商住預應力管樁施工技術要點及質量控制分析

賴彬騰

摘 要：預應力管樁是房建工程中常用的一種地基處理技術，具有植樁方便、工藝簡單、造價便宜及抗震性好等優點。以福建省莆田市涵江區的融創·溪郡商業住宅工程為例，詳細闡述預應力管樁的特點及施工準備，研究預應力管樁施工要點，包括樁位放樣、吊樁、喂樁、壓樁及接樁等，并分析預應力管樁質量控制，以期為類似工程施工積累經驗。

關鍵詞：房建工程;預應力管樁;施工技術;質量控制

中圖分類號：TU753.3 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2021）32-0095-03

Key Points of Construction Technology and Quality Control Analysis of Commercial and Residential Prestressed Pipe Pile

LAI Binteng

（China Communications Construction Hongfeng Group Co.， Ltd.， Putian Fujian 365000）

Abstract： Prestressed pipe pile is a kind of foundation treatment technology commonly used in housing construction. It has the advantages of convenient pile planting， simple technology， low cost and good earthquake resistance. This article takes the Rongchuang·xijun commercial residential project in Hanjiang District of Putian City as an example， elaborates the characteristics of prestressed pipe piles and construction preparations， and studies the key points of prestressed pipe pile construction， including pile position setting， lifting piles， feeding pile， pressed pile and connected pile， etc.， and analyzed the quality control of prestressed pipe piles， hoping to accumulate experience for similar project construction.

Keywords： housing construction;prestressed pipe piles;construction technology;quality control

1 工程概況及樁基形式的選定

擬建融創·溪郡位于福建省莆田市涵江區興涵水都片區蒼林地塊控規內，場地西北側毗鄰香林路，西南側與商業金融業用地以在建道路紫霞路相隔，西北側緊鄰河道、六一西路，東南側目前為空地。共建10幢住宅樓，總建筑面積為148 696.42 m，地上建筑面積為116 963.84 m，地下建筑面積為31 732.58 m，建筑占地面積為7 929.16 m。主樓層數為18～33層，并在建筑物底下及其中間地塊設有一層地下室，采用樁基礎。本工程±0.000相當于絕對標高8.700 m，場地標高一般在4.63～8.36 m，最大高差為3.73 m。根據相關標準的規定，基坑支護結構的安全等級為一級，變形控制在40 mm以內。

應綜合考慮工程地質情況、周圍環境、上部結構類型、建筑物的使用要求、荷載的大小及分布和施工條件等因素來確定樁型。根據本工程地質勘查的情況及鉆孔揭露，場地地面以下覆蓋土層有雜填土①、淤泥②、粉質黏土③、（含泥）中砂④、殘積砂質黏性土⑤、全風化花崗巖⑥和砂土狀強風化花崗巖⑦。具體分層情況如表1所示。

結合工程地質和基坑周邊情況，本工程初步選用預應力管樁。預應力管樁是利用先張預應力結合離心成型工藝制作而成的一種圓筒形空心預制混凝土構件，一般采用標號等級C80以上的混凝土，所以有著較高的強度和承載能力，能夠打入較為密實的砂層或者強風化巖層。受擠壓作用的影響，相對于原狀土質，樁端的承載能力能夠提高70%，且樁身外側的摩擦阻力能夠提高20%～40%。

2 預應力管樁的特點及施工準備

預應力混凝土管樁按預應力張拉順序可分為后張法和先張法兩種預應力管樁[1]。對于地基的整個施工，應以先張法預應力的施工工藝為主，并輔以離心成型的施工輔助措施，從而實現空心筒的施工。預應力管樁不僅施工流程便利、施工時間短，而且有利于保持工地整潔，值得廣泛應用。

