錘擊預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí)心樁施工技術(shù)及質(zhì)量保證措施

蔡敏丹

（漳州市建筑工程有限公司，福建 漳州 363000）

0 引言

預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí)心柱具有抗壓能力強(qiáng)、承載力高等優(yōu)點(diǎn)，在樁基工程中廣泛應(yīng)用。錘擊預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí)心樁施工與其它基礎(chǔ)工程施工相比具有施工技術(shù)要求高、施工方法復(fù)雜、施工流程嚴(yán)格等特點(diǎn)，并且需要專門(mén)的設(shè)備和專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行操作施工。因此，要認(rèn)真分析錘擊預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí)心樁施工的技術(shù)要點(diǎn)，結(jié)合工程實(shí)際，提出可靠的施工質(zhì)量控制措施，以提升錘擊預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí)心樁施工的安全與質(zhì)量。

1 錘擊預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí)心樁施工項(xiàng)目概況

1.1 項(xiàng)目總體情況

某行政服務(wù)中心建設(shè)項(xiàng)目總用地面積33505.11m2，總建筑面積80 311 m2，地上建筑面積60 306 m2，地下建筑面積20 005 m2，建筑基地面積13 594 m2，采用工業(yè)化方式建造，鋼結(jié)構(gòu)的單體建筑裝配率不低于50%。

1.2 錘擊沉樁施工原則

工程施工質(zhì)量和管理質(zhì)量目標(biāo)是確保樁基工程保證一次性交驗(yàn)通過(guò)。工程采用錘擊預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí)心方樁。樁基具體選用情況如表1所示。

表1 樁端持力層與預(yù)制方樁選用

在該項(xiàng)目樁基工程施工中，采用的是錘擊法施工，這種施工具有較大優(yōu)勢(shì)，能保證樁基的穩(wěn)定。錘擊沉樁施工需選用液壓打樁錘，提錘高度控制在500 mm，同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制基樁的雙向垂直度。

ZH1、ZH2應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試樁情況驗(yàn)證終打條件。原則上以最后三陣貫入度控制為主，樁長(zhǎng)控制為輔。最后一陣每陣10擊的貫入度不大于40 mm，最后三陣每陣10擊的累積總貫入不大于130 mm。樁入土深度控制應(yīng)采用設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)及貫入度雙控原則，以貫入度為主，樁長(zhǎng)控制為輔。

ZH3應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試樁情況驗(yàn)證終打條件。原則上以進(jìn)入持力層深度為主，同時(shí)滿足樁長(zhǎng)要求，最后三陣貫入度控制為輔。

2 錘擊預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí)心樁施工技術(shù)

2.1 錘擊樁施工設(shè)備選擇

施工設(shè)備是錘擊樁施工的基礎(chǔ)，需要根據(jù)工程特點(diǎn)和施工需求，選擇合適的施工設(shè)備。所有施工機(jī)械、器具須及時(shí)清理、保養(yǎng)、整修，并做好施工前的質(zhì)量檢查、保管等工作，確保運(yùn)轉(zhuǎn)正常。錘擊樁施工設(shè)備主要有YC-16液壓打樁錘、YC-14液壓打樁錘、DS3水準(zhǔn)儀、全站儀、50 m鋼尺、電焊機(jī)、履帶式挖掘機(jī)、裝載機(jī)、吊車(chē)等。

2.2 錘擊樁施工材料選擇

預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí)心方樁采用JYFZ-AF-450-a，混凝土保護(hù)層厚度＞45 mm。預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí)心方樁的樁身抗裂彎矩≥131.6 kN·m，樁身極限彎矩≥

178 kN·m，樁身豎向承載力設(shè)計(jì)值≥3 800 kN，樁身受拉承載力設(shè)計(jì)值≥917 kN，一級(jí)裂縫控制抗裂拉力標(biāo)準(zhǔn)值≥858 kN，樁身抗剪承載力設(shè)計(jì)值≥327 kN。方樁混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于C60，方樁的樁身混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力不得低于4.0 N/mm2。預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí)心方樁應(yīng)進(jìn)行合理配樁，盡量減少方樁接頭數(shù)量，在連接槽內(nèi)及端頭板滿涂防腐瀝青涂料，涂料厚度不小于300 μm，接頭端板厚度不應(yīng)小于20 mm，端板焊縫厚度不小于16 mm。在作為抗拔樁時(shí)，宜優(yōu)先采用單節(jié)樁。

