靜壓預應力管樁施工的質量控制

唐敬

【摘要】本文根據靜壓預應力管樁施工的工程實踐，闡述靜壓預應力混凝土管樁施工中的質量控制問題，以供參考。

【關鍵詞】靜壓預應力管樁 施工 質量控制

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.是在預應力鹼管樁壓入過程中.以樁機本身和配重的重量作用于管樁上，克服壓樁過程中的樁側摩擦力和樁端阻力，使樁身沉入土中，并達到設計要求的一種沉樁方法。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，應主要對預應力混凝土管樁系（預應力商強混凝土管樁PHC、預應力混凝土管樁PC和預應力混凝土薄壁管樁PHC）進行控制。筆者根據對預應力管樁施工的一些實踐總結，就有關靜壓預應力管樁施工質量的監控談談筋要注意的幾個要點。

1 施工前的質量控制

1.1 場地的選擇。在施工前加強地質勘察工作，摸清地質情況，應按樁型設計要求提供有關準確的土力學指標， 并對持力層的埋深、層面走向、場地存在的孤石等障礙物加以勘探清楚。施工場地地面坡度應控制在 10%以內。施工場地下的舊建筑物基礎在施工前應徹底的清除，對地下障礙物可分別采取除障、引孔、避讓等措施解決。

1.2樁機的選擇。在施工前應對選用設備認真核查，檢查壓樁機型、配重是否符合設計和場地要求。樁機的選型一般按 1.2～1.5倍管樁極限承載力取值。樁機的壓力表應按要求檢定， 以確保夾樁及壓力控制準確。

1.3對施工單位及相關施工文件的審查。正式施工前應組織相關單位在現場共同進行試樁， 驗證是否滿足設計要求，確定持力層深度、樁長，以便進一步優化設計，同時確定沉管深度、終壓值及其沉降量等收樁標準的施工參數。

1.4對預應力管樁的質量監控。檢查管樁砼的強度、鋼筋力學性能及管樁結構性能檢測報告；檢查管樁的外觀，有無蜂窩、露筋、裂縫；檢查管樁合格的尺寸。

1.5 管樁樁位的測量。在施工圖中對管樁樁位進行逐一編號，且在樁位測量定位后， 按設計圖進行復核。

2 施工過程的質量控制

2.1施工各環節的質量控制。2.1.1壓樁：樁在壓入的初始階段是否垂直， 是保證整根樁垂直的關鍵。在壓樁時嚴格監控樁位偏移情況，可減少打樁時因偏心或局部受力而使樁身樁頭發生破損的機會。此外還應注意要采用合理的壓樁順序。沉樁速度不能過快，當樁尖遇到硬土層或砂層而發生沉樁阻力突然增大時， 可采用忽停忽壓的沖擊施壓法。2.1.2接樁：當下節樁的樁頭距地面 1～1.2m時， 即可進行焊接接樁， 管樁對接前將上下端的鋼板清刷干凈， 用導向箍引導就位， 使上下節管樁順直后再開始焊接，焊接層數不得少于二層。焊接時應保證上下節樁處于同一中心線上。接樁時間應盡量縮短。2.1.3終壓：終壓標準應綜合考慮樁型、樁長、樁周土特性、樁端土特性及單位樁豎向極限承載力標準值等因素。終壓參數一般采用雙控。

3 施工結束后的質量檢測

施工結束后，應作承載力和樁身完整性檢驗，進行承載力檢驗的樁應選取有代表性或施工質量有懷疑的樁。結果要求全部合格且滿足設計要求。靜壓預應力管樁具有很多優點且已在很多地區得到了廣泛應用和發展，只要我們在應用的過程中，嚴格落實現有技術規范、措施和有關經驗，且不斷改進提高其技術應用水平， 就可以很好地控制靜壓預應力管樁的施工質量。此外靜壓預應力管樁施工的質量控制也是一個系統工程，因此必須通過對生產、設計、施工和檢測驗收等各環節加強質量管理，才能有效克服整個施工過程出現質量缺陷而得到逐步完善。

