關于錘擊法施工預制管樁工程質量控制探析

(中國建筑第五工程局有限公司 湖南 長沙 410000)

關于錘擊法施工預制管樁工程質量控制探析

曹振華

(中國建筑第五工程局有限公司湖南長沙410000)

在廣泛運用的錘擊法施工預應力管樁工程中，我們除去一些圖紙上的普通要求、技術規范上的通常要求(如：控制樁位偏差、垂直度偏差、最后三陣貫入度、封底砼等)，對于預制管樁的錘擊法施工的質量控制，還需要從設計的承載力特征值取值、收錘標準、重錘低擊及有效沖程、樁底封閉、施工順序、標高監測等方面，來控制錘擊法施工預制管樁工程的施工質量。

管樁；錘擊法；試樁；承載力特征值；貫入度；錘擊數

預制管樁基礎，作為一種工藝較為成熟的工程基礎樁，得到了越來越廣泛的運用。其施工方法普遍為靜壓法和錘擊法，而采用錘擊法施工在湖南長沙等地區都在普遍運用。然而，采用錘擊法施工預應力管樁，也出現過較多的質量問題。現以筆者本人所經歷過的幾個房建項目的預制管樁工程的施工經驗，來探析一下采用錘擊法施工預應力管樁在質量控制方面，需要格外注意的幾個要點。

一、要注意設計院對于樁基承載力特征值取值是否合理

近來長沙河西片區幾個項目的住宅樓管樁樁基工程概況如下：

項目管樁樁徑設計樁長(米)基礎形式上部建筑層數群樁樁距(米)管樁持力層設計單樁承載力特征值(kN)麓山**三期50020～22樁筏基礎地上25層,地下1層1500強風化900湘江**500不小于6米樁筏基礎地上32層,地下2層1750強風化1800梅溪湖**保障房500不小于6米管樁基礎地上18層,地下1層強風化原設計2200,試樁后變更為1900。

以上三個項目，預應力管樁都是以貫入度控制為主的管樁，且都是以強風化巖層作為樁基持力層。從上述三個項目管樁的設計情況對比，可以看出，各項目單樁承載力特征值的取值有較大的不同。麓山**三期的管樁是比較保守的，樁長較長，單樁承載力取值僅為900KN，較低且偏保守；但相對我們的施工質量安全控制來說，也是易于得到保障的。湘江**項目的住宅樓管樁，設計的承載力值比較正常。而梅溪湖**保障房項目的住宅樓管樁，我們所拿到的原設計圖紙竟然要求樁基的單樁承載力特征值達2200KN，初步分析認為，這樣的取值，是有點冒險了。

在梅溪湖**保障房項目的管樁工程，經對照地勘報告，分析場地現有標高、現場回填土厚度、據地勘報告分析出的強風化巖層標高，認為：有效樁長將會偏短(大部分位置僅夠滿足樁長有6米)，且回填土較厚(厚處達到4米，新近回填，甚至還有負摩阻力)，能對管樁側壁產生有效側摩阻力的土層厚度則更小。所以，一拿到圖紙，我們便建議甲方，盡快進行試樁施工，再靜載檢測試樁的單樁承載力特征值是否能滿足設計要求。甲方應允，進行試樁，為設計提供依據。然后共選擇施打了八根試樁，進行了試樁的檢測。果不其然，按檢測單位提供的數據，不能滿足單樁承載力為2200KN的特征值的設計。對試樁的檢測結果如下圖：

從檢測單位對試樁的檢測結果可以看出，本項目樁徑500的管樁，單樁承載力特征值若取到2200KN，確實偏大，常規的錘擊樁的施工工藝難以保證能達到設計要求。最后，設計院對單樁承載力特征值修訂為1900KN，增加樁的數量，并對最后三陣貫入度的標準修改得更為嚴苛了一些，由3cm變為2cm。

綜上，在管樁施工前，如果分析出樁的有效樁長有點偏短，且管樁承載力特征值取值較高(在長沙地區，尤其河西片區，根據地質情況，一般以設計取值大于1900KN就可認為設計的取值可能取得偏高，那么一定要引起重視)，對設計的取值是否合理存疑的情況下，那么我們施工時一定要進行試樁并檢測試樁結果是否能滿足設計要求，否則，極可能會出現大量工程樁經靜載檢測不合格的非常的嚴重后果。

二、對于收錘標準要重點控制

通常，我們遇到的錘擊法施工管樁工程，收錘標準多以最后三陣貫入度控制為主，進行收錘標準的控制。一般常見的要求為：最后三陣，每陣10擊，每陣的貫入度控制為不大于3CM、2CM等。

但就僅僅這樣控制這條要求還不夠。一是，最后三陣控制貫入度，一定要逐級遞減。如果不是逐級遞減的情況，盡管最后三陣能達到貫入度不大于3CM等，但若貫入度沒有一個遞減的情況，則不能輕易的就定為可以收錘停打了。

