PHC 管樁施工過程中的質量控制

■王雄星 ■廈門順承建設開發有限公司，福建 廈門 361000

隨著我國經濟的不斷發展，PHC 管樁不僅會在建筑中得到更廣泛的應用，靜壓法施工以其無污染，無振動，噪音小，對環境影響較小的特點，還有無論方樁還是管樁都是工廠化生產，加之施工速度快、土體恢復快、工程造價低等因素，與當今社會提倡的綠色、節能、環保主題相一致，所以PHC 管樁越來越被設計院、業主和廣大工程技術人員重視和采用，并且已經在很多區域得到了廣泛的應用，本文就施工質量控制做詳細介紹［1］。

1 簡述PHC管樁

所謂PHC 管樁，也就是具有高強度的混凝土管樁。它從外形來看，是一種直徑為300mm～800mm 之間的空心圓筒形狀，長達十米，具有較高的強度，其等級通常大于或等于C80。它可以按照不同的標準被劃分成不同的種類。常見的分類標準有以下三個:一是按混凝土的預壓值來劃分，可將其分為A 型、B 型、AB 型以及C 型;二是以混凝土的強度等級作為劃分標準，可劃分為:預應力混凝土管樁和預應力高強度混凝土管樁兩種;三是按管樁的外徑來劃分，有300mm、400mm、500mm、600mm、700mm、800mm 以及1000mm、1200mm 等不同規格。

2 靜壓管樁在施工過程中存在的質量問題

2.1 擠土效應問題

由于靜壓管樁屬于擠土樁，所以在施工過程中，會出現一些擠土效應。一方面，當管樁壓入的地基較軟時，在壓樁時花費時間較少，地基內部會產生超孔隙水壓力，這種高壓力使得管樁的壓入變得困難，甚至會產生樁身反彈的現象;另一方面，壓入過程可能會使地基內部壓力發生變化，致使地基隆起或者向側向移動，這無疑不利于管樁的順利壓入，甚至會出現斷樁或浮樁現象［2］。

2.2 樁身裂縫或斷樁問題

導致這一問題的原因是多方面的，主要可歸納如下:(1)管樁質量不合格，如預應力值較低、混凝土強度不夠高、養護期未滿、保護層太厚等;(2)地質過硬，如地基中有障礙物或堅硬的石塊、地基中夾層較厚等;(3)施工技術不過關，如施工過程中運輸起吊不合理，抱夾力未能達到平衡，壓樁過深，截樁工作不規范，挖土過程未能正確處理挖掘機與土壤之間的相互作用關系等。

綜上所述，我們不難發現，很多方面的原因都可能造成樁身產生裂縫或者斷樁現象，因此，對于施工過程的嚴格控制顯得尤為重要。事實上，就目前來說，對于樁身裂縫的檢測并不嚴密，如果樁身裂縫不大的話，我們仍將其劃分為II 類樁之列，如果我們將這些樁也計入樁身裂縫現象中，則其所占的比例更大了。產生斷樁這種情況在不同的工程中分布不一，以龍巖市某工程項目為例，這一工程占地面積約有38 公頃，其地質比較復雜(圖1)。其工程框架主要采用了靜壓PHC 管樁，它們的長度都約有25m。在壓樁過程中，需要穿過以下幾種土層:雜填土、殘積礫質粘性土、砂質粘性土、風化花崗巖、砂礫狀花崗巖等。這一過程開始于2010 年4 月，兩個月后，完成樁基工程任務，對一樓的管樁數量進行統計，發現其約有143 根，其中6 根樁在施工過程中遇到障礙物，發生斷樁情況，這一比例無疑是較大的。(圖2)

2.3 地基土層較軟問題

就龍巖地區來說，其地基土層較軟，通常分布在地表下0.5～2m之間。由于靜壓樁機比較重，其對地基產生的壓力也比較大，超過了軟土地基所能承載的壓力，同時，由于在壓樁過程中，不可避免的要擾動原有的土層，這就使得軟土地基受到破壞，產生地基隆起或者向側向移動現象。在這種情況下進行管樁施工，很容易產生樁位移動、樁身裂縫甚至斷樁現象。這種由地基軟土造成的引工程質量問題在龍巖地區也十分常見［3］。

