淺談預(yù)應(yīng)力管樁施工問題及解決措施

簡旭利

摘要：樁基礎(chǔ)是現(xiàn)代建筑特別是高層建筑普遍運(yùn)用的基礎(chǔ)形式。采取樁基礎(chǔ)，節(jié)省工期，還保證了工程質(zhì)量，最終獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。然而勘察、設(shè)計(jì)、施工等許多因素都會影響樁基質(zhì)量，過程中必須嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，若發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時治理。

關(guān)鍵詞：建筑工程；樁基礎(chǔ)；施工技術(shù)；質(zhì)量控制

中圖分類號：TU753.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1674-3954（2013）21-0065-02

前言

隨著建筑市場的繁榮，越來越多的新的建筑技術(shù)得以開發(fā)與運(yùn)用，特別是高層建筑的出現(xiàn)，樁基礎(chǔ)形式被越來越多的運(yùn)用到工業(yè)與民用建筑工程中，并發(fā)展成為一種常用的基礎(chǔ)形式。當(dāng)采用天然地基時，不能滿足建筑項(xiàng)目對地基強(qiáng)度和變形的要求時，能夠合理的利用下部的硬土或巖石層作為基礎(chǔ)持力層而設(shè)計(jì)成深基礎(chǔ)，估算出上層建筑的荷載大小，再按照估算設(shè)計(jì)好相對應(yīng)的樁，其中較為常用的就是樁基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)作為深基礎(chǔ)，具有承載力高、穩(wěn)定性好、沉降量小而均勻、沉降穩(wěn)定快、良好的抗震性能等特性，因此在各大建筑工程中得到了廣泛應(yīng)用，特別適用于建造在軟弱地基上的各類建（構(gòu)）筑物。

施工過程中，樁基工序復(fù)雜，工藝要求也很高，如工程地質(zhì)勘察報(bào)告不詳、施工設(shè)計(jì)時取值不合理、施工過程不規(guī)范將影響樁基質(zhì)量，以及在樁基施工過程中對質(zhì)量問題及隱患的分析與處理是否合理，都將影響建筑物的結(jié)構(gòu)安全。下面介紹了樁基施工中常見質(zhì)量問題的類別、原因分析、常用處理方法。

1 樁基質(zhì)量問題及其原因分析

（1）筆者根據(jù)多年樁基工作經(jīng)驗(yàn)，將經(jīng)?？赡馨l(fā)生的樁基工程質(zhì)量問題總結(jié)如下：①單樁承載能力低于設(shè)計(jì)值；②樁傾斜過大；③斷樁；④樁接頭之間斷離；⑤樁位偏離過大等五種情況。

（2）樁基質(zhì)量問題發(fā)生原因

①單樁承載能力低于設(shè)計(jì)值

工程（建筑物）的上部結(jié)構(gòu)傳遞給基礎(chǔ)的荷載大小是控制單樁承載力要求的主要因素，最終單樁的承載能力低于設(shè)計(jì)值，原因通常是：a、最終沉樁的深度不夠；b、地質(zhì)條件復(fù)雜，樁深雖己達(dá)設(shè)計(jì)值，但樁端還沒有進(jìn)入設(shè)計(jì)規(guī)定的持力層；c、最終貫入度過大；d、勘測報(bào)告所描述的地質(zhì)剖面、地基承載力等相關(guān)數(shù)據(jù)與實(shí)際情況工程地質(zhì)條件、地下水位狀況和樁端持力層深度等有差異；e、其他相關(guān)因素，比如樁傾斜、斷裂等使單樁承載力下降。

②樁傾斜過大的原因

工程施工中樁傾斜過大通常原因如下：a、預(yù)制樁存在質(zhì)量問題，如樁的頂面不規(guī)范、樁尖位置傾斜或變形，導(dǎo)致植入后的樁處于傾斜狀態(tài)；b、沉樁機(jī)械在安裝時不是豎直狀態(tài)，樁架不與水平面垂直；c、打樁時，樁錘、樁帽、樁身不在同一中心線上，導(dǎo)致錘擊時產(chǎn)生偏差，最終傾斜；d、樁距過小，打樁時樁之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的擠土，壓力過大時發(fā)生傾斜；e、沉樁過程中樁端遇堅(jiān)硬的障礙物而用力過猛導(dǎo)致樁傾斜。

