淺談錘擊預應力混凝土方樁施工

袁德識

[摘要]本文結合梭魚灣干渠項目的基礎工程，闡述了錘擊預制混凝土方樁的施工方法、施工中需要注意的問題及預防措施。

[關鍵詞]樁基礎；錘擊方樁；預制混凝土方樁；方樁檢測 文章編號：2095 - 4085（2018）09 - 0074 - 02

1 工程概況

梭魚灣干渠項目位于遼寧省大連市甘井子區大化老廠區內，其中暗渠部分南北向全長1021m，基礎工程為樁基礎，采用錘擊預制混凝土方樁的施工工藝，成梅花型布孔。方樁直徑為350mm×350mm，工程量為4304根，平均樁長為17. 5m。方樁要求打入強風化白云巖，終止貫入度十錘小于2cm，設計單樁豎向抗壓承載力特征值為650kN。

2 施工準備

2.1 施工機械選擇

本工程采用履帶式導桿柴油打樁機4臺同時進行施工，50T履帶吊2臺，卸樁、喂樁。設備用拖車運至施工現場，先組裝樁機，然后對樁機進行調試，確保設備狀態良好。

配備PC360挖掘機一臺，隨時清理打樁施工中遇到的各種障礙物及斷樁挖除。實際施工過程中如送樁超過4m仍未達到貫入度要求，則改為接樁?，F場挖深4m即涌出大量地下水，因此配備4寸水泵一臺，隨時抽水，為接樁提供施工條件。

2.2 施工場地準備

施工現場保證“三通一平”，即現場的電路必須連通；現場材料及設備進場道路必須暢通；施工現場必須平整。

因設備自重較大且高度較高，要求場地地耐力≥127kPa，場地平整度≤1%。施工區域內低空及地上障礙物提前清除。

3 錘擊預制混凝土方樁的施工

3.1 方樁預制

混凝土方樁為工廠定制生產，樁運到現場后，驗收要按照施工規范的要求進行，首先要對樁身混凝土強度等級、檢查樁體質量、外形尺寸、樁頂平整度、和樁合格證明文件進行自檢，自檢合格后，報請監理單位及總包單位進行復檢，檢驗合格后，方可進行施工，對于質量不合格的預制樁禁止使用，且撤出施工現場。

3.2 打樁施工

①施工放樣。根據測量平面控制網和高程控制點在施工范圍內布設的平面控制點上架設全站儀，根據設計圖紙尺寸施放樁位。

②預制樁運輸及存放。預制樁運至現場后，卸至樁位附近便于吊樁或喂樁。預制方樁采用平板車運至現場，方樁進場后應放置在距樁位較近的位置，下部用方木進行支墊。

③喂樁。根據預制方樁樁節的長度及存放位置，用吊車配合樁機將樁吊起送入樁帽內。樁機將樁吊起，起重工配合將樁對準樁位。在喂樁過程中，吊樁時應平穩牢固，確保安全、平穩，防止樁體磕碰損傷和傷人傷機。在喂樁前，要仔細檢查，確保樁的型號準確無誤。

④錘擊方樁。樁機將樁對準已施放的樁位并固定。在樁身的相互垂直的兩個方向架設經緯儀或者懸掛吊墜，在打樁過程中始終觀測樁身的垂直度，而樁身的垂直度差額不可大于0.5%。對于樁身的垂直度如無法滿足規范要求，可通過樁機進行調整，保證垂直度，如果樁身進入硬土層，禁止使用打樁機進行糾偏。

應準確記錄在打樁過程中關于沉樁過程中的各種變化和情況，詳細記錄錘擊數、打樁時間和樁位編號及樁的質量情況（尤其是最后1m）、錘的總數、最后貫入度、樁入土深度、樁尖進入持力層的深度等。

⑤送樁、接樁。實際施工中由于機械臨時故障等原因，導致未成樁，根據其相鄰已成樁的深度，尚有可能達到貫入度標準的即采取送樁施工。水準儀觀察送樁器，而送樁器要采用4m送樁器，作為控制樁頂高程和貫入的標準，樁后的基坑應立即回填。若送樁后貫入度達不到要求，根據需要采用接樁工藝。

