趙建中

(安徽送變電工程公司，安徽 合肥 230022)

靜壓預(yù)應(yīng)力砼管樁制作工廠化，質(zhì)量穩(wěn)定。單樁承載力高，型號(hào)規(guī)格多，設(shè)計(jì)選擇余地大，現(xiàn)場(chǎng)施工快且無噪聲、無振動(dòng)，靜壓法將逐漸取代錘擊法特別是城市軟土地質(zhì)基礎(chǔ)項(xiàng)目建設(shè)中得到廣泛的應(yīng)用。靜壓管樁施工技術(shù)得到了快速發(fā)展和提高，但還是經(jīng)常出現(xiàn)一些施工質(zhì)量問題和工程事故，如某高層住宅樓因地表堆土高低差側(cè)壓力導(dǎo)致樁基礎(chǔ)整體折斷，對(duì)靜壓管樁的應(yīng)用產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響。在輸變電建筑地基處理過程中，靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工及檢測(cè)已有廣泛應(yīng)用。

1 施工質(zhì)量控制

1.1 靜壓沉樁機(jī)理

靜壓沉樁是依靠壓樁機(jī)械設(shè)備的自重和壓重對(duì)預(yù)制樁施加垂直壓力，將樁壓入或擠入土中。壓樁結(jié)束后，樁周土體內(nèi)孔隙水壓力逐漸消散，土體產(chǎn)生徑向固結(jié)，樁側(cè)摩阻力增大，土體強(qiáng)度得到恢復(fù)。壓樁一般分節(jié)壓人，逐段接長(zhǎng)，同一根樁各工序應(yīng)連續(xù)施工，防止中途停歇過久而壓不下去，影響樁的極限承載能力。

1.2 靜壓預(yù)應(yīng)力砼管樁施工前的準(zhǔn)備工作

1.2.1 工程施工圖紙準(zhǔn)備

根據(jù)工程勘察報(bào)告和樁基礎(chǔ)施工圖紙，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，施工前組織圖紙自審，參加圖紙會(huì)審，形成會(huì)審紀(jì)要;涉及變更的，應(yīng)要求設(shè)計(jì)單位及時(shí)變更，使工程施工依據(jù)準(zhǔn)確、合理。

1.2.2 施工技術(shù)資料準(zhǔn)備

(1)工程地質(zhì)勘察資料:施工單位應(yīng)結(jié)合施工圖紙要求，認(rèn)真熟悉勘察報(bào)告，了解地下水的分布，掌握工程地質(zhì)特征，為正確施工樁基礎(chǔ)做好準(zhǔn)備。

(2)施工場(chǎng)地與環(huán)境條件的資料:特別在城市中心地帶或人口密集地區(qū)，交通設(shè)施、高壓線路、地下管線和構(gòu)筑物的分布往往很復(fù)雜，如果施工前情況不明，施工就可能破壞地下水管、刮碰高壓線路、損壞市政道路等，造成經(jīng)濟(jì)損失和安全事故。

1.2.3 現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備

為保證樁機(jī)施工需要的工作面，需對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行三通一平工作、樁機(jī)移動(dòng)及場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆返男藿ㄆ秸?chǎng)地排水溝準(zhǔn)備、清理高空和地下障礙物等，做好樁位坐標(biāo)的測(cè)控體系。

1.2.4 管樁質(zhì)量驗(yàn)收

砼預(yù)應(yīng)力管樁到場(chǎng)后，檢查管樁的檢測(cè)報(bào)告、規(guī)格型號(hào)(包括外徑、壁厚、樁表面質(zhì)量、樁身長(zhǎng)度、樁身彎曲度等)嚴(yán)格對(duì)到場(chǎng)砼預(yù)應(yīng)力管樁按施工圖紙及規(guī)范進(jìn)行驗(yàn)收并做好記錄，正確堆放砼預(yù)應(yīng)力管樁，防止管樁變形。

2 靜壓管樁施工常見質(zhì)量問題分析與處理

2.1 沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)要求

管樁施工的最終貫入度和最終標(biāo)高作為施工過程工藝的最終質(zhì)量控制。一般情況下，常以一種控制標(biāo)準(zhǔn)為主，以另一種控制標(biāo)準(zhǔn)為參考。

原因分析:一是地質(zhì)勘察資料與實(shí)際工程地質(zhì)存在偏差，發(fā)生配樁長(zhǎng)度不準(zhǔn)確，使沉樁達(dá)不到成樁設(shè)計(jì)要求的相關(guān)控制值，如樁頂標(biāo)高、終壓力、貫入度等。二是由于設(shè)備故障等原因使沉樁過程突然中斷時(shí)間過長(zhǎng)，樁周阻力增大，難以沉樁到設(shè)計(jì)要求的持力層。

防治措施:應(yīng)探明工程地質(zhì)情況，必要時(shí)應(yīng)作補(bǔ)充地質(zhì)勘察，合理選擇持力層和成樁的相關(guān)控制值。根據(jù)有關(guān)要求合理選擇沉樁設(shè)備，在沉樁過程中發(fā)生異常情況時(shí)，應(yīng)冷靜分析原因，找出對(duì)策，不能盲目加大壓樁力強(qiáng)行沉樁，以防止樁身斷裂。

2.2 鄰樁上浮或樁頭位移

在沉樁過程中，相鄰的樁可能因擠土效應(yīng)而產(chǎn)生樁身上浮或橫向位移現(xiàn)象。

原因分析:一是靜壓管樁屬于擠土樁，在沉樁過程中存在擠土效應(yīng)會(huì)使地面隆起，特別當(dāng)土層是飽和性軟土、樁距較密、樁數(shù)較多時(shí)，土被擠到極限密實(shí)度而向上隆起，后施工的樁便會(huì)對(duì)先前施工或相鄰的樁產(chǎn)生向上拉力，使其樁身上浮或被推向一側(cè)。二是施工中樁位被擠壓偏離或標(biāo)志丟失，造成樁位錯(cuò)位較大。三是選擇的沉樁順序或行車路線不合理。

防治措施:當(dāng)施工中發(fā)現(xiàn)樁身上浮時(shí)，最有效的方法是采用取土引孔壓樁法，即用螺旋鉆機(jī)在設(shè)計(jì)樁位取土引孔后隨即壓入管樁，在壓縮性較差的土體中施工，引孔的孔徑應(yīng)比樁徑小50～100mm，引孔深度一般應(yīng)控制在樁長(zhǎng)的30%內(nèi)，并做到隨引孔隨壓樁，以免地下水滲入孔內(nèi)引起塌孔或地下