本工程以逐排打樁為主。隨著樁入土深度的增加，土層的密實度也會變大，因此要嚴格把控沉樁壓力。以單向行進的方式逐個打樁，可確保各個樁所承受的阻力和壓力始終處于平衡狀態。在沉樁過程中，樁身周邊的地基土體沿著任意方向擴展，不僅能夠避免因地基土上溢導致的地表抬升情況，而且能夠防止樁身出現傾斜[2]。

3 預應力管樁的施工要點

3.1 樁位放樣及吊樁喂樁

在預應力管樁開始施工前，施工人員要按照設計單位給定的圖紙對樁位進行放樣，將鋼釬插入地基土壤中，插入深度保持在40～50 cm。在鋼釬插入的地方撒上灰粉以標記樁的位置，再采用竹簽定位的方式進行二次標記，能夠顯著提升樁點位置的準確性。在進行正式打樁工作前，務必要求相關操作人員復測樁位，以確保樁位的準確性，提高打樁施工的精度和施工質量。

施工人員在吊樁開始施工前，應該對吊樁的鋼絲繩進行檢查，避免因鋼絲繩綁扎不牢靠而發生安全事故。施工人員在駕駛吊車對預應力管樁進行起吊時，起吊速度必須緩慢。當預應力管樁被吊起距離地面10 cm左右時，方可進行二次加壓。焊接施工的條件是預應力管樁的中心位置與放置在地面的鋼筋模具必須位于同一水平面。

3.2 預應力管樁的壓樁

施工中，影響整個壓樁質量的關鍵因素是第一節樁的壓樁質量。所以，施工人員在施工過程中必須熟練掌握相關施工工藝和施工技術，嚴格根據施工工藝流程和規定進行施工，以確保樁身角度能夠達到最高施工質量的相關要求，從而確保壓樁質量。在壓樁過程中，操作人員應使用經緯儀、水平儀及吊線錘等設備進行調節，保證預應力管樁在插入過程中的垂直狀態。當管樁插入誤差超過允許誤差時，需要拔出管樁，待水平位置調整后再進行二次壓樁[3]。

預應力管樁的管節長短通常按照施工需要劃分。根據施工現場情況，合理有效地劃分樁管長度，防止在接樁過程中因為樁頂部接觸持力層導致變形。預應力管樁的樁接個數應該控制在3個以內。當預應力管樁接樁發生在同一承臺時，接頭應該交錯布置。當施工現場的土層為全風化地層時，在壓樁過程中，全風化巖土會發生較大幅度的變化，此時壓樁可能造成截樁或者超送。因此，對于壓樁過程，超出地面部分的樁身應及時進行截樁處理，使樁頂在水平面40 cm以下，以有效避免管樁受到外力破壞。當出現超送現象時，可以先將管樁上方的土方進行開挖，按照接樁的施工需要長度進行截樁。

在預應力管樁的壓樁施工中，樁的承載力主要由預應力管樁的實際長度、壓樁所需時間等因素確定。壓樁時，需要對壓樁的壓力進行24 h監測。當發生不良反應時，應立即停止壓樁，組織技術人員對現場情況進行分析并提出整改意見，盡可能避免斷樁等現象，影響施工質量。

3.3 預應力管樁的接樁

本項目涉及的樁接頭位置利用氣體保護焊進行焊接，焊接過程中所產生的氣體可以在樁接頭處形成保護層，從而提高焊縫質量。應嚴格把控焊料的純度，嚴禁出現氣孔現象，以最大限度地增強焊縫的機械性能，同時應采取必要的防風措施。為了方便實施接樁的焊接，鑿開處于地面以下的樁頭應高出水平面，打磨相接部位的坡口，以便進行管樁的對接工作。此外，確保樁身的中心對齊后再進行管樁對接，并將其錯位偏差值控制在誤差允許范圍內。接樁示意圖如圖1所示。