4 為保證質量，要注意常見問題的解決措施

4.1 陷機問題

4.1.1陷機問題對工程自身及周邊環境的危害

陷機是指壓樁機在施工荷重下，短船著地受力時，地面下沉量大于200mm的現象。靜壓預應力混凝土管樁主要是以樁機自身重量和機載配重為反力，通過液壓系統把樁壓入地下，最大壓樁力—般為樁機總重量的90%左右。當施工場地淺表土層的承載力小于高著地壓強壓樁機按設計能力施工時，就很容易發生陷機現象，給工程帶來麻煩。陷機經常使已壓基樁遭受損傷，損傷程度與土層分布、樁頂深度及陷機程度有關。陷機時，一種情況是壓樁機將樁頭平地面的基樁踩斷。當壓樁機走到已壓基樁位置時，由于陷機，樁機重量主要作用到樁頭上，而作用力方向往往與樁中心軸成夾角，于是很輕易把基樁踩斷。另—種情況是陷機使機下軟土層向四周擠逼流動，由此產生的水平推力可將已施工的基樁推斜，嚴重時可把樁推斷，斷口一般在地面下3～6m，多數在流塑層底面處斷裂。當場地上部流塑土層厚度大于10m且樁端鉗固厚度不大時，損傷主要表現為樁的傾斜。調查結果表明：凡樁頂在地面以下25m深度以內的樁都會受到影響，特別是當樁頂深度小于等于15m時，樁被推斷的概率高達90%。

4.1.2 預防陷機措施

在工程勘察階段，應注重對場地5m濃度以內土層的勘察，只有清楚了解場地淺表土層的分布情況及其承載能力，才能制定出有效的預防措施。當場地淺層土承載力不足時，可以從兩方面入手，一是采用大噸位機壓小噸位樁的辦法，少裝配重，降低壓樁機著地壓強，這在輕微中等陷機場地效果明顯，在嚴重陷機場地亦可減少危害。如果只是局部陷機，也可以用鋼板鋪墊在長、短船之下，以增大著地面積，減少著地壓強。

4.2 擠土效應及防治措施

4.2.1擠土效應

在沉樁過程中，相當于樁體積的土體向四周排擠，使周圍的土受到嚴重的擾動，主要表現為徑向位移，樁尖和樁周一定范圍內的土體受到不排水剪切以及很大的水平擠壓，樁周土體接近于“非壓縮性”，產生較大的剪切變形，形成具有很高孔隙水壓力的擾動重塑區，降低了土的不排水抗剪強度，促使樁周鄰近土體因產生不排水剪切而破壞，與樁體積等量的土體在沉樁過程中向樁周發生較大的側向位移和隆起。在地面附近的土體是向上隆起，而在地面以下較深層土體，由于覆蓋土層壓力作用不能向上隆起，就向水平方向擠壓。

4.2.2 防治措施

（1）合理安排沉樁順序。沉樁施工順序對超靜水壓力的形成及其水力梯度大小和方向有明顯影響，且直接影響沉樁區及附近地區地基的分布規律。沉樁施工順序的一般原則是：先內后外，由中心逐漸向外側對稱施工；先密后疏，先打較密的群樁，后打較疏的群樁；當在已有建筑物或構筑物附近打樁時， 應沿著背離建筑物或構筑物的方向進行。（2）控制每日打樁的數量，減少孔隙水壓力的疊加。（3）采用先開挖基坑后沉樁的施工工序，可減少地基淺層軟土的側向位移和隆起，有利于降低沉樁所引起的超靜孔隙水壓力，從而減少地基深層土體變位。（4）在場地設置袋裝砂井或塑料排水板，創造排水條件以降低孔隙水壓力，加快孔隙水壓力的消散和減少擠土作用。

5 結語

總之，靜壓樁沉樁機理非常復雜，與土質、土層排列、硬土層厚度、樁數、樁距、施工順序、進度等有關，靜壓樁施中出現的問題也各種各樣，并且由于樁基工程的隱蔽性，給質量監督帶來較大困難，不能做到百分之百的控制所以我們在工作中，對靜壓樁的施工更要明確責任，工作細致，力爭做到萬無以一失。特別要強調的是，樁在進場時一定要按要求檢查其外觀質量；施工過程中一定要嚴格按照靜壓樁施工操作規程進行施工；并嚴格按照設計要求和靜壓樁施工驗收規范進行檢查，對不合格的樁必須要進行整改。同時，我們還要考慮人的因索，要加強現場施工及管理人員的責任心，職責感，做到責權明確只有這樣，才能真正意義上的做好此項工作。

參考文獻

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