PHC 管樁在工程中的應用和常見質量問題及防治措施

朱萬鈞

（臨汾市建筑勘察設計院，山西 臨汾 041000）

PHC 管樁以其承載性能好、造價低、污染少，無噪聲、無振動以及施工周期短等優(yōu)點而被廣泛的應用于各類建筑的基礎工程中。但在施工過程中，影響PHC 管樁施工質量的因素較多，文章對管樁應用時易發(fā)生的質量弊病進行分析，并對管樁偏移、樁身斷裂等原因進行分析，并提出相應的處理措施。

1 PHC 管樁的應用現(xiàn)狀

PHC 管樁是采用先張法預應力和離心成型工藝，經過蒸汽養(yǎng)護制成的一種空心圓筒型等截面混凝土預制構件，其適用條件較廣，軟土、粘性土、粉土、砂土等地層條件均可以使用。在臨汾地區(qū)，主要通過靜壓的方法沉入地下作為建筑物的基礎。根據工程經驗，在臨汾地區(qū)，對于27 層左右的高層剪力墻住宅結構，采用PHC 管樁+承臺梁+防水板的基礎形式，較CFG+筏板的基礎形式可以減少基礎埋深1m 左右，地基基礎造價降低約5%；同時減少基坑開挖、支護、降水費用，有效縮短施工工期。因此近年來，PHC 管樁在建筑工程中，特別是高層建筑中被廣泛使用，取得了良好的效果。

2 PHC 管樁常見問題及防治措施

2.1 樁身移位

a.坐標控制點位移導致樁位偏移：1） 原因分析坐標控制點位移往往出現(xiàn)在地表土質較差，地下水位較高或雜填土區(qū)域。其地基承載力較差，承受不了靜壓樁機的重量，在樁機行走過程中會引起土壤拱起，導致控制點移動；2） 防治措施①在樁機進場前，對該類區(qū)域在施工時滿鋪碎石300-500mm 厚，并對其壓實平整。②在完成樁位點放線后，立即將坐標點引出至樁機工作范圍以外15m 左右的區(qū)域，并注意保護。③在施工過程中，用兩臺互為正交的經緯儀隨時觀測，對樁位進行多次復核方可壓樁，發(fā)現(xiàn)樁位偏移應立刻糾正。

b.擠土效應導致樁頂偏移：1） 原因分析在壓樁過程中，往往會出現(xiàn)已施工完畢的樁產生橫向位移情況，這一般是布樁過密，壓樁時土壤產生擠土效應，導致已施工完畢的樁體產生隆起和偏移；2） 防治措施①在設計時選取合理的單樁承載力，并以此確定適宜的樁長樁徑，避免因單樁承載力選用不妥導致樁間距過近的布樁方式。②因地制宜制定好壓樁順序，采取由中心逐漸向四周對稱施工。如場地狹長，宜從中間向兩端進行。同一場地樁長差異較大或樁徑不同時，宜遵循先長后短、先大直徑后小直徑的施工順序。③采用引孔等方式減少樁的排土量,減輕樁機施工對地基土體的擠壓影響。④控制好沉樁的速度，不宜過快也不宜過慢，一般可控制在1m/min 左右。

2.2 斷樁

a.操作不當造成斷樁：1） 原因分析 在PHC 管樁施工過程中，有時因會因操作不當引起斷樁。例如①施工過程中由于斜樁現(xiàn)象導致樁端應力集中，使樁帽滑落或樁頭爆裂。②樁機施工過程中擅自移動機架進行校正樁位、樁身垂直度，導致樁身斷裂。③施工結束后人工鑿樁野蠻施工以及土方開挖時大型機械進場導致樁身被剪壞；2） 防治措施①加強施工管理，嚴格控制樁身垂直度，避免斜樁的發(fā)生。②開挖時應制定施工方案，要求樁機施工結束后采取合理工藝進行土方開挖。樁頂以上1m 內的土方應采用人工開挖與小型挖土機械相配合的方法。③截樁必須采用鋸樁器，應先將不需要截除的樁身相鄰部位用鋼抱箍箍緊，然后進行切割，嚴禁采用大錘橫向敲擊或強行用樁機行走的方式推樁。

b.接頭質量差造成斷樁：1） 原因分析 管樁接頭是整樁最薄弱位置，常因接頭端板質量不過關或者焊接質量差而發(fā)生松脫開裂的現(xiàn)象；2） 防治措施①嚴格控制材料質量，嚴禁使用不合格的鑄造鋼作為管樁接頭端板。②下節(jié)樁的樁頭處宜設導向箍或其他導向措施，保持上下節(jié)樁段順直，錯位不超過2mm 接樁就位糾偏時。③焊接時上下節(jié)樁接頭端板坡口應潔凈，干燥，內層焊渣必須清理干凈后方能施焊外層，焊縫應飽滿、連續(xù)。焊好后應進行外觀檢查及自然冷卻，嚴禁澆水冷卻或不冷卻就開始沉樁。

2.3 施工時遇到特殊情況無法沉樁

1） 原因分析由于場地內存在障礙物及局部土層分布深度和性質不同，沉樁時可能遇到一些不定因素導致無法沉樁或無法達到設計樁長，究其原因：①沉樁時遇到局部孤石，或較深部存在密實砂層、硬塑粘土層等，導致管樁無法穿透土層達到設計標高。②勘察單位根據《建筑樁基技術規(guī)范》經驗參數(shù)法所提供的樁端阻、側阻數(shù)據，由于其取值區(qū)間較大，而各地區(qū)地質情況又不盡相同，所以管樁設計較為依賴設計人員的經驗。這就造成有些設計過于保守，設計樁長遠超實際需要，既造成資源浪費，也可能導致樁機選型不合理，施工時難以達到設計標高和設計樁長。

2） 防治措施①打樁前應對場地地質情況進行詳細了解，預估可能遇到的問題，并安排探樁、試樁施工，必要時采取預鉆孔等施工工藝。②在方案階段考慮管樁的可能性，勘察時采用雙橋靜力觸探確定合理的樁端、側阻力參數(shù)，以便設計人員選擇合理的樁徑、樁長。③樁機選型、配重應與設計要求、樁徑、樁長及地質條件匹配。

3 結語

隨著PHC 管樁在硬黏土地區(qū)的廣泛使用，相應的質量問題也開始顯現(xiàn)。因此在施工過程中應充分意識到PHC 管樁技術在施工時可能引發(fā)的工程質量問題，采取必要的防治措施來對此進行預防。