2.3 錘擊沉樁施工順序

錘擊預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí)心方樁的施工工作面較大，根據(jù)施工總進(jìn)度及施工現(xiàn)場(chǎng)的情況要求，認(rèn)真察看工地現(xiàn)場(chǎng)，熟悉現(xiàn)場(chǎng)地理位置，土壤性質(zhì)。認(rèn)真分析樁位平面布置圖，確定壓樁順序及樁機(jī)行走施工路線。壓樁施工順序根據(jù)業(yè)主施工思路及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，樁基工程擬分為4/0A-E軸交2/01-13軸與FS軸交2/01-13軸兩個(gè)區(qū)依次施工，安排6臺(tái)YC-16液壓打樁錘同時(shí)施工。具體施工順序圖1所示。

圖1 錘擊沉樁施工流程

2.4 錘擊樁施工方法

（1）開(kāi)展樁機(jī)架設(shè)。樁機(jī)架質(zhì)量大，對(duì)于場(chǎng)地等要求高，在架設(shè)前需要先對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整，保證場(chǎng)地安全牢固。此外要對(duì)樁架的滑輪系統(tǒng)、受力支點(diǎn)、鋼絲繩等開(kāi)展質(zhì)量安全檢查，架設(shè)過(guò)程中需要有專業(yè)技術(shù)人員在現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，施工人員開(kāi)展周?chē)踩珯z查，操作時(shí)按照流程和操作規(guī)程進(jìn)行。樁機(jī)安裝完成后，要進(jìn)行調(diào)整樁機(jī)架的位置、垂直度等，確保固定好位置，施工中不能發(fā)生傾斜移位。

（2）插樁。起吊管樁時(shí)，在樁一端約1 m處用鋼絲繩捆牢固，起動(dòng)吊機(jī)把樁管吊起，使樁上端套入錘帽內(nèi)，下端對(duì)準(zhǔn)樁位緩緩放下插入土中。樁的正側(cè)兩面用吊墜校正，使樁錘、樁身同在一條垂直線上，第一節(jié)樁垂直度偏差控制在0.5%以內(nèi)，并保持位置及方向正確。錘樁時(shí)剛開(kāi)始用輕錘，確認(rèn)無(wú)偏差后再繼續(xù)施工，如出現(xiàn)偏差要立即糾正或者重新錘樁。樁的垂直度需要安排儀器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)導(dǎo)架保持垂直，通過(guò)樁機(jī)導(dǎo)架的旋轉(zhuǎn)、滑動(dòng)及停留進(jìn)行調(diào)整。

（3）錘擊成樁。打樁機(jī)時(shí)，行管下鋪設(shè)枕木要均勻平實(shí)，保證樁架穩(wěn)定不易搖擺。打樁采取重錘低擊的原則，宜一次性連續(xù)打到底。當(dāng)樁打入深度接近設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)采用回彈曲線法記錄貫入度，記錄最后三陣貫入度，當(dāng)貫入度滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，方可收錘，否則繼續(xù)施打，直至貫入度滿足設(shè)計(jì)要求（最后10擊貫入度≤40 mm）。錘擊過(guò)程中必須采取有效措施，防止樁頂和樁身在錘擊過(guò)程產(chǎn)生裂縫，樁錘和樁帽與樁圓周的間隙應(yīng)為5~10 mm，樁錘和樁帽（送樁器）與樁之間應(yīng)加設(shè)彈性襯墊，襯墊厚度應(yīng)均勻，且經(jīng)錘擊壓實(shí)后的厚度不宜小于120 mm。

成樁過(guò)程中若出現(xiàn)反?，F(xiàn)象，如樁身位移、傾斜、樁周涌水、地表嚴(yán)重隆起或樁身樁頂破損等情況應(yīng)立即停錘。施工完成后進(jìn)行豎向承載力靜載檢驗(yàn)，檢驗(yàn)樁數(shù)不得少于同條件下總樁數(shù)的1%，且不得少于3根，當(dāng)工程樁總數(shù)在50根以內(nèi)時(shí)，不應(yīng)少于2根。

