先張法預應力管樁（錘擊法）施工的控制要點及分析

曹玉洋 孫文超

（1.大連泛華工程建設監理有限公司 2.大連泛華工程建設監理有限公司）

先張法預應力管樁（錘擊法）施工的控制要點及分析

曹玉洋1孫文超2

（1.大連泛華工程建設監理有限公司 2.大連泛華工程建設監理有限公司）

預應力管樁具有承載力強、使用性能強、施工成本低等優勢。本文從施工前期、中期、后期進行分析，并對預應力管樁施工要點注意問題進行分析。

預應力管樁 施工控制 要點分析

引言

預應力混凝土管樁是一種常用的基礎形式，是深基礎的一種，通常是由基樁和連接于樁頂的承臺共同組成。因為樁基礎具有承載力高、沉降速率低、沉降量小而均勻等特點，能夠承受垂直荷載、水平荷載、上拔力及機器產生的振動或動力作用；故當天然地基的淺基礎承載力不能滿足要求而沉降量過大或地基穩定性不足時，經常采用預應力混凝土管樁基礎。

一、施工準備階段的控制

1.樁錘的選擇。選擇樁錘時，必須充分考慮樁的直徑、入土長度、結構形式以及土質條

件，熟悉各種錘的特性，樁錘的夯擊能量必須克服樁的貫入阻力。貫入力包括樁尖阻力、樁側摩阻力和樁錘回彈產生的能量損失等如果樁錘過輕，則樁錘的能量不能滿足將樁送到設計標高的要求，若錘過重則錘擊應力太大，又可能會將樁頭擊碎。鑒于木工程地質狀況主要為軟土和沙礫兩種土層，地域空廣，且環境要求不高，故選用了蒸汽錘，錘體總質量14噸。

2.樁架的選擇樁架的設置、安裝和準備工作對打樁效率有很大影響木工程樁架選用

D-308S型履帶行走式樁架，其特點是移動復活，使用力一便，運行機構為履帶，對場地要求比較低。

3.沉樁順序。根據打樁施工區域內的地質情況和樁位總平而圖，合理選擇打樁順序，避免擠土效應對周圍建筑物產生不利影響木工程樁基施工順序的原則是:先深后淺，從中間向四周對稱施打。

4.堆存吊運。木工程管樁分節長度為8-15m，管樁吊裝采用兩支點法，吊點距管樁端部0.2L處，繩索與樁身水平夾角不小于45度施工場地管樁堆存使用軟墊(木墊)，堆放不超過2層；管樁起吊運輸中盡量避免受震動、沖撞，在管樁起吊-側的樁架上放置舊輪胎，作為防碰撞措施之一。

5.管樁齡期的確定。管樁施工前，混凝土強度應達到設計強度，但生產廠家 一般達到80%的設計強度后就允許管樁出)，因此，打樁前應檢查樁的生產時間是否滿足樁齡期的要求。

二、施工階段的質量控制

1. 插樁。樁在錘擊過程中修正樁的角度較困難，因此就位時應準確安放第一節管樁(底樁)插入地下時，要保持位置、方向正確。插樁時要輕打，并認真檢查，若有偏差及時糾正，偏差太大無法糾正時要拔出重打；樁的垂直度可通過樁機導架的旋轉、滑動及停留進行調整，經緯儀設置在離打樁架25m以外進行觀測，確保樁身、樁帽和樁錘二者中心線重合。

2. 錘打。如地層較軟，初打時可能下沉量較大，宜采取低錘輕打；隨著沉樁加深，沉速減慢，起錘高度可逐漸增加。錘擊沉樁采用重錘輕打，可以有效降低錘擊應力，減少樁頭破損在打樁過程中，樁錘、樁帽、樁身應保持在同一軸線上，避免管樁受到偏心錘打，而導致管樁受彎受折；如樁身較難下沉時，要檢查落錘有無傾斜偏心，特別是要檢查樁墊、樁帽是否合適如果不合適，需更換或補充軟墊每根樁連續一次打完，不要中斷。

3. 接樁。當下節樁的樁頭距地而1米左右時，即可進行焊接接樁接樁時，要注意新接樁節與原樁節的軸線一致，施焊而上的泥土、油污、鐵銹等要預先清刷干凈。為方便新接樁節的引導就位接樁時可在下節樁頭上安裝導向箍。上節樁找正方向后，對稱點焊4-6點加以固定，然后拆除導向箍。管樁焊接施工應由兩位有經驗的焊工對稱、分層、均勻、連續施焊；施焊第一層時，適當加大電流，加大熔深。第一層宜采用廬3. 2的焊條，第二層采用廬4.0 焊條，并保證焊接質量焊完后待焊縫自然冷卻8 -lOmin，始可繼續錘擊沉樁。

