預應力混凝土管樁施工質量控制的探討

霍 志 強

(蚌埠市勘測設計研究院，安徽 蚌埠 233000)

預應力混凝土管樁施工質量控制的探討

霍 志 強

(蚌埠市勘測設計研究院，安徽 蚌埠 233000)

論述了預應力混凝土管樁的適用范圍、規格、分類及其技術性能，針對預應力混凝土管樁在施工過程中存在的問題，總結了具體的解決措施，為類似工程的施工和管理提供了參考依據。

預應力管樁，樁基礎，質量控制，擠土效應

0 引言

由于城市建設的迅猛發展，預應力混凝土管樁因具有單樁豎向抗壓承載力高，施工速度快、無振動、無噪聲、無污染、長度易調整、批量生產、成品樁質量易控制等優點，在蚌埠地區得到了廣泛的應用，但其質量問題也很多。因此在施工過程中的質量控制非常重要。

1 預應力混凝土管樁適用范圍、規格及技術性能

1)適用范圍。

預應力混凝土管樁適用于非抗震設計及抗震設防烈度不大于8度地區的工業與民用建筑、構筑物等工程的低承臺樁基礎，抗震設防烈度為8度且建筑場地類別為Ⅲ，Ⅳ類時慎用。鐵路、公路與橋梁、港口、水利、市政等采用低承臺樁基時可參照使用。

2)預應力混凝土管樁的分類及相關參數。

預應力混凝土管樁按樁身混凝土有效預壓應力值分為4種類型，分別是A型樁、AB型樁、B型樁和C型樁，不同規格其技術性能不同，詳見表1。

表1 預應力混凝土管樁的配筋和力學性能

從表1的數據中可知，在樁徑一樣的前提下，壁厚不同，主筋的直徑和數量不同，有效預應力也不相同。因此，樁身結構的承載力不同，按標準組合計算的抗裂彎矩也不同。

2 預應力管樁施工過程中常見的問題及解決措施

2.1 嚴格檢查進場樁基外觀質量

材料進場必須有出廠合格證、生產許可證、質量保證書和使用說明書。對每一批進場的管樁根據設計圖紙及規范要求進行檢查，包括材質證明、實驗報告等。發現樁的外徑、樁身彎曲超標或樁尖不在縱軸線上等相關指標，特別是壁厚對管樁質量影響大的不宜使用。同時對樁身有麻面、蜂窩、露筋、裂縫等質量缺陷的，對不符合規范和設計要求的管樁，應限期將其撤出現場，不準用于工程中。樁在堆放、吊運過程中，應嚴格按照有關規定執行。

2.2 樁頂上浮

擠土樁壓入土中，要將周圍土體向旁側擠壓，由于打樁對土體的擠密作用，使先打的樁因受水平推擠而造成偏移和變位，或被垂直擠拔造成浮樁；同時也容易引起較大范圍內的土體隆起。當上浮力較大時，即產生樁上浮。防治對策：1)設計部門應根據擬建場地工程地質條件及建筑物上部荷載的大小及分布特征、組合形式和結構特點，考慮持力層性質、埋藏深度、巖土參數以及成樁可能性，進行安全、經濟、技術上的可行性分析對比，選擇樁型和樁端持力層。2)施工單位應根據施工現場情況、機具設備條件及工作方式和工作效率等條件，合理編制施工組織設計及施工方案和施工中可能發生的應急預案與處理措施。如：選擇合適樁型、調整打樁順序、間歇壓樁、預先引孔、分區段施打及二次復壓等方法。3)施工時應注意擠土效應對鄰近建(構)筑物、道路、地下管線等設施的影響，并嚴格按照設計要求及規范操作。

2.3 樁傾斜

樁傾斜在工程施工中分兩種情況：1)在剛開始沉樁時，樁就走位或傾斜，可能是地下有障礙物，如老房基礎、大塊石等，處理措施：施工前清除干凈，如果清除困難可先預鉆孔。2)基坑開挖不當引起大面積群樁傾斜，尤其在軟土中開挖的樁基。原因是施工方法不當，將建筑材料堆放在基坑的周圍，或坡頂堆載過大、基坑開挖太深引起側向擠壓，以及地下水的流動性，加劇了向開挖方向的流動。而管樁抗水平力較小，隨著土體的移動向開挖方向傾斜。防治措施：1)保證樁有足夠的休止期才能開挖土方，嚴禁邊壓邊開挖。2)土方分層對稱開挖，遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴禁超挖”的原則。