二是，一定要有效劃線來判斷每陣的貫入度。一定要不怕臟、不怕辛苦，在最后三陣時，我們的施工管理人員、旁站人員，一定要站到樁錘下的附近，監督好有效的刻度劃線及量尺。對于錘擊樁，樁機每錘一下，振動都有點大的情況下，光憑眼睛看，是無法準確判斷每陣的貫入度到底是有多少的。只能以有效的劃線為準、以數據為準。

三是，要注意最后1米沉樁錘擊數。我們PHC型的管樁的總錘擊數是可以達到接近2500擊的(按照10G409《預應力混凝土管樁》的相關說明)，只是不宜大于2500擊。然而，在現場施工時，如果有工人為了增加每日的工作量、圖快，在最后收錘時，就有可能草草收錘。他們給出的理由竟然是：再多打，樁就會打爆了。這條也是我們有的現場管理人員不敢過多要求繼續多打幾陣的原因。實際情況則是，通常10多米長的管樁，總錘擊數一般需要400～800擊，就能基本錘擊到位。然而，若遇到想偷工的工人，才兩三百擊(甚至才一百多擊)的單根樁的總錘擊數就說錘擊到位了。須知，樁錘每擊打一次，對于管樁的下沉總有一些作用。一般來講，我們還需控制最后1米沉樁的沉樁錘擊數。按照筆者經驗，PHC型樁的最后1米沉樁錘擊數宜有300擊以上，當然，還是應具體根據樁身強度和當地工程經驗確定最后1米沉樁錘擊數。還有，需要根據周邊鄰近位置的樁長、配樁、地勘報告中的強風化巖頂標高，要對正在施打的樁是否即將進入最后1米的施打過程有個較為準確的預判，以利于對最后1米樁的錘擊數有個控制。

三、把握好重錘低擊

錘擊管樁施工工藝要求有一條，要遵循“重錘低擊”的原則(見10G409,44頁)。重錘低擊所得動能大，樁錘對樁頭沖擊力小，因而回彈也小。錘擊能量大部分都可以用來克服樁身與土的摩阻力和樁尖的阻力，因而樁能很快的打入土中，且樁頭不易損壞。再加上落距小，錘擊頻率可提高，打樁效率也高。

對于用“重錘”理解為：以我們工程中500的管樁為例，樁機選型中，我們所用于施打的柴油錘型號可以為50、60、62，即沖擊體質量為5.0t、6.0t、6.2t的都可以，但根據選重錘的原則，我們最宜選用62錘擊樁機，其次是60，但不宜選用50柴油錘樁機。

關于“低擊”，認為需要指出的是：低擊絕不是指過于低擊，只是指沖程不能過大。但一定還是需要保證在錘擊施工時，要有合適的落距。尤其最后1米沉樁擊打時，就有所謂的“一擋收錘”和“二擋收錘”之差別了。合理的沖程應為2～3米之間(62錘)。太低、太高都是不符合要求的。一般在現場控制以錘頭在上升時剛好露出筒體兩個環為準，錘擊聲音應清脆響亮。

四、焊好樁尖及做好封底砼

樁尖有開口型樁尖及閉合型樁尖。最宜選用閉合型帶尖十字型交叉鋼板的閉合型樁尖，利于入巖。在沉樁前，焊接封閉型樁尖需周圈滿焊，利于樁尖穩固及防止水從樁心浸入風化巖持力層。

關于封底砼，一是一定要及時有效的澆灌封底砼，二是要有足夠的封底砼的高度，一般為樁端以上2米，不能少。由于封底砼往往難以打振動棒密實，所以，封底砼的高度一定是只能多不能少。只能以高度的有效保證來稍稍彌補密實度的不足。然后，封底砼應采用微膨脹砼，防止樁端下滲水軟化風化巖的持力層。

五、注意合理施工順序及樁頂標高監測

錘擊沉樁要注意的施工順序，規范、技術規程之類的都有說得較多，這一點，不再贅述。但確實這一點非常重要，尤其對于標高不同的樁，宜先深后淺、先長后短。

關于樁頂標高檢測。我們在施工時，不僅需要在旁邊架設儀器檢測好樁身垂直度，也需要在沉樁完成后，對樁頂標高有一個有效、準確的記錄，萬一遇到地質條件不良，可以用來分析判斷是否有樁基上浮。必要時，沉樁結束后，宜普遍實施一次復打。

六、結束語

對于常見的相關規范、技術規程等說明到的之外，我們需要另外格外注意的錘擊法施工管樁的質量控制方面的一些探索。相信，我們除了按照規范進行施工的同時，注意了以上這些相關事項，我們的管樁施工的質量合格率還是能有效保證的。

曹振華(1985.1-)男，湖南長沙人，工程師，本科，主要從事房屋建筑工程施工管理工作。