淺析預制鋼筋混凝土樁施工技術

□ 龍鈐煜

預制鋼筋混凝土樁常用于地基加固處理。它制作方便，拼接容易，打樁前可對混凝土質量進行檢查，不受地下水條件影響，因而，越來越廣泛地被應用到高層建筑的地基處理中。

預制樁的施工方法有：錘擊法、振動法、水沖法、靜壓樁法等多種方法。錘擊法是基本方法。其中，在預制樁錘擊法施工中常會遇到以下問題：樁體破碎、樁身破壞、樁位偏斜等，妥善解決這些問題是打樁工程成敗的關鍵。

一、預制鋼筋混凝土樁施工易出現的問題

（一）樁頭破碎

樁頭的破損率相對較高，約占樁基礎施工的95%。當樁被錘擊破壞時，就造成較大經濟損失，延誤工期。樁頭破壞部位大部分在混凝土彈性墊下，一個棱角先破壞，而后發展到兩面、三面。如果樁頭混凝土強度不足，樁頭鋼筋設置不合理，錘擊偏心，樁墊厚度不足，施工方案不合理，就容易產生樁頭破損情況。主要原因有以下幾點：一是混凝土強度小于錘擊應力，樁墊硬度不夠，產生直接傳力，錘擊超過2 000次以上，混凝土強度產生疲勞；二是樁帽太緊，錘擊后樁帽轉動產生扭矩；三是樁項不平，樁頭鋼筋不齊，錘擊偏心。

（二）樁體破壞

在樁基礎施工時，有時在接樁后剛打幾錘就產生斷裂，這是因為接樁后空隙沒有全部墊平，產生錘擊偏心所致。樁入土不直，因傾斜而產生偏心，重錘高擊，產生暴沉，會導致突然斷裂。尤其是預掉空心管樁施工時，如果樁架移動，會導致樁頭偏心受壓破壞。樁墊未設氣孔，管樁腔體氣壓過大，樁體出現縱向裂紋；未加強機械設備的保養、維護；樁體混凝土強度不夠，出廠和進場時未依法檢驗樁身混凝土是否達到設計標號，致使打樁時樁體破壞；出現軟弱土層，致使距樁頂三分之一處被破壞；軟弱土層下出現硬土層，致使樁體出現斜裂紋。

（三）樁位偏斜

一般情況下長樁容易發生傾斜。樁頂位移的產生主要是樁頭定位不準確和樁身傾斜造成的。樁基在施工過程中，因樁位測量放線工作失誤，放線定位有誤差，插樁時垂直度不夠，造成偏打，都會導致樁頂位移的產生；施工中，樁起吊后樁位沒有對準主沉樁，也會產生樁頂位移；另外，樁架本身不直，打樁時樁是傾斜的，樁基施工結束后會產生樁頂位移。此外，在施工過程中，由于樁頭破損，樁錘偏打，樁傾斜入土，樁身強度不足，接樁部位質量不合格，也會產生這種現象。更普遍的現象是：打樁過程中，施工較密集的群樁，由于打樁擠壓土體引起土體中水壓力把相鄰的樁推向一側，導致樁位偏移；在軟弱的土層中，樁周圍的土尚未固結，樁處于懸浮狀態，機械挖土時碰撞或者其他因素的水平力導致樁位偏斜；在深坑開挖中邊坡塌方，鋼板傾倒壓迫打入致使樁偏位；向一個方面連續打樁，形成一邊土層被擠密，另一邊呈現原土狀，往往向原土狀一側傾斜；樁身表面粗糙程度懸殊，一般向光滑面傾斜。

二、幾種有效的技術措施

（一）樁頭破碎的處理

在混凝土強度得到保證的情況下，樁頭破碎宜用加鋼帽的方法進行加固處理。具體做法是：將破碎樁頭鑿平，樁四周表面加固范圍應修理平整，焊接鋼帽，并澆一層硫磺膠泥。之所以要澆一層硫磺膠泥，是因為樁頭的彈性墊沒有了，要用硫磺膠泥代替。此技術操作簡單，其關鍵是封頭鋼板一定要平直和硫磺膠泥形成一個整體，否則，易產生錘擊偏心；鋼套、角鋼要和混凝土嚴密靠實，這樣可以阻止混凝土受錘擊產生橫向膨脹，提高混凝土的強度和耐打性。如果有空隙存在，混凝土能自由地橫向膨脹，此時，混凝土強度也就被破壞了。

