談預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工技術(shù)及常見問題處理

陳 峰

(嘉民管理咨詢(上海)有限公司，上海 200021)

談預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工技術(shù)及常見問題處理

陳 峰

(嘉民管理咨詢(上海)有限公司，上海 200021)

以唐山曹妃甸某商務(wù)區(qū)樁基礎(chǔ)施工為例，介紹了PHC高強預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的施工技術(shù)，闡述了預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的施工工藝和方法，并對施工中常見質(zhì)量問題提出了科學(xué)的處理措施，以確?；炷凉軜兜氖┕べ|(zhì)量。

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，施工技術(shù)，處理措施

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁主要運用于土層較軟的軟粘土地基，其具有施工速度快、工期短、造價低、承載力較高等優(yōu)點，因此在工程實際中得到了普遍的使用。其常用的施工方法有靜力壓樁法和錘擊沉樁法。本文以唐山曹妃甸某商務(wù)區(qū)樁基礎(chǔ)工程為例，闡述了錘擊沉樁法預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁PHC的施工技術(shù)，并對施工中常見問題提出了處理措施。

1 工程概況

唐山曹妃甸某商務(wù)區(qū)設(shè)計主樓為18層的住宅，建筑面積共約30萬m2，項目地處渤海灣內(nèi)側(cè)，為曹妃甸新區(qū)填海造地所形成。場地地面起伏不大，地勢平坦，局部有少量積水，地貌單元為海陸交互相沉積形成的海岸平原地貌。本工程地基等級為二級，工程重要性等級為二級，建筑高度為54 m。本工程地質(zhì)條件如下：①人工填土，②粉質(zhì)粘土，③粉土，④粉砂層，⑤粉質(zhì)粘土。地下水位埋深為1 m～1．3 m。

根據(jù)以上資料，建議采用第⑤層中粉質(zhì)粘土層為持力層。設(shè)計單位根據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)資料，采用高強預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)，樁基設(shè)計等級為乙級。樁身混凝土強度等級C80，樁長約30 m，樁端支承于第⑤層粉質(zhì)粘土層中不少于1 m。工程總設(shè)計樁數(shù)12 182根，基樁類型為PHC-AB500(125)-30b型。單樁豎向承載力特征值為：1 200 kN。

2 錘擊沉樁法高強混凝土管樁施工工藝

2．1 施工準(zhǔn)備

1)進行圖紙會審，施工圖繪制整個工程的樁位編號圖;2)平整場地，保證場地的地面應(yīng)平整，承載力滿足樁基的要求，同時檢查地上地下管線情況;3)對進場的管樁進行驗收，保證管樁樁身質(zhì)量合格;4)檢查管樁施工的設(shè)備，保證其在施工過程中能正常運轉(zhuǎn)。

2．2 樁機就位

根據(jù)圖紙中樁位圖，放好軸線，并使用鋼筋定出樁位。本工程表層土為填海造地后形成的粉土，且局部剛白灰固化，局部填筑的山皮石，且打樁機在表層土上來回走動，對土層嚴(yán)重擾動，不能滿足樁機施工時候的穩(wěn)定性要求。故對表層局部的山皮石挖除，填筑細砂，然后鋪設(shè)20 mm厚的鋼板于樁機底，保證樁機的穩(wěn)定性。當(dāng)施工下一根樁時，根據(jù)樁位施工流程，移動打樁機至樁位，調(diào)整樁架的垂直度和穩(wěn)定性，繼續(xù)施工。