本工程采用JM-56的焊絲作為接樁處的焊絲。在正式施焊前，應于坡口位置布設4～6個焊點，并進行對稱分層施焊，焊接的層數控制在3層以上[4]。需要注意的是，內層焊接完成后，在清理干凈焊渣后，方可開始外面一層的焊接工作，且嚴禁各焊縫之間出現空鼓和縫隙。待所有焊接工作完成后，應及時采取措施進行詳盡且全面的檢查。相關施工人員應注意控制接樁時間，待完成焊接的樁接頭充分冷卻后再實施后續的壓樁工作。

對于本項目中涉及的管樁，送樁長度在0.7～4.1 m。當樁頂壓至地面附近時，要檢查樁的垂直度，并查驗樁頂的質量是否滿足規范和設計要求。待垂直度和質量檢驗達標后，才能進行下一步送樁工作。為保證壓樁能取得顯著效果，應重復進行至少3次復壓，每次復壓的時間間隔控制在5 min左右，同時控制總沉降量不超過10 mm[5]。若樁頂超出地面一定高度，應及時采取截樁措施。一方面，應使用鋸樁器等設備進行截樁操作，嚴禁使用錘子等設備橫向敲擊樁身;另一方面，在進行電動切割機操作時，應盡量從多個方向進行切割，并在這個過程中不斷加水，防止溫度過高。

4 預應力管樁質量控制

首節樁的施工質量直接影響管樁整體的施工質量，因此必須嚴格控制首節樁的各項指標，如采用十字交叉法檢測樁的垂直度。若垂直度無法達到相關標準的要求，嚴禁將管樁放到原來位置，而應先將管樁拔出，待樁孔重新回填完成后再重新施工，以防止發生短樁等不利情況。壓樁中，應控制第一節樁的垂直度偏差小于0.5%，垂直度小于1%。

實施壓樁的過程中，操作人員應做好結構物變形情況的觀測與記錄。若樁尖的焊接牢固程度不滿足要求，則可能會造成裂紋等不良現象，且應采用滿焊的形式進行焊接。焊接完成后應自然冷卻一段時間，待降到規定溫度后方可進行施打，以保證樁尖焊接的穩固性。

因為施工過程中樁頂的內部需要填充部分混凝土，且管樁應到承臺內部，所以應預留足夠長的錨筋。為了避免沙土、石塊等雜物散落到管芯內，應在壓樁結束后及時遮擋管道。為了保護樁尖和樁身不受損傷，在沉樁過程中如果發現孤石、基巖面等特殊情況，嚴禁簡單硬打，避免對其他結構造成損壞。多節樁施工過程中，要確保相鄰兩節樁始終處于一條軸線上。此外，樁身自由段的長細比應小于40。打樁時，應要鋪設至少12 cm厚的樁墊，以保護樁身。

5 結語

在房建項目中，采用預應力管樁進行施工，不僅效率較高，而且能夠保證工程項目的施工質量。在預應力管樁的具體施工中，須先結合施工圖對樁位進行合理放樣，然后進行打樁和復壓，并對樁頂進行截樁處理。在實際的預應力管樁施工過程中，由于各種不利因素的影響，易出現樁身傾斜、樁頂位置偏差等問題。所以，需要加強施工現場的管理和監測，并根據實際情況和出現的問題調整施工方案，以保證施工質量，提升工程效益。

參考文獻：

[1]陳育民.靜壓預應力管樁的特點與施工技術探討[J].磚瓦，2021（9）：188.

[2]彭杰，岳龍龍，鄭吉卉.高層建筑施工中預應力管樁地基處理技術要點研究[J].四川水泥，2021（8）：157-158.

[3]高磊，王卓.混凝土預應力管樁在航站樓建設的應用和施工[J].建筑技術開發，2021（13）：34-35.

[4]汪校強.混凝土內支撐基坑坑底預應力管樁施工技術研究[J].房地產世界，2021（13）：83-86.

[5]孫文廣.預應力混凝土管樁在建筑工程中的應用探討[J].四川水泥，2020（2）：190.