4. 送樁。為將管樁打到設計標高，需要采用送樁器，送樁器用鋼板制作，圓簡形，長度視送樁深度而定，一般為5 - 8米，木工程采用插銷式送樁器，下端插銷長度300mm，插銷外徑比管樁內徑小30mm。

5.管樁施工控制。 在正式打樁之前，要認真檢查打樁設備各部份的性能，以保證正常運作。另外，打樁前應在樁身一面標上每m標記，以便打樁時記錄。第一節樁起吊就位插入地面時的垂直度偏差不得大于 0. 50%并用長條水準尺或其他測量儀器校正，必要時，要拔出重插。施工過程中，樁帽和樁身的中心線應重合，當樁身傾斜率超過0. 8%時，應找出原因并設法糾正。當樁尖進入硬土層后，嚴禁用移動樁架等強行回扳的方法糾偏。第一節樁頂離地面0.5m左右時，進行樁底混凝土澆灌，按設計要求為C20混凝土lm高，可在現場拌制。配樁時，上下節樁錯位偏差不超2 mm；配樁時要參考地質資料和附近已施工管樁的長度，并保證送樁深度不超過樁頂設計標高。

三、常見質量問題預防及處理方法

1. 樁身斷裂。問題產生原因:樁身彎曲過大、強度低、不能承受錘擊的作用力；樁的堆放、運輸、起吊過程中產生的斷裂，植樁前沒有發現，受力后導致斷裂。預防和處理方法:樁的強度必須達到100%后，方可植樁和沉打樁，打樁區域地下障礙物必須清理干凈，以防止樁尖位移不在樁的縱橫軸線上。為此，打樁前必須嚴格檢查樁身的外觀質量，防止將斷樁就位使用。

2. 樁頂碎裂。問題產生原因:樁錘選用不合理，不適用于樁斷面尺寸及形狀；樁頂平面不垂直軸線，不符合規范規定；樁帽與樁接觸面不平整；沉樁時樁不垂直。預防和處理方法:根據地質條件，樁斷面尺寸及形狀，合理選擇樁錘；樁頂平面是否垂直樁的軸線，不符合規范規定的不得使用，或經修補后才能使用；及時檢查樁帽與樁的接觸面處是否平整，如不平整應進行處理后，方可施打；沉樁時穩樁要垂直，樁頂應加草簾、膠皮等緩沖墊。

3. 樁頂位移。問題產生原因:基坑開挖過早或土層分布不均勻，造成擠土效應，導致樁頂偏移；地下水位較淺，在錘擊打樁頂過程中，水壓力導致樁身滑動。預防和處理方法:同“樁頂斷裂”的頂控對策；采用井點降水、砂井或盲溝等降水及排水措施，沉樁期間不得同時開挖基坑，需待沉樁完畢后相隔適當的時間方可開挖；采用“植樁法”(先鉆孔，鉆透硬夾層，將樁插入孔內，打至設計要求)以減少土的擠密及孔隙水壓力的上升。

4. 樁身傾斜。問題產生原因:樁機就位的場地不平整或地基承載力不均勻，造成樁機產生傾斜，致使樁機無法穩固。預防和處理方法:打樁作業區的場地必須平整，不平整的應該先進行場地硬化及平整；樁機就位后，底盤應水平穩固，穩樁必須垂直；樁尖與樁身一定要保持在同一軸線上，當樁尖在地下遇到硬物等時應及時處理后，方可施打。

5.接樁脫裂。問題產生原因:在接樁的時候采用焊接連接，焊縫質量控制不當，未按照技術要求施焊。預防和處理方法:鏈接處表面應干凈，連接鐵件要保持平整，焊區質量必須符合技術要求和質量標準的規范，接樁應嚴格控制上下樁中心線在同一軸線上。

6.沉樁達不到設計要求。問題產生原因:施工前未了解工程地質條件或選用樁機不合理，致使樁身貫入度未滿足要求。預防和處理方法:施工作業前必須熟悉現場的工程地質情況，根據地質條件、樁斷面及自重，合理選擇施工機械及施工方法。

四、結語

隨著建筑工程的不斷發展，各種施工技術水平有了很大的提高，預應力管樁施工承載力以及使用性能都很強，同時還能節約施工成本，在很多工程中廣泛的應用，因此，不斷的完善預應力施工技術，與時俱進，促進工程的質量的不斷提升。

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[3] 王忠惠. 提高預應力管樁的施工質量[J]. 內蒙古科技與經濟. 2012(12)

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1007-6344（2015）02-0128-01