2.4 接頭質量問題

一般來說，該地區使用的管樁長度一般在15～25m 之間，這種管樁每根都需要2～3 個焊接接頭。對接頭的質量產生影響的因素有很多，無論是焊接工人所持的工作態度，還是焊接技術，都影響著接頭的質量。就目前情況來看，大多數由于接頭質量問題導致的斷樁現象多發生于III 類樁中。

以上所述是對施工過程中可能存在的一些質量問題給予初步介紹和分析，下面我將針對這些質量問題，提出一些可行性措施，控制質量問題的發生頻率。

3 相關可行性控制措施

3.1 明確預控點

(1)要對相關的地質勘察報告、施工圖、施工場地及施工條件進行仔細的研究，提出明確的設計要求，指出這一工作存在的重點和難點;(2)對提出的施工方案應進行嚴格的審核，它作為一種指導性文件，對具體施工過程產生巨大作用，其中，要注意審核以下幾方面內容:對于相關壓樁順序和相關路線的安排能否有效減弱擠土效應;壓樁速度和數量對超孔隙水壓力產生的影響;是否采取了有效措施來避免管樁的位移和上浮;壓樁對周邊路面可能造成的后果及相關處理措施;設備的選擇是否安全合理;地基土質情況及其最大負重;周邊環境是否有利于壓樁工作的進行;對于管樁可能發生的位移與上浮現象進行及時的檢測等［4］;(3)在符合要求的地基上認真進行試沉樁或試驗樁工作，并記錄相關的施工參數，積累經驗，為日后的施工工作提供指導;(4)對于施工單位上交的管樁、接頭等質量保證資料要進行仔細的審查、檢查設備是否符合要求并對其施工能力進行考察;(5)要注意檢查使用的管樁規格和型號是否符合要求;質量是否過關;有沒有按要求堆放;對其生產日期的檢查也要仔細，確保其達到施工要求;(6)仔細清理地下障礙物。

3.2 靜壓PHC管樁施工質量控制點

(1)在進行壓樁工作之前要再一次對樁位的軸線和高度進行測量;(2)在進行壓樁工作時，要注意保持設備的水平度和樁身的垂直度都小于0.5%;(3)要加強對樁位情況的檢測，當發現樁位位移和上浮時，要采取相關措施對其進行控制，常見措施有減少超空隙水壓力和降低沉樁速率等;(4)對于接頭的焊接質量要仔細檢查，并對接頭進行防腐處理;(5)對終壓標準要進行嚴格的控制。就目前而言，常用于衡量終壓的參數有樁長、終壓力、復壓次數、進入硬土層的深度與下沉量等，要根據現實的場地條件靈活的確定終壓標準，在某些特殊情況下，還可通過極限承載力等來選擇控制參數;(6)要使樁頂保持在低于地面200～300mm的位置，這樣可以避免樁機的底盤對樁頂形成巨大壓力，從而導致裂縫或斷樁現象出現;(7)當場地地表承載力不足以樁機行走時，應采取路基箱、填土等技術措施;(8)基坑土方開挖時應嚴格控制坑內放坡坡度，分層開挖土方，防止坑內土體滑動而推移工程樁，防止挖土機械壓歪或鉤壞管樁;(9)當樁長、壓樁力、垂直度、樁位等出現異常情況時，應及時分析原因，協同設計、施工和管樁供應單位處理解決［5］。

4 結束語

PHC 管樁的打樁技術是現代建筑正在廣泛采用的建筑施工方法，推動了現代建筑行業的城市化建設進程。靜壓PHC 管樁成樁在地下，它承擔著整個建筑物的荷載，若樁達不到設計要求的承載力或樁身質量存在隱患，就會危及整個建筑物的安全，輕則發生不均勻沉降，使上部結構開裂，重則使結構發生傾斜，甚至倒塌，釀成事故。因此，施工應嚴格按照現行的規范和設計要求。不少工程已經證實:擠土效應、地表軟土、土方開挖等對PHC 管樁基礎可能帶來不良的后果，在工程實踐中一定要引起高度的重視，并應有可靠的技術保證。

［1］高大釗.土力學與基礎工程［M］.中國建筑工業出版社.

［2］劉金勵.樁基礎工程技術［M］.中國建材工業出版社.

［3］左名麒，胡人禮，毛洪淵.樁基礎工程一設計、施工、檢測［M］.中國鐵路出版社.

［4］陶燕春.PHC 管樁施工常見問題的分析［J］.鐵道標準設計，2003.

［5］王志強.PHC 管樁的施工及發展［J］.山西建筑，2007，33(22):113-114.