移動樁機并作小心調(diào)整，使樁芯對準(zhǔn)細樣，同時利用線錘檢查橫向和縱向的垂直度，入土垂直度應(yīng)控制在0．5%內(nèi)。

2．3 打樁施工

打樁時，根據(jù)主樓群樁位置，采取從中間向四周施工的原則。

本工程施工中采用6 t筒式柴油錘。對于30 m樁長，施工中采用11 m+11 m+8 m的配置，最上面一節(jié)采用8 m樁長。施工中，當(dāng)?shù)谝还?jié)11 m長樁起吊后，須嚴(yán)格控制其垂直度，采用雙面吊線法對樁身垂直度控制，垂直度不超過0．5%，初始施打時宜采取低提錘，輕打，隨著沉樁加深，沉速減慢，起錘高度可漸增。在整個打樁過程中，要使樁錘、樁帽、樁身盡量保持在同一軸線上。打樁施工過程中，嚴(yán)格控制打樁速率，對已施工完畢樁進行保護，防止因打樁速率過快造成鄰樁移位等質(zhì)量事故。當(dāng)打樁較難下沉?xí)r，要檢查落錘有無傾斜偏心、樁墊樁帽是否合適。每根樁宜連續(xù)一次打完，不要中斷，以免難以繼續(xù)打下。

2．4 管樁接樁

當(dāng)上節(jié)管樁施工完畢，其頂端離地面500 mm后，停止施打，開始接樁。接樁時使兩根樁軸線一致，防止偏差的產(chǎn)生，同時將樁頭焊接處清理干凈。焊接時，應(yīng)對稱點焊，減小焊接時的溫度變形。焊條采用E43-型焊條，焊點4個沿管樁對稱布置，分三層施焊，每層電焊前，都要清除焊渣，才能繼續(xù)施焊。接樁處涂刷200 m厚焦油環(huán)氧涂料，上下各延200 mm。焊接完5 min后方可繼續(xù)打樁。

2．5 送樁

為將管樁打到設(shè)計標(biāo)高，在管樁頂部放置樁墊，將送樁器(長3 m，用鋼板制作)安裝在樁頂上，并調(diào)正樁錘、送樁器和樁，使三者在同一直線上。送樁后，及時將空孔回填密實。

2．6 樁頂標(biāo)高控制及成品保護

打樁過程中采用水準(zhǔn)儀測量樁體打入深度，控制送樁深度，臨近設(shè)計標(biāo)高時每200 mm檢查一次直至打樁結(jié)束。最終貫入度或標(biāo)高必須達到設(shè)計要求后才能收錘，一般工程均是以標(biāo)高控制，以貫入度校核。管樁施工完畢后應(yīng)做好管樁的成品保護，防止破壞樁頭。樁頂應(yīng)用物體封堵，防止泥水灌入，影響下一步主體結(jié)構(gòu)的施工。

2．7 PHC管樁的吊運及堆放要求

1)單節(jié)管樁水平起吊時，可用專用吊鉤鉤于樁的兩端板處，繩索與樁節(jié)水平面的夾角不得小于60°;2)管樁起吊、裝卸、運輸過程中必須平衡，不得撞擊，嚴(yán)禁拋擲與滾落;3)在施工工地臨時堆場上堆放管樁時，場地必須平整、堅實，并應(yīng)有排水措施;4)進場管樁應(yīng)沿壓樁順序，靠工作面進行堆放，以減少樁的二次盤運，堆放的場地應(yīng)平整。管樁產(chǎn)品應(yīng)按規(guī)格、類型分別堆放，樁堆放層數(shù)一般不宜超過如下規(guī)定：外徑：300 mm～400 mm堆放3層、外徑500 mm～600 mm堆放2層。堆放時，每層應(yīng)按二支點位置放墊木，墊木支撐應(yīng)在同一水平面。

3 施工中常遇問題及處理措施

3．1 樁身傾斜

施工中樁身傾斜應(yīng)根據(jù)具體情況進行分析處理，當(dāng)傾斜大于0．8%時可認為樁身傾斜較大。若此時第一節(jié)樁沒有全部施工完畢，應(yīng)及時進行觀測并對其糾正，糾正方法可使用移動樁架等強行回扳的方法，后續(xù)樁節(jié)焊接時，一定要保證樁的垂直度，否則將導(dǎo)致樁身傾斜的加大，處理難度加大。