3 錘擊預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí)心樁施工質(zhì)量保證措施

3.1 做好錘擊樁施工前準(zhǔn)備工作

錘擊樁施工前的工作準(zhǔn)備對(duì)于開(kāi)展施工具有重要作用。施工前主要是對(duì)施工技術(shù)、施工現(xiàn)場(chǎng)等開(kāi)展工作準(zhǔn)備。項(xiàng)目管理人員要及時(shí)配齊各種施工規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)、圖集以及工程技術(shù)資料，組織技術(shù)質(zhì)量管理人員、施工生產(chǎn)管理人員、預(yù)算合同管理人員對(duì)施工流程、標(biāo)準(zhǔn)及方法等進(jìn)行研究，并會(huì)同建設(shè)單位、監(jiān)理單位進(jìn)行圖紙會(huì)審，開(kāi)展設(shè)計(jì)交底工作。根據(jù)施工進(jìn)度，及時(shí)組織項(xiàng)目管理人員及施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，派遣技術(shù)人員在現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展技術(shù)交底工作，指導(dǎo)施工隊(duì)伍按照標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展施工。對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)，要在施工前清除現(xiàn)場(chǎng)地下障礙物，對(duì)局部施工區(qū)進(jìn)行換填加固，確保施工場(chǎng)地運(yùn)樁臨時(shí)施工便道暢通。

3.2 加強(qiáng)施工全過(guò)程質(zhì)量管理

建立施工全過(guò)程質(zhì)量控制體系，按“精、準(zhǔn)、細(xì)、嚴(yán)”的原則，做好錘擊樁施工全過(guò)程的質(zhì)量控制。要對(duì)項(xiàng)目管理和施工人員開(kāi)展全面的施工質(zhì)量教育，讓質(zhì)量意識(shí)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量目標(biāo)深入到各人員意識(shí)中。針對(duì)錘擊樁的施工技術(shù)特點(diǎn)和操作規(guī)范，在施工前開(kāi)展技術(shù)交底和關(guān)鍵技術(shù)培訓(xùn)工作，讓施工人員掌握影響工程質(zhì)量的關(guān)鍵施工技術(shù)以及質(zhì)量控制重點(diǎn)流程、重點(diǎn)部位。同時(shí)在錘擊施工、預(yù)應(yīng)力混凝土、樁機(jī)等管理點(diǎn)設(shè)立技術(shù)小組，負(fù)責(zé)對(duì)重點(diǎn)施工開(kāi)展技術(shù)指導(dǎo)，做好質(zhì)量通病的防范和整改工作。對(duì)可能產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題的重點(diǎn)工作編制質(zhì)量預(yù)控對(duì)策，由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行檢查指導(dǎo)。

3.3 嚴(yán)格施工階段技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

施工階段是錘擊樁施工質(zhì)量控制的重點(diǎn)。在沉樁時(shí)，需要根據(jù)場(chǎng)地的條件，靜力觸探比、貫入阻力平均值和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)N值來(lái)確定壓樁的力度，對(duì)沉樁施工進(jìn)行評(píng)估后，再安排壓樁施工設(shè)備和施工人員，在地質(zhì)條件的允許下，充分考慮單樁豎向極限承載力以及布樁密集程度等因素，按定額總重量配制壓重。沉樁控制應(yīng)按設(shè)計(jì)標(biāo)高，壓樁力和穩(wěn)壓下沉量相結(jié)合的原則。

3.4 開(kāi)展實(shí)心樁試驗(yàn)

錘擊樁施工完成后，要開(kāi)展樁身的單樁豎向承載力試驗(yàn)，以檢驗(yàn)實(shí)心樁的工作質(zhì)量。全面施工后應(yīng)進(jìn)行試樁，在同一條件下選擇3根以上的實(shí)心樁進(jìn)行樁承載力質(zhì)量驗(yàn)證，檢查是否符合設(shè)計(jì)要求。若結(jié)果與設(shè)計(jì)不符，應(yīng)及時(shí)制定方案解決，對(duì)于驗(yàn)證工作中出現(xiàn)的問(wèn)題應(yīng)及時(shí)與施工單位和技術(shù)團(tuán)隊(duì)協(xié)商解決，從而確保預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí)心樁質(zhì)量安全可靠。

4 結(jié)語(yǔ)

錘擊預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí)心樁施工是樁基工程的難點(diǎn)，文中結(jié)合實(shí)際施工案例，分析錘擊樁施工所需要的設(shè)備、材料選擇，對(duì)施工程序、施工規(guī)則、施工方法進(jìn)行論述，為預(yù)應(yīng)力實(shí)心樁的應(yīng)用提供更加科學(xué)合理的實(shí)施方案。