2.4 樁頂標高控制不到位

對于預應力管樁沉樁時既要控制樁長又要控制貫入度(終壓力)，預應力管樁為摩擦樁，應以標高控制為主，輔以貫入度控制作參考。多數由于場地地質土層條件變化不均勻(持力層起伏差異)而成“露樁”。然后就把高出標高的部分隨意截樁，實際上這種截樁對樁身強度影響特別大，因為樁一截掉，最上面一截樁的預應力就不存在了，樁身強度馬上就降下來了，需要在管中插入鋼筋籠再灌混凝土進行加固。出現這種“露樁”的主要原因是：1)打樁機配重不夠，與實際樁長及地質條件下土阻力不匹配，這種情況因施工單位為了節省費用經常發生，必需增加配重或更換壓樁機。2)樁端持力層為密實的砂土層阻力大難以進入，設計單位應根據試樁及試樁載荷試驗承載力檢測確定合理的樁長及貫入度，現場以控制貫入度為主，樁長控制為輔的原則。3)基巖或強風化持力層面起伏較大，樁底標高難以控制，對于這種巖基地層選用預應力管樁時設計單位需慎用，必要時要進行施工勘察。

2.5 打樁對周圍環境的影響

1)噪聲和震動對周圍環境的影響。施工過程中機械本身會發出強烈刺耳的聲音，因此應盡量避開夜間施工和在居民密集區施工，盡量選用噪聲較小的液壓樁錘，或在樁頂、樁帽面上加墊能吸音的緩沖材料。當周邊有建筑物及地下管線時，會導致建筑物產生裂縫、傾斜、管線斷裂等不良影響。預防震動影響的措施有：采用液壓錘；開挖防震溝；打設鋼管樁；暴露地下管線等。

2)土體擠壓對周圍環境的影響。由于樁的擠密作用，使土體內部的原有應力發生較大的改變，如孔隙水壓力上升、土體的位移和隆起等，會導致鄰近建筑物、地下結構和地下管線的損壞和開裂。防治措施：a.合理安排沉樁順序。b.采用預鉆孔打樁工藝。c.控制沉樁速率。d.開挖防震溝和打設鋼板樁圍護。e.井點降水和預鉆排水孔、預埋塑料板排水等。

2.6 樁低應變完整性檢測曲線出現類似“斷樁”信號

檢測單位對預應力管樁進行低應變完整性檢測，檢查樁身是否有斷樁、夾泥、離析、縮頸等缺陷存在。若發現檢測曲線類似“斷樁”信號，應對照施工記錄及每節樁長分析“斷樁”的位置及其處理措施，多數原因是焊接質量達不到要求造成的。由于施工進度快，沒有控制好焊接質量，焊接不牢靠，焊縫不飽滿。防治措施：1)混凝土預制樁接樁的方法有：焊接法、法蘭接法和漿錨法。應根據實際情況，選擇合理的接樁方法。2)接樁時，必須對準下節樁并垂直無誤后，用點焊將拼接角鋼連接固定，再次檢查位置正確后，進行焊接。3)施焊中，應兩人同時對角對稱的進行，以防節點變形不均勻而引起樁身歪斜，焊縫應連續飽滿。總之，在實施中應按照相關規范、規程嚴格控制。

3 結語

預應力管樁以其獨特優點，正逐步得到推廣和使用，但其引發的質量問題也很多，如樁頂上浮、樁傾斜、對周邊環境的影響等，主要是擠土作用產生的。隨著經濟的發展和施工技術的不斷進步，新技術、新設備不斷涌現，對于在施工過程中的擠土效應，必能夠得到很好的控制和應用。總結過去，展望未來，我們廣大工程技術人員都應立足本職，揚長避短，務實創新，不斷學習并積累和總結預應力管樁的實際應用經驗，以提高其施工技術水平，來日必將更好的造福于人類，服務于社會。

[1] 常士驃，張蘇民.工程地質手冊[M].第4版.北京：中國建筑工業出版社，2007.

[2] 龔小南.地基處理手冊[M].第2版.北京:中國建筑出版社,2002.

[3] GB 13476—2009，先張法預應力混凝土管樁[S].

[4] JGJ 94—2008，建筑樁基技術規范[S].

[5] GB 50021—2001，巖土工程勘察規范(2009版)[S].

[6] GB 50011—2010，建筑抗震設計規范[S].

Discussion on construction quality control of prestressed concrete pipe pile

Huo Zhiqiang

(BengbuInvestigationandDesignInstitute,Bengbu233000,China)

The paper discusses application scope, scales, categories and technical performance for prestressed concrete pipe pile. In light of prestressed concrete pipe pile construction problems, it summarizes specific solving measures, which has provided some guidance for similar engineering construction and management.

prestressed pipe pile, pile foundation, quality control, soil compacting effect

1009-6825(2015)07-0064-02

2014-12-26

霍志強(1975- )，男，工程師

TU473.13

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