⑥樁頭破除。樁頭破除要保證鋼筋足夠的預留長度。設計要求鋼筋深入承臺1m，如果樁體比設計樁頂標高高出1.5m以上則進行兩次破樁頭，第一次破樁頭即在樁頂標高上1處，連同鋼筋整體截斷，第二次破樁頭施工方法是，用水準儀測定樁頂的標高，確定出要求的樁頂位置，并對其做好標記。

在設計要求的樁頂位置上，用切割機沿圓周沿切割線切割，由鋼筋保護層厚度來定切割深度。混凝土是人工鑿除沿切割線以上20cm左右，形成一個缺口，露出鋼筋，鑿除深度為保護層厚度，鋼筋不得損壞。

風鎬將切割線上方無效樁的鋼筋保護層剝去，露出鋼筋。當風鎬成水平或是向上傾斜時，要不斷加深切割線以上1Ocm的中上部混凝土的缺口。當缺口達到20～30cm的深度時，風鎬要加鉆頂端，鉆頭水平或略向上。

對于無效樁體并鑿除斷面多余混凝土要人工推倒，并去除樁頭浮渣。

4 施工中注意問題及預防措施

4.1 需要注意的問題

①樁身的斷裂。樁在下沉過程中，樁身突然傾斜、錯位。當樁端土壤條件沒有特別變化時，而貫入度逐漸增加或者突然增大，同時，樁錘跳后，樁身出現反彈。此時，樁身可能會斷裂。

②樁頂的碎裂。在沉樁時，樁頂會出現砼掉角、破碎、倒塌，甚至樁頂的所有鋼筋都暴露在外。

③沉樁達不到要求。沉樁最終貫入度和樁尖設計標高達不到設計的最終控制要求。

④樁頂位移。在沉樁過程中，相鄰的樁會產生橫向位移或樁身上浮，造成樁頂位移。4.2預防措施

①樁身的斷裂。施工前，必須清除樁下的障礙物。如有必要，每一樁都應進行釬探，并對樁體進行檢查。不宜使用樁身彎曲超過規定的（Ul000且≤20mm）或樁尖不在樁縱軸線上的，每樁的細長比例不應太大，一般不應超過40。在堆放和吊運樁的過程中，如果發現樁開裂超過驗收規定時則不能使用。

②樁頂的碎裂。根據工程地質條件和樁斷面尺寸及形狀來合理選擇樁錘。沉樁前要對樁體進行檢查，看樁頂有沒有凹凸的狀況，樁頂平面是不是和樁軸線垂直，樁尖有沒有偏斜，不符合規范要求的樁不能采用（或經過修補等處理后才能使用）。如不平整應進行處理方能施工，所以在這之前要檢查樁帽與樁的接觸面處替打是否平整。

③在沉樁達不到要求時。詳細探清工程地質的情況，必要時應補勘。正確選擇持力層或標高。按照工程地質條件、樁斷面以及自重，來合理的選擇施工機械、施工方法和打樁順序。

④對樁頂的位移。沉樁時不能同時開挖基坑，要等沉樁完畢以后相隔適當的時間才能開挖，相隔時間應按照具體的土質條件、基坑開挖面積、深度、樁的密集程度和孔隙壓力消散等情況來確定。

5 方樁檢測方法

5.1 動力檢測

采用低應變反射法進行檢測。在現場試驗中，將傳感器放置在樁的表面，樁的頂部用手錘敲擊，樁體測量來反映曲線，用專用軟件計算分析，樁身的完整性是根據分析結果確定的。

5.2 靜載試驗

試驗的加荷方法采用快速維持荷載法，最大加荷值為1040kN，分九級進行加荷，第一級加荷取分級荷載的2倍為208kN，其余八級進行等量加荷，每級加荷為104kN，每級荷載施加后按第5，15，30，45，60min測讀樁頂沉降量，當沉降量小于0.1mm/h，樁頂沉降速率達到相對穩定的標準后，再施加下一級荷載，直至達到承載力設計值的1.6倍，最終加荷1040kN，終止試驗。

6 結語

通過對預制方樁的施工通病的研究及預防措施，實際檢測現場的施工質量滿足設計要求，說明預防措施合理，能夠為預制方樁的施工提供寶貴經驗。

參考文獻：

[1] JGJ94 - 2008，建筑樁基技術規范[s].

[2] GB50202 - 2002，建筑地基基礎施工質量驗收規范[S].