③斷樁的原因

樁的斷裂有多種原因，如：a、樁在起吊和搬運(yùn)時吊點(diǎn)不符合設(shè)計(jì)要求，甚至在吊運(yùn)過程中樁和樁機(jī)發(fā)生碰撞，最終造成樁的損壞；b、沉樁過程中缺乏檢查和校正，導(dǎo)致樁身彎曲過多；c、沉樁時錘擊過猛或次數(shù)過多、過度導(dǎo)致樁斷裂。

④樁接頭斷離的原因

有時設(shè)計(jì)樁較長，施工時下節(jié)樁露出地面0.5～1.0m時停止壓樁，進(jìn)行焊接。因施工工藝的需要，樁分段預(yù)制，段與段之間一般用鋼制焊接連接件做樁接頭，但樁接頭處常出現(xiàn)斷離現(xiàn)象，除常見原因外，還有如上下節(jié)的中心線不重合、樁接頭施工質(zhì)量差，焊接不連續(xù)飽滿等因素。

⑤樁位偏離過大的原因

通常利用縱橫軸線控制樁，按設(shè)計(jì)的布點(diǎn)圖放出樁點(diǎn)具體位置，然后把鋼釘打入地下100mm處定位，來保證機(jī)械碾壓后樁點(diǎn)不錯位。而實(shí)際中樁位也存在著偏離的現(xiàn)象，原因是測量放線差錯過大、沉樁工藝不恰當(dāng)，樁身傾斜，最終造成竣工時樁位偏差較大。

2 常用處理方法

樁基工程是地下工程，比較隱蔽，質(zhì)量監(jiān)管只能依靠經(jīng)驗(yàn)及儀器設(shè)備，過程中必須細(xì)心施工、嚴(yán)格監(jiān)管，確保每一根樁符合設(shè)計(jì)要求，來保證工程基礎(chǔ)的質(zhì)量及上部結(jié)構(gòu)的安全。

施工單位施工時中如發(fā)現(xiàn)樁存在質(zhì)量問題，切忌自行處理，應(yīng)報(bào)監(jiān)理單位及業(yè)主，然后與設(shè)計(jì)、勘察等相關(guān)部門探討，最終由設(shè)計(jì)部門出具修改設(shè)計(jì)。通常處理的方法有：補(bǔ)沉法、補(bǔ)樁法、送補(bǔ)結(jié)合法、擴(kuò)大承臺法、糾偏法、復(fù)合地基法等。

2.1 補(bǔ)沉法

當(dāng)施工中預(yù)制樁沉入土層深度不足，或打入樁因土體隆起將樁上抬時，再次沉樁，將樁下沉至設(shè)計(jì)深度，滿足荷載力的需要。

2.2 補(bǔ)樁法

通常補(bǔ)樁分為兩種：①樁基承臺前補(bǔ)樁。即當(dāng)樁距較小時，先鉆孔，后植樁，再沉樁；②樁基承臺或地下室完成時補(bǔ)靜壓樁，利用承臺或地下室結(jié)構(gòu)承受靜壓樁的反力，這種方法所需的設(shè)施簡單，操作起來也較方便，且不會耽誤工期。

2.3 補(bǔ)送結(jié)合

當(dāng)樁較長較深、打入樁采用分節(jié)連接而逐根沉入時，施工質(zhì)量差的接樁可能發(fā)生連接節(jié)點(diǎn)脫開的情況。遇到該情況時，首先要對有疑點(diǎn)的樁重新打，使其下沉，把松開的接頭再擰緊，使之具有一定的豎向承載力，然后按結(jié)構(gòu)要求補(bǔ)充全長完整的樁。

