PC鋼管樁施工工藝與質量控制措施研究

梁 毅（定襄縣建筑工程安全質量服務站，山西 定襄 035400）

隨著我國城市化建設的不斷發展，人們的生活質量水平不斷提高，但是，各個城市的土地資源面臨短缺的現狀，因此，為了緩解土地資源貧乏的現象，城市建設逐步向高空和地下延伸。在現代建筑工程中，深基坑項目逐漸增多，同時，有關部門對深基坑的支護安全、深基坑的質量和經濟成本要求愈加嚴格。

PC鋼管樁是在傳統拉森鋼板樁的基礎上不斷更新而來的，主要通過鋼管樁承受荷載，利用拉伸鋼板樁來彌補傳統拉森鋼板樁剛度低、易變形等缺點，也可以起到止水帷幕、擋土墻的作用。此外，PC鋼管樁主要應用于深基坑工程，同時也能用于圍堰、地鐵基坑等工程，并且PC鋼管樁主要利用鋼管、型鋼、拉森鋼板等鋼材料。近些年，我國深基坑工程在利用PC鋼管樁技術時，通常采用鋼管樁和拉森鋼板樁、鋼管樁和型鋼等組合形式，同時，PC鋼管樁技術憑借其剛度大、施工便捷、止水性好等優點，被廣泛利用于深基坑工程中[1]。

1 PC鋼管樁

1.1 施工工藝

在深基坑工程中，PC鋼管樁支護是利用鋼管樁與拉森鋼管樁連接為一個鋼質連續墻的支護結構體系，其中包括多個圓形鋼管、鋼板樁，同時，在連續墻兩側設置鋼材軋制而成鉤狀形式的止水鎖扣，這樣不僅便于鋼管植入，還可以在回收后保持原來的鉤狀結構，便于二次利用。PC鋼管樁的施工關鍵主要是利用止水鎖扣的咬合連接，鋼管樁的長度、直徑可以依據基坑設計進行布置。此外，在鋼管樁施工中，可以根據基坑土質和開挖深度，適當在相鄰鋼管樁之間插入拉森鋼板樁，利用鋼管樁的抗彎性能好等特點，增強其對深基坑的支護能力。

1.2 使用條件及特點

PC鋼管樁通過在鋼管樁與拉森鋼板樁之間布置企口將其連接，進而形成圍護樁，對深基坑起到支護作用，適用于各種復雜土質，并且在土質較差的深基坑圍護結構中效果最佳。同時，PC鋼管樁技術主要具有以下特點：第一，施工便捷、二次利用率高。鋼管樁與拉森鋼板樁組合形成的圍護結構，也可以作為止水帷幕，利用機械設備壓入土體，且通過鉤狀結構進行連接，后期回收時可直接再利用，屬于新型綠色環保的圍護連續墻[2]。第二，止水效果佳。鋼管樁與拉森鋼板樁通過止水鎖扣咬合連接，并利用管井降水，解決了粉土層基坑周邊滲水、管涌等現象，止水效果良好。第三，節能環保。鋼管樁和拉森鋼板樁形成的圍護結構不會產生泥漿，現場施工場地較為清潔，施工工藝較為簡單，靈活性強，無任何污染，施工速度快。第四，安全性強。鋼管樁與拉森鋼板樁形成的鋼質連續墻，整體穩定性較好，同時，鋼管樁的產品質量可以控制，可以有效降低人工或地質對支護結構的影響，且施工時不會對土體產生擠壓作用，并在拔出后對其進行注漿。第五，經濟性高。相鄰鋼管樁之間插入拉森鋼板樁，可以有效降低施工成本，施工速度快，可以有效縮短施工工期，且無需養護，減少機械的租賃資金。

2 工程案例

2.1 工程概況

某高層建筑位于某城市經濟中心，占地面積1071m2，總建筑面積32130m2，地下三層為人防層，地下一、二層為車庫，地上一、二層商場，地上三層以上為住宅，采用框架剪力墻結構，建筑長邊約為51m，短邊約為21m，深基坑主要土層如下：雜填土，土質不均，混凝土基礎；素填土；粉質黏土；粉土，局部有黏性土；淤泥質黏土，局部為淤泥；黏土，局部為粉質黏土。基坑土質整體較弱，采用由鋼管樁和拉森鋼板樁組成的PC鋼管樁。

2.2 工程特點

通過分析本工程所處位置、地質條件、周圍環境等信息，本工程具有以下特點：第一，基坑開挖面積較大，約1200m2，圍護結構周長約144m；第二，基坑局部承臺、電梯井、集水井等開挖深度較深；第三，實際現場有較厚的填土和淤泥分布，基坑后期受到堆荷載時，極易產生變形，并且基坑內有飽和的粉土，后期施工時容易發生震動液化；第四，地形地貌為平原，地表有建筑垃圾，局部出現大塊混凝土，施工前需要掌握施工區域的地質情況，并對其進行清理，避免出現工期延誤的情況；第五，施工區域下方有電纜，應聯系相關部門，在施工前進行遷移。

