PHC管樁靜壓法施工技術及質量控制

黃樹春廈門廈信建設工程監理有限公司（361021）

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PHC管樁靜壓法施工技術及質量控制

黃樹春
廈門廈信建設工程監理有限公司（361021）

摘要：結合某項目樁基工程施工實例，研究了預應力高強混凝土管樁靜壓法施工技術，并對施工中的技術問題進行了針對性的處理，希望能為類似的工程提供參考。

關鍵詞：預應力高強混凝土管樁；靜壓法；施工技術

1　工程概況

某建筑工程項目打樁區域面積18 000 m2，根據其工程需要，將樁基設計等級為乙級，設計基準期為50年。該工程樁型為PHC500AB100，不采用樁尖，沉樁采用以壓力為主、樁長為輔的控制原則，樁端進入粉砂層≥1 m，工程樁長度均在30～49 m，共計工程樁1 262根。每根管樁入土深度為30～49 m。根據地質勘測報告，場地基本可以承受靜壓樁機行走的要求，可以進行下一步施工。靜壓法施工不產生振動，無噪聲，無污染，對周邊環境無影響，故該工程全部采用靜壓法施工。

2　樁機選型

靜壓樁機常用全液壓式靜壓樁機。全液壓式靜壓樁機根據其沉樁施工方式不同分為頂壓和抱壓兩種。抱壓壓樁力對樁身產生的橫向力比頂壓壓樁力大30％～50％，過大的抱壓力將使樁身產生豎向裂縫。在抱壓壓樁力作用下，管樁內側壁在力的作用點處產生拉應力，外壁在力的作用點處產生遠大于C80混凝土抗拉強度標準值的拉應力，致使管擴開。因此，為了保證樁身不受損壞，通過限制壓樁力來控制頂壓力和抱壓力。本工程設計樁型為PHC500AB100，樁長30～49 m，管樁進入粉砂層，采用樁長和貫入度雙重控制原則，單樁承載力特征值最大2 000 kN?？紤]到場地、地質情況和施工特殊要求，需加大壓樁力，所以最終確定選用ZYJ 800B型液壓抱壓式壓樁機。

3　PHC管樁靜壓法施工技術

3.1壓樁工藝流程

靜壓法施工一般情況下采用分段壓入、逐段接長的方法，按照施工程序中的各個環節連續搭接就能保證靜壓沉樁施工順利進行。

PHC管樁靜壓壓樁的主要工藝流程：

測量定位→壓樁機就位→吊樁喂樁→樁身對中調直→壓樁→焊接接樁→再壓樁→送樁→終止壓樁→截樁。

3.2壓樁技術

3.2.1測量定位

正式開始的第一步則是根據業主提供的水準點和坐標點，結合樁位平面圖進行樁位放樣，樁位放樣必須嚴格找準水準點和坐標點。這是壓樁技術能較好應用于工程的前提。

3.2.2樁機就位

樁機就位是壓樁的關鍵，但其操作步驟并不復雜，概括說來就是：樁機移動到壓樁位置，調好樁機平整度，并使夾具的中心對準樁位中心。該步驟完成之后需要對樁位進行復測，看是否有移位，這是因為樁機進場會造成土體擠壓，導致樁位偏移，故樁機定位后應復測樁位是否正確。

3.2.3壓樁

1）喂樁

通過液壓裝置調整機身至水平，當樁端距離樁機5 m以內時，將鋼絲繩套在樁端0.2 L（L為樁長）處單點起吊，將管樁吊起緩慢放入夾持器內，使上下卡瓦夾被壓樁。同時需注意夾樁的壓力不宜過大，待樁基本體垂直后插入壓樁機的夾箱內，然后扶正對點、就位，此時一定要注意插樁時讓樁頭對準地面樁位標志物，用2臺經緯儀交叉，使其成90°。經緯儀的位置選擇也要格外注意，一定要選擇能看清樁全長的地方。然后用經緯儀觀測樁的垂直度，保證垂直度在5‰以內才可正式壓樁，隨壓隨控制垂直度。同時，指揮樁機進行反復多次調整，從互成90°的兩個方向控制樁的垂直度和校核樁位，并要保持樁機在水平狀態。喂樁階段應當盡量保證垂直度的精準，這是因為在接下來的壓樁階段隨著樁入土深度的增加，垂直度將很難調整，這勢必會影響整個壓樁工藝的質量。

2）壓樁

調準后慢慢開始對壓樁進行加壓，此時一定要確保管樁垂直，即保持垂直度在5‰內。尤其是第1節樁要嚴格保證垂直度，因其垂直度，對后面的工程樁產生影響。在壓樁過程中，樁機主控室內的操作工需要隨時觀察壓力表，及時控制調整壓樁力，保證調節樁機壓力同步平衡，避免偏心。在樁入土前，應在樁身上，按1 m間距均勻劃分長度標記，以控制樁身入土深度。每壓1 m應當記錄壓力值1次，以確保壓力值大小在可控范圍之內。就一般工程而言，壓樁速率應當控制在1.0～1.9 m/min。對壓樁合格的判斷通常以終壓為主、樁長為輔，終壓值通常是按設計圖紙的規定予以判定的，一般為特征值的兩倍，在具體的施工操作中以終壓值下壓三次，樁的下降量確保在設計范圍內時為合格［1］。

