預應力管樁在軟土地基應用中的質量事故和防范措施

珠海市斗門區建設工程質量監督檢測站

摘要：本文就軟土地基使用預應力混凝土管樁過程中主要出現的工程質量問題進行分析，探討預應力管樁質量事故發生的原因，并介紹相應的防范措施。

關鍵詞：軟土；管樁；質量事故；防范措施

1、引言

預應力混凝土管樁以其樁身直觀、可見、質量穩定可靠、強度高、穿透能力強，施工快捷方便等優點，被廣泛應用于工程建設中。然而如果在勘察、設計、施工過程中，任一環節出現疏忽都可能會導致較大的工程質量事故，從而造成不可挽回的損失。如何避免和處理此類事故，是廣大工程技術人員十分關注的問題。本文就預應力混凝土管樁在軟土地基應用中主要出現的工程質量問題進行分析，探討預應力管樁質量事故發生的原因，并介紹相應的防范措施。

2、預應力管樁的主要質量事故

2.1 樁身質量問題

常見的樁身質量問題有：（1）樁身混凝土強度達不到設計要求，主要的原因是原材料質量波動、配合比掌握不好、水灰比控制不嚴、養護條件和養護時間不符合規范要求等；（2）法蘭盤與樁身膠結不夠牢固；（3）樁身其他物理力學性能不符合有關規范的規定。

預防措施：一方面，生產商應嚴格按規范要求控制管樁生產流程；另一方面，建設方要在管樁進場時，要求生產商提供管樁出廠合格證、技術說明書和按規定進行送檢的檢驗報告，嚴格執行管樁進場時的現場檢查和抽樣檢查。檢查管樁的強度、樁徑及壁厚是否符合相應的質量要求，樁的外觀完整性是否符合相應的質量要求，樁的表面不得出現環形或縱向裂縫。在混凝土和法蘭盤膠結處，要用小錘敲打檢驗，該處不得存在空洞和蜂窩現象，管樁端面及主筋墩頭不得高出端板平面。樁在場區的吊運和堆放也應符合相關規范的規定。

2.2 施工工藝問題

2.2.1 樁身在施工過程中受到損傷

其產生的原因為打樁錘選用不當，樁錘過重、錘擊應力太大易將樁頭擊碎，錘過輕，錘擊次數增多，易產生疲勞破壞。靜壓機在施打過程中因地基承載力不夠而出現陷機，往往會把周圍的基樁壓斜、壓斷。

防范措施：應根據地址條件和施工環境合理選擇施工機具，錘擊法和靜壓法施工預應力管樁，對特殊地質條件的適應性不一樣，在石灰巖地層及“上軟下硬，軟硬突變”的土層中施工時，由于缺乏中間一層“緩沖層”，如采用錘擊沉樁時，樁尖穿過軟土層突然接觸堅硬土層時，強大沖擊力會將管樁打裂打斷；而采用靜壓法施工時，樁尖緩緩接觸堅硬土層，一般油位表會有明顯的反映，不至于將樁身壓壞。因此在這類土層中，應采用靜壓法施工。對難以穿透的地層應優先采用錘擊樁機。同時規范施工操作方法，嚴格施工管理，錘擊樁要嚴格控制收錘標準，貫入度不宜過小，一般在20-40mm/10擊。貫入度過小，會造成錘擊數過高，使樁身受到擊傷。

2.2.2 管樁的法蘭盤焊接有缺陷

主要原因：法蘭盤焊接口對接不牢，嚴重錯位、有空隙、焊接不飽滿、裂縫及固體夾渣、未熔合或未焊透、焊接后用冷水或自然冷卻時間不夠立即施打等原因，造成在施打過程中接口被擊裂或受樁周土負摩擦力作用而使接口被傷、拉斷。

防范措施：嚴格按規范進行操作，選擇焊條時應能滿足焊接坡口根部要求，坡口根部焊接宜選用Φ3.2mm的焊條，其余部分可選用Φ4～Φ5mm焊條。焊接時電流應合適，施焊應對稱、分層、均勻、連續進行，焊縫應飽滿，在大風或低溫條件下施工，應采取必要防風措施。焊接后應對焊接質量進行細致的檢查，不得有凹痕、咬邊、焊瘤、夾渣等表面缺陷，焊后應采用自然冷卻，時間不宜小于8min，嚴禁用水冷卻，防止冷淬，以免降低接頭部位的強度而造成斷樁。

2.2.3 樁身傾斜或斷樁。主要是由于施工過程中施工操作控制不好或地質情況致使樁身傾斜。主要的預防措施是：施打過程中，第一節管樁起吊就位，插入地面時的垂直度偏差不得大于0.5%；錘擊管樁施打的樁錘、樁帽和樁身應重合與同一直線上。

復雜地質情況的影響主要表現為：樁尖四周側壓力大小不相等、樁尖產生偏向滑動，從而導致樁身傾斜、折斷。出現這種現象大致有以下幾種地質情況：（1）地層中存在著大量的不可排除的孤石或障礙物，解決辦法可用引孔施工，先用鉆機鉆孔，再將樁打進，但工序復雜，造價相對較高。（2）樁尖沿裸露巖石傾斜面滑移，對滑移明顯承載力無法滿足設計要求的，應改為其它成樁法施工。（3）先打的樁被擠斜，尤其是打樁順序不當時更顯得嚴重；（4）基坑開挖時，或邊打樁邊開挖，樁周土體不平衡引起樁身傾斜。防范措施：