3 PC鋼管樁的關鍵施工技術

3.1 準備工作

PC鋼管樁在施工前，需要對場地進行平整，清除施工區域內的建筑垃圾等障礙物，同時遷移地下的給排水管道和高壓電纜，盡量避免施工期間出現停工、窩工等現象，保證建筑施工的連續進行。實際施工現場內的臨時施工道路應分層夯實后鋪設路基，確保道路的承載能力，加快建筑工程的施工工期。

3.2 開挖溝槽施工

施工人員利用全站儀對深基坑的圍護結構進行邊線控制，利用PC200的挖土機機械進行溝槽的開挖，溝槽寬1.2m，深1.5m。此外，在溝槽開挖時應及時對溝槽內的障礙物進行清理，以便于后續施工。

3.3 型鋼定位

溝槽開挖后，在平行溝槽的位置布置兩根H300×300的定位型鋼，垂直于溝槽的位置布置兩根H200×200定位型鋼，同時，施工人員對其進行焊接處理，保證定位型鋼的整體穩定性。

3.4 沉樁施工

依據PC鋼管樁周圍環境，由管理人員統一指揮，組織施工人員對鋼管樁的樁位進行定位，在核對無誤后，將定位型鋼標記出鋼管樁與拉森鋼板樁的插打位置。同時，為了保證PC鋼管樁的施工質量，機械就位后，利用全站儀校準垂直度，保證其偏差不能大于樁長的1/200。在打樁時，將鋼管樁與拉森鋼板樁交替沉樁，施工人員通過扶正對準企口，啟動振動錘勻速加壓，之后送至預定標高的沉樁位置，若出現樁身傾斜、側移等異常情況時，應立即停止沉樁，查清原因并處理后，再繼續沉樁施工[3]。

3.5 圍護結構合龍施工

在圍護結構合龍施工前，沉樁到最后5根樁時，測量剩余缺口的寬度，進而準確計算出各個合龍樁的外徑，并在加工廠加工到設計尺寸后，再運輸至施工現場進行沉樁。此外，在圍護結構兩端相距15根樁距時，每次打入一根樁后，施工人員均需要采用全站儀對樁身垂直度進行檢查，如若出現樁身傾斜，應立即糾正，減少合龍難度，提高鋼管樁的施工質量。

3.6 企口縫施工

企口縫的止水施工應采用內填筑的方式，進而體現出PC鋼管樁防水效果的關鍵施工措施。施工時，防水砂漿通過灌漿導管從企口底部向上灌注，邊灌邊提升導管，直到企口頂部溢出砂漿為止，進而達到企口止水的目的。

3.7 質量驗收

PC鋼管樁的質量驗收分為施工過程控制、成墻質量驗收、基坑開挖期間的檢查三個階段。在施工過程控制中，主要包括驗收機械性能、材料質量、定位工作、樁尺寸、沉樁速度等內容；在成墻質量驗收中，主要包括鋼管樁與拉森鋼板樁的企口形狀、位置偏差等內容；在基坑開挖期間的檢查中，包括鋼管樁與拉森鋼板樁的企口搭接狀況、垂直度、滲水情況等。

4 PC鋼管樁的質量控制

4.1 PC鋼管樁的施工質量控制

在鋼管焊接時宜采用坡口焊接形式，并且質量要求不應低于二級，其中單根鋼管焊接接頭不宜超過2個，盡量避開彎矩最大處，同時，鋼管的焊接形式可以根據實際情況進行適當調整。在沉樁施工中，施工人員應填寫施工記錄表，其中應詳細的記錄樁長、時間等，同時，施工過程中，施工單位還應完善管理制度，以便應對突發狀況。此外，本工程中施工單位應建立地上地下、施工過程等保障方案，進而確保本項目的順利進行。

4.2 建立驗收程序

在對深基坑進行質量驗收時，相關單位應采取先驗收、后交接的驗收原則。相關單位在驗收后，建設單位再對其進行現場交接、資料交接等工作。資料應以協調驗收為主，最終完成書面交接，保證PC鋼管樁的施工質量，提高鋼管樁的應用[4]。

5 結語

PC鋼管樁憑借樁體強度高、抗彎性能好、抗剪性能強等優點，可以有效控制深基坑變形、坍塌等風險，確保深基坑的整體穩定性。同時，鋼管樁通過利用可循環材料，減少圍護結構的成本投入，縮減基坑的施工工期。鋼管樁作為臨時圍護結構，可以充分利用土地資源，減少泥漿等建筑垃圾的產生，施工噪音小，無污染，符合國家的環保政策。