它的優(yōu)勢，在眾多技術(shù)中顯示出其獨(dú)特的性能，在現(xiàn)代建筑領(lǐng)域貢獻(xiàn)出其不可小覷的力量。

參考文獻(xiàn)：

［1］種濤.淺談靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工過程中的安全管理［J］.科技與企業(yè)，2014（13）.