3.2.4送樁

最后一步即為送樁，這是整個壓樁的技術的收尾工作，因而決定著整個工程的成敗。同時，送樁也為之前壓樁階段可能存在的不足提供了彌補的可能。當壓入的最后一節樁外露部分樁機無法加壓時，或者當最后一節樁的樁頂標高沒有滿足設計樁頂標高時，必須采用送樁器送樁。送樁器上都標有刻度，用于測量計算送樁的深度。送樁前，管樁露出地面高度最好控制在0.3～0.5 m，根據樁頂標高，用鋼制送樁器將樁送至設計標高。

4　質量控制

4.1灌芯及接樁處理

整個壓樁工程進行之后，對302單體進行低應變動測檢測，結果顯示302-116、302-345、302-576樁有損壞的跡象。推斷其原因，可能是工期緊迫、打樁速度較快以及后期塔式起重機樁施工等對個別工程樁造成局部損壞。其中，116號樁損壞標高為樁頂以下8 m，345號樁損壞標高為樁頂以下2.5 m，576號樁損壞標高為樁頂以下1 m。

經混凝土強度代換，原有樁混凝土強度等級為C80，現灌芯采用強度等級為C55的水下混凝土。灌芯后混凝土抗壓力與原有樁混凝土抗壓力比值為1.22：1，滿足要求。由于116號、345號工程樁損壞部位較深，故經設計師同意，采用灌芯方式對其進行加強處理。

4.2灌芯處理

1）灌芯處理步驟如下

樁頂標高標記→截樁→管樁樁身淤泥清理→安裝鋼筋籠→澆筑灌芯混凝土。

2）主要施工方法

以上工程樁施工過程中應對損壞管樁作好標記。在灌芯和接樁處理前，必須再次進行確認以確保灌芯處理能正常實施。若無確認，則在施工過程中可能出現對應參數不明而被迫中斷施工，這不僅降低施工效率，而且需要對管樁再次補作標記，增加對管身的損壞。

針對需要處理的樁位，要再次測樁頂標高，對于高出設計樁頂標高的工程樁需要作截樁處理。依據打樁記錄表，116號樁高出1.2 m，345號樁高出0.6 m，在灌芯處理前均需要進行截樁處理。按照低應變檢測報告，116號樁在樁頂以下8.0 m左右處有明顯不利缺陷，345號樁在樁頂以下2.5 m左右處有明顯不利缺陷，灌芯加強高度均取樁頂至損壞部位以下3.5 m，按照打樁記錄表，116號樁實際灌芯高度為10.3 m，345號樁實際灌芯高度為5.4 m。

為確保樁灌芯混凝土強度等級達到規定，樁灌芯采用水下C55微膨脹混凝土。

4.3樁身損壞接樁處理

樁身損壞接樁主要分為以下步驟：

樁頂標高標記→管樁樁身淤泥清理→安裝鋼筋籠→澆筑灌芯混凝土→接樁部位鋼筋綁扎→接樁部位模板支設→接樁部位混凝土澆筑。

樁身損壞接樁主要施工方法：

576號樁高出樁頂2.4 m，根據小應變試驗結果，樁頂以下1 m左右處有明顯不利缺陷，576號樁按照預應力混凝土管樁圖集（10G409）做法進行接樁處理。

在準確定位樁位后，將樁身缺陷部位以上樁體進行截樁處理。

清理完樁孔內淤泥與其他雜物后，按照要求安裝樁芯鋼筋籠，澆筑樁灌芯混凝土。灌芯混凝土強度等級為C40，灌芯混凝土應充分振搗使其密實。

5　結語

預應力高強混凝土管樁靜壓法施工具有施工質量高、施工應力小、截樁量小、適應性強、對環境無影響的優點，順應了21世紀以來人們逐步增強的環保意識，已被推廣應用于房地產建設、公路建設、鐵路建設、港口碼頭建設、機場建設和水上工程建設等領域中，并取得顯著的成效。但工程質量的維護與保障還需要相關施工人員在施工過程中嚴格控制各施工流程的質量，熟知實際操作中可能出現的技術障礙，處理好預應力高強混凝土管樁靜壓法施工中的技術問題。這樣才能使得預應力高強混凝土管樁靜壓法發揮它的優勢，在眾多技術中顯示出其獨特的性能，在現代建筑領域貢獻出其不可小覷的力量。

參考文獻：

［1］種濤.淺談靜壓預應力混凝土管樁施工過程中的安全管理［J］.科技與企業，2014（13）.