2.4 糾偏法

樁基施工中如發(fā)現(xiàn)樁身傾斜，但未斷裂，且樁長較短，或因基坑開挖造成樁身傾斜的情況，可采用糾偏法使樁復(fù)位。

2.5 擴(kuò)大承臺法

施工中有時原有的樁基承臺面積滿足不了上部結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)承載力的要求，則應(yīng)擴(kuò)大樁基承臺的平面尺寸。有以下幾種情況：①樁位偏差過大。原先設(shè)計(jì)的樁基承臺平面尺寸滿足不了建筑物規(guī)定的構(gòu)造要求，可用擴(kuò)大承臺尺寸來解決；②樁土共同作用。當(dāng)單個樁基的承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時，需要擴(kuò)大承臺并考慮樁和天然地基累共同承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)的重量；③樁基本身的質(zhì)量不均勻，防止獨(dú)立承臺出現(xiàn)不均勻沉降，或?yàn)樵鰪?qiáng)防震能力，可采用把單個個體的承臺連成整塊的，設(shè)置抗震地梁，以此來提高基礎(chǔ)的整體性。

2.6 復(fù)合地基法

復(fù)合地基法利用的原理是樁土共同作用，夯實(shí)地基，提高地基的荷載水平，能夠更有效的分擔(dān)樁基上部的重量。常用方法如下：①承臺下做換土地基。在樁基承臺施工前，挖掘一部分程度的土，換成砂石填層分層夯填，然后再做成人工地基和樁基上施工承臺；⑦增設(shè)水泥土樁。當(dāng)樁承載力滿足不了設(shè)計(jì)要求時，可利用在樁間土中干噴水泥形成的方法，形成復(fù)合地基基礎(chǔ)。

2.7 修改樁型或沉樁參數(shù)

①變換樁型。比如，把預(yù)制方樁可換為預(yù)應(yīng)力管樁等其它樁型；②改變樁入土的深度。如果預(yù)制方樁在施工過程中碰到較厚的密實(shí)粉砂層或粉土層，導(dǎo)致樁下沉困難，甚至還會發(fā)生斷樁等嚴(yán)重事故，此時可采用縮短樁長，增加一定的樁基數(shù)量，并取密實(shí)的粉砂層作為持力層；③改變樁位。如果沉樁過程中遇到堅(jiān)硬的、不是很大的地下障礙物，導(dǎo)致樁產(chǎn)生傾斜，甚至發(fā)生斷裂的可能時，可利用改變樁位重新沉樁的方法；④改變沉樁設(shè)備。當(dāng)樁沉入深度滿足不了設(shè)計(jì)要求時，可應(yīng)用大噸位樁架工具，用重錘低擊法沉樁。

2.8 其它的方法

①底板架空。最下部底層地面修改為架空樓板，為了減填土自重，降低承臺結(jié)構(gòu)上部的重量；⑦上部結(jié)構(gòu)卸荷。有些大型的樁基事故處理比較困難，耗資巨大，耗時過多，只有采取削減上層結(jié)構(gòu)數(shù)量，減小樁基的荷載；③結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。如果發(fā)生了樁身混凝土強(qiáng)度不足夠、單樁的承載力偏低等事故，則可利用結(jié)構(gòu)驗(yàn)算的方法，制定合理的處理方案。如果驗(yàn)算結(jié)果仍舊還是符合規(guī)定的要求時，可與設(shè)計(jì)單位協(xié)商，但不作特殊處理，只是此方法必須征得設(shè)計(jì)部門的同意，用時且應(yīng)慎之又慎；④綜合處理法。綜合應(yīng)用前述的幾種方法，往往可取得比較好的效果；⑤采用外圍補(bǔ)樁，增加周邊嵌固，防止或減少樁位側(cè)移等。

3 結(jié)語

樁基質(zhì)量關(guān)系到整個建筑物的安全使用，施工時遇到的問題都要因時制宜，不能生搬硬套，須保證建筑工程質(zhì)量和人員安全，過程中遇到各種意外情況，應(yīng)及時與設(shè)計(jì)部門聯(lián)系，按設(shè)計(jì)部門設(shè)計(jì)修改通知進(jìn)行施工，最終做出穩(wěn)固的地基基礎(chǔ)，服務(wù)于上層建筑。

參考文獻(xiàn)

[1]劉大勇，地基基礎(chǔ)工程施工細(xì)節(jié)詳解，機(jī)械工業(yè)出版社，2008