靜壓式預應力混凝土管樁施工技術探討

林明敏

（茂名市建筑集團有限公司，廣東 茂名 525000）

1 前言

靜壓預應力管樁施工法是預應力管樁施工中較為普遍的一種方法，主要應用于軟土地基。施工具有低噪聲、無污染、單位承載力高、造價低、對持力層起伏變化大的地質條件適應性強、管樁工業化生產等特點，備受業主和廣大工程技術人員的青睞。為了保證其施工質量，在預應力管樁的施工前和施工過程中，必須進行質量控制。

2 靜壓管樁施工技術

靜壓管樁是利用壓樁機自身和配重提供的靜壓力將管樁分段壓入地基土層中的沉樁方法。施工前，工作人員應根據工程地質資料和設計的單樁承載力要求，認真選擇合適的壓樁機，復核軸位線，并根據設計和規范要求檢驗待壓入管樁的樁尖及樁身外觀質量等，發現不符合要求的應及時采取措施。

2.1 工藝流程及施工要點

由于樁長的限制，靜壓管樁施工是分段式壓入，逐段接長。靜壓管樁沉樁工序為：測量定位→壓樁機就位→吊樁喂樁→樁身對中調直→壓樁→接樁→再壓樁→至設計要求→終止壓樁→樁機移位→截掉多余部分樁頭。壓樁程序，見圖1。

（1）測量定位：復核設計圖紙和交樁位置，采用經緯儀進行直角坐標放樣，在軸線上依次精準測放樁位，并插上醒目標記。

（2）壓樁機就位：確保場地平整且地基承載力不小于壓樁機接地壓強的 1.2倍，安裝調試好的壓樁機按預定行使路線進場，依次行至樁位。

（3）吊裝喂樁：樁節長度不超過12 m的管樁可直接用壓樁機上的工作吊機。單節樁可采用專用吊鉤勾住樁兩端內壁直接進行水平起吊。壓樁機吊臂按照吊點位置將樁喂入壓樁機夾持器內。吊運過程中應輕吊輕放，避免碰撞。

（4）壓樁：樁身垂直度符合要求后進行壓樁，壓樁過程中應測量樁身的垂直度，記錄每節樁的入土深度和相應的壓力表讀數，同時觀測經緯儀或線錘的變化，嚴格控制樁身垂直度。當樁身垂直度偏差大于1%時，應找出原因并設法糾正；當樁尖進入較硬土層后，嚴禁用移動機架等方法強行糾偏。

（5）接樁：可采用端板焊接和機械快速連接。接樁前調整上下節樁的中心線使之重合，方可接樁。端板焊接接樁時，下節樁端宜高出地面0.5 m，錯位偏差不大于2 mm；由兩名熟練焊工同時在樁周對稱分兩層施焊，焊縫應連續飽滿，無漏焊、夾渣現象。接頭冷卻時間不少于8 min，嚴禁潑水冷卻或不經冷卻繼續施工。機械快速接樁時，安裝前檢查樁兩端制作尺寸偏差及連接件，無受損方可起吊施工，下節樁端宜高出地面0.8 m；接樁時，應卸下上下節樁兩端的保護裝置，清理接頭殘物，涂上潤滑脂；應采用專用接頭錐度對中，對準上下節樁進行旋緊連接，鎖緊后端板尚應有1～2 mm的間隙。

（6）送樁：當樁頂設計標高比自然地面低時，須利用送樁器將最后一節樁頂送至設計標高。送樁時應保持送樁器軸線與樁身軸線重合。

（7）終壓條件：應根據現場試壓樁的試驗結果確定終壓標準。終壓連續復壓次數根據樁長和地質條件等確定，當樁的入土深度≥8 m時，復壓次數宜2～3次；樁入土深度≤8 m時，復壓次數宜3～5次。有地區經驗的可根據樁端進入持力層的深度、樁頂壓力標定值，參照設計單樁極限承載力綜合考慮。若樁頂壓力標定值已達到設計要求，而樁長小于設計樁長時，應將終壓值提高一級再壓至符合要求；若樁長已滿足設計要求，而樁頂壓力標定值未達設計要求須繼續送樁，直至標定值滿足設計要求，如果出現實際樁長與設計樁長相差較大的情況，應暫停壓樁，認真分析原因并采取相應措施。

圖1 壓樁程序示意圖

2.2 注意事項

（1）充分考慮現場地工程地質條件、毗鄰建筑物、擠土效應等因素合理確定壓樁順序。應優先對場地地層中局部含砂、碎石、卵石的區域進行壓樁；當持力層埋深或樁的入土深度差別較大時，宜先施壓長樁后施壓斷樁。

（2）壓樁前仔細檢查機械設備狀況，并根據土質情況配足額定重量，確保沉樁不間斷，以免間歇后壓樁阻力增大導致沉樁困難。壓樁速率一般控制在1 m/min左右，最后一節有效樁長不宜小于5 m。

（3）接樁時應盡量縮短接樁時間，采取措施確保多節樁接頭的有效性并做好防腐措施。焊接連接時，接頭的焊縫可參考鋼樁的做法，留出適當的腐蝕余量。

（4）壓樁過程中，當樁尖遇到夾砂層時，壓樁阻力增大，可能出現樁壓不下去甚至樁機上抬的情況。這時應以最大壓樁力壓樁，采取忽停忽開的方法，使樁緩慢下沉穿過砂層。當壓樁已達設計深度、壓樁力達到設計要求時，不可過早停壓，應繼續穩壓5～10 s。若出現以下情況：①壓力表讀數與勘查報告中的土層性質明顯不符；②樁無法穿越具有軟弱下臥層的硬夾層；③出現異常響聲，壓樁機械工作狀態出現異常；④樁身出現裂縫；⑤夾持器打滑；⑥壓樁機下陷時，應停止壓樁作業，認真分析原因并采取有效措施以免造成斷樁等事故。

3 質量標準及控制建議

（1）選用的預應力混凝土管樁應符合《先張法預應力混凝土管樁》（GB 13476－2009）等相關規范標準的要求。

（2）靜壓沉樁方式宜優先選用頂壓式。當選用抱壓式時，抱壓力不大于樁身允許側向壓力的1.1倍。

（3）第一節樁的垂直度應嚴格控制在 0.5%以內，第一節樁是否垂直是保證整個樁身質量的關鍵。

（4）接樁時，若出現以下情況宜優先采用機械快速接頭連接方式：①當地基基礎設計等級為甲級的建筑物；②接頭處于中等或以上等級的液化土層中；③樁周土對樁身約束較差；④擠土效應明顯；⑤作為抗拔樁。

（5）當場地上多數樁的有效樁長≤15 m或樁端持力層為風化軟質巖，可能需要復壓時，送樁深度不宜超過1.5 m；當樁的垂直度偏差小于1%，且樁的有效樁長＞15 m時，送樁深度不宜超過8 m。

（6）送樁的最大壓樁力不宜超過樁身允許抱壓壓樁力的1.1 倍。

（7）合理搭配樁長，盡量避免截樁。如有特殊情況必須截樁時，應采取有效措施加強截斷處的強度，確保截樁后管樁承載力及質量均滿足規范和設計要求。截樁宜采用鋸樁器，嚴禁用大錘橫向敲擊截樁或強行扳拉截樁的方法。

4 結束語

綜上所述，預應力混凝土管樁基礎工程質量主要取決于管樁本身制作質量和壓樁施工質量。只要我們嚴把管樁質量關，遵守壓樁施工操作規程，精心施工，就一定能減少和避免出現工程質量問題，確保工程進度和質量。