淺議三種預制樁垂直度檢測方法的 特點和局限性

周巍

【摘要】預制樁因其在生產過程工廠化、標準化、施工周期短、造價低等多方面的優勢，越來越多運用到工民建、市政等工程中。但現場成樁后的樁身垂直度對單樁豎向抗壓承載力有很大的折減影響，對上部結構的安全穩定性至關重要。本文例舉了現階段運用較多的預制樁垂直度檢測的三種方法，分析了各種檢測方法的優缺點，便于在現場檢測工作中更好的運用。

【關鍵詞】預制樁樁身垂直度檢查方法特點局限性

混凝土預制樁用的較多的有預應力管樁、預應力方樁、混凝土實心方樁三種，均因其在工廠內完成標準化生產，其樁身質量都能得到較好的控制。相對于鉆孔灌注樁的施工工藝，預制樁有諸多優點。如：施工周期短、無環境污染、造價低等。同時因樁身截面積偏小，樁的抗彎性能和抗剪性能很差，一旦現場成樁后的垂直度偏大就會很大的影響其單樁豎向抗壓承載力的發揮，嚴重的時候樁的上段會被擠壓至斷裂。

一、影響現場成樁垂直度的原因

（1）施工工藝方面：預制樁施工過程中因為機械設備自身的水平控制不到位就會造成管樁垂直度偏大。接樁過程中的法蘭盤焊接過程中焊縫控制或者施工設備的穩定性也會影響到整個樁的垂直度。

（2）樁周土地質情況方面：施工過程中遇到軟硬交錯地質、孤石、淤泥層，會對成樁后的垂直度有影響。有時一根預制樁施工完垂直度都合格，但是臨近樁位的施工過程中對樁側土的擠壓或者振動就會影響附近預制樁的垂直度。有時基坑開挖、暴雨沖刷等影響，也很容易造成整片樁的垂直度變化，嚴重情況下的會擠斷預制樁。

二、預制樁垂直度的相關規范要求

國家標準《建筑地基基礎施工質量驗收規范》（GB 50202—2002 ）中提到基樁的垂直度需小于1%才能驗收。

湖北省地方標準《預應力混凝土管樁基礎技術規程》（DB42/489-2008）對預制樁的垂直度和對應的處理方案進行了更明確的要求和說明：Ⅰ類樁：樁身傾斜率小于1%。Ⅱ類樁：樁身傾斜率大于或等于1%且小于或等于3%，宜進行單樁豎向抗壓靜載試驗，并將試驗得出的單樁抗壓承載力乘以折減系數，作為該批樁的使用依據。Ⅲ類樁：樁身傾斜率大于3%，不應使用。以上規范要求都說明了預制樁的垂直度對單樁承載力、抗彎能力等工程質量有著很大的影響，施工過程中須嚴格控制。

三、預制樁垂直度的檢測方法的綜合對比和分析

（一）鉛錘法

采用1m長的線錘分垂直兩個方向直接測量預制樁的傾斜寬度，通過對兩個垂直方向的偏距求平法差，得出1m范圍內的傾斜距離，通過對兩個方向的偏距求斜率得出基樁的和傾斜方向和角度，在通過傾斜距離推算出預制樁的傾斜率即為預制樁的垂直度。該檢測方法的特點和局限性有：

（1）該檢測方法原理簡單實用，檢測成本低，檢測時間短。

（2）該檢測方法需要預制樁施工完高出地面最少1米以上，這是檢測的基本條件。不過現實操作過程中，施工方很難做到每根基樁都高出地面1米以上，檢測人員往往就把本應該放在預制樁外側的鉛錘放置管樁內測來測量，但是相比于預制樁外側，內測因為在預制廠施工過程中，不可避免的有內測跑漿、漏漿的影響，就經常會造成預制樁內測的孔徑和設計值有較大偏離，一般壁厚就大于設計壁厚，同時內側面也會高低不平，會造成偏距的測量誤差較大。

（3）該檢測方法對檢測人員的熟練程度要求較高。若預制樁內測無跑漿、漏漿，在預制樁內測檢測時候，如何判斷兩個方向的偏距顯得較為重要，檢測人員一般通過目測仔細觀察下方鉛錘是否剛好脫離內側樁壁來判定偏距測量節點，那么檢測經驗是否豐富，判斷是否準確會影響到偏距測量誤差。

（4）該檢測方法適用于單節樁的施工工地，因其檢測時用的是1m長的線錘，通過測試基樁上段的傾斜程度來推算整個基樁的垂直度，如果工地上設計基樁為多節預制樁焊接組裝而成的話，該檢測方法就有一些局限性，測試結果不能判斷出整個預制樁的傾斜程度。

（二）便攜式數字管樁測斜儀法

便攜式數字管樁測斜儀是目前國內開發出來的專用于管樁測斜的儀器。該檢測方法的特點和局限性有：

（1）和鉛錘法相比，檢測時間更短，數據顯示直觀，電子存儲，操作簡便，使用方便，后期分析時電腦導出數據即可。

（2）該檢測方法精度高：傾斜角精度0.01°，方位角精度1°。存儲容量大，可存9999根樁的數據，功耗低，可連續工作超過24小時。

（3）該檢測發法測試時因儀器接觸面積很小，基樁外側的平整度對檢測數據影響較大。若是方樁誤差較小，若是管樁測試時因圓弧面的影響，緊貼接觸面很小，誤差影響較大。

（4）和鉛錘法一樣是通過對基樁上半段的測量來推算整個基樁的垂直度，不適用于多節預制樁的工地。

（三）圓球法

圓球法檢測是在將圓球慢慢放入樁孔中，當測線與中心點產生偏離時，測讀測線與中心點的偏距，計算α=arctan（偏距/管樁孔口中心到滑環的高度），β=arctan（偏距/ 十字圓球在管樁孔內的深度），傾斜角θ=α+β。該檢測方法的特點和局限性有：

（1）測試效果直觀明顯，通過將圓球從樁頂放到樁底的過程中，能明顯的看出偏距隨深度不同的變化情況，通過計算分析能完整判斷整個基樁的垂直度變化情況。能準確研判整個基樁垂直度的變化情況，對垂直度不合格樁的后期驗算和處理能提供較為詳細的數據支撐。

（2）后期計算量較大，考慮到圓球直徑比管內徑略小，需進行尺寸偏差修正。

（3）檢測時預制樁內測跑漿、漏漿現象會對檢測數據有影響，一般需選擇內測壁厚均勻的預制樁檢測。

綜上所述，為了更準確的判斷預制樁的垂直度，有時候要根據實際情況運用相應的檢測方法，遇到不合格樁時要綜合運用以上檢測方法。