3．2 樁身移位與樁頂上浮

樁身移位與樁頂上浮對結(jié)構(gòu)的承載力影響較大。為防止此質(zhì)量問題的發(fā)生，應(yīng)合理安排管樁的施工順序，同時在打樁過程中應(yīng)詳細觀察周圍管樁沉降或上升情況，在周圍管樁上設(shè)置觀察點，利用遠處的固定水準(zhǔn)點進行對比分析，從而確定沉降或上升情況。根據(jù)本工程實際情況，采取管樁施工從內(nèi)向外的施工順序，以盡量減少對先施工樁的影響，樁頂上浮及樁身位移均控制在規(guī)范允許范圍之內(nèi)。

3．3 截樁時產(chǎn)生裂縫

PHC樁雖采用高強混凝土制作，內(nèi)配置預(yù)應(yīng)力鋼筋，但樁身較脆，在受到強烈撞擊時，易產(chǎn)生貫穿性縱向裂縫，影響樁的使用。當(dāng)管樁施工達到設(shè)計要求的灌入度時，可能樁身還有多余樁長未達到設(shè)計標(biāo)高，此時，需要進行截樁，截樁宜用以下方法：采用環(huán)形切割機切割或者是采取工具鋼套箍，緊箍在切口下部樁身上，沿套箍鑿出一道溝槽，然后再行擴大、切斷，截樁時嚴(yán)禁用大錘敲砸。本工程采用專用的PHC樁環(huán)形專用切割機割樁，割口良好，未產(chǎn)生任何裂縫。

3．4 管樁樁頭破碎

管樁施工中，容易發(fā)生樁頭破碎，被打壞的現(xiàn)象，主要原因：

1)設(shè)計過于保守，導(dǎo)致樁體過長，管樁無法打到設(shè)計樁頂標(biāo)高，但是施工單位仍以樁頂標(biāo)高控制，由于管樁受阻力較大，樁體不再下沉，樁頭破壞。

2)樁墊在施工中磨損嚴(yán)重，需要及時更換。

3)由于樁帽尺寸與樁不匹配，導(dǎo)致樁頭受到瞬時沖擊力過大而損壞。

施工中為防止樁頭破壞，要使樁錘、樁帽、樁身盡量保持在同一軸線上。打樁較難下沉?xí)r，要檢查落錘有無傾斜偏心，檢查樁墊樁帽是否合適，如果不合適，需更換或補充軟墊。及時與設(shè)計者溝通，核算其合理樁長，并對施工技術(shù)人員進行技術(shù)交底，使其認識到標(biāo)高控制和貫入度控制的要求并運用到具體實際中。

本工程中由于控制合理，樁頭破碎總計45根，破碎率僅0．34%。

4 結(jié)語

高強度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁以其綜合經(jīng)濟指標(biāo)佳，施工速度快等優(yōu)點，在軟土地基得到廣泛的推廣應(yīng)用，取得良好效果。但是在管樁施工實際中，會遇到很多問題，我們應(yīng)及時進行歸納總結(jié)，對問題進行處理，保證管樁的施工質(zhì)量，確?；A(chǔ)工程順利施工。

［1］阮起楠．預(yù)應(yīng)力混凝土管樁［M］．北京：中國建材工業(yè)出版社，2000．

［2］宋曉東．高強度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(PHC)施工技術(shù)在閩北山區(qū)的應(yīng)用［J］．佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)，2009(3)：3-5．

［3］徐醒華．高強預(yù)應(yīng)力混凝土管樁設(shè)計和施工中的若干技術(shù)問題［J］．廣東土木與建筑，2004(1)：8-9．

Discussion on prestressed concrete tubular pile construction technology and common problem treatment

CHEN Feng

(Goodman Management Consulting(Shanghai)Co．，Ltd，Shanghai 200021，China)

This article taking the Caofeidian Business District of Tangshan as an example of a pile foundation，introduced the construction technology and construction methods of PHC high-strength prestressed concrete pipe pile．And also，it proposed scientific treatment measures to address construction quality problem，to ensure the construction quality of concrete pile．

prestressed concrete tubular pile，construction technology，treatment measures

TU753．3

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2013.10.128

1009-6825(2013)10-0079-03

2013-01-11

陳 峰(1974-)，男，碩士，工程師