樁頭破損的影響因素很多，要分析具體情況加以解決：

第一，樁頭破損時，橫向鋼筋往往不能充分發揮作用，保護層首先剝落，進而主筋受沖擊振動后向外膨脹，樁頭迅速破壞。因此，樁頭要加密箍筋，增加鋼筋網片；主筋端部與樁頂要有適當距離，且不與預埋件及橫向鋼筋焊接；混凝土要振動密實。

第二，采取蒸汽養護時，要求出池后放置一個月才能使用，保證混凝土強度達到設計標號。

第三，合理選錘。選擇樁錘應遵循重錘低打的原則，這樣做不僅樁頭不易破壞，而且沉樁效率較高。樁錘的重量應小于樁身軸向抗壓強度，且要大于樁的貫入阻力。工程實踐中，樁重與錘重之比一般取1：3～1∶5。

第四，當樁墊材料、錘墊材料選擇不合適時，樁錘的錘擊能量不能均勻地傳遞給樁基，會使樁頭破損。

打樁時，樁墊、錘墊可以減小錘頭對樁頭的直接沖擊，起到緩沖作用，所以，樁基施工時，選擇好的墊材可以有效避免樁頭破損事件的發生。錘墊要用硬木縱紋放置，厚度在50mm～100mm；也可以用鋼絲繩盤成卷放在錘頭內使用。樁墊要用松木橫紋放置，厚度在50mm～100mm。墊材用過多次后，厚度會減小，剛度會增大，使樁頭錘擊應力隨之增大，所以，在施工中應注意更換樁墊。

（二）樁身斷裂的處理

當樁身傾斜度不大時，處理方法是從斷裂處鑿開，上下加樁套，然后作焊接頭處理。由于斷樁或樁頭破碎會影響樁的長度，所以，在送樁時可多送一段，然后在樁套上焊接鋼筋，支模板，再打混凝土，便可達到原樁長度。原位處理的斷樁不降低樁的承載能力，如果過多補樁，不但不能增加承載力，而且有可能適得其反。

（三）樁位偏斜的處理

樁位偏斜一般都在土方開挖完成以后。此時，如果確有偏位較大的樁，采取補樁很困難。發生此種情況后，首先要確認在偏位大的情況下樁是否斷裂，若該樁已斷不能承受荷載，必須采取補救措施。具體的斷裂處理方案如下：

第一，如單排樁條基樁頭處于軟弱的淤泥質土壤內，樁偏在20cm～30cm以內，可以用千斤頂水平移位到允許偏差內，進行固結；如偏差超過50cm，要另外補樁，以補鋼管樁為好。樁頭處理時，在可塑或硬塑粘土中施工，不宜用千斤頂作水平移位。樁位偏差在20cm～30cm以內（允許偏差10cm），可適當加一部分錨檢并插入承臺內，使樁、土、承臺共同工作。

第二，如雙排條基樁位偏差在20cm～30 cm以內，只需在樁頭加鋼筋小梁，在內部傳力處理；如果超出承臺以內，可局部加大承臺。群樁的樁位偏差大部分在允許范圍以內，偏差后由于群樁合力作用點和原設計的合力作用點相差不大，一般不作處理。樁頂位移、樁傾斜的處理措施和樁頂位移在規范中有嚴格規定，一般為0.5～1倍樁的直徑或邊長。樁頂位移若超出規范中規定的數值，此類打入樁的施工質量均為不合格，要重新施工；樁頂位移在規范規定數值以內者，可不予處理。樁頂位移在樁的施工中是不可避免的，可采取一些措施減小位移值，即打樁和挖土過程中采取對稱施工法，基坑開挖后要盡量縮小基坑的暴露面積、縮短基坑的暴露時間，挖出的土要隨挖隨運，不得在坡頂邊緣堆放，這樣做可以使樁頂位移值減少至最小。樁的垂直偏差應控制在10%之內，如果超出規定范圍，該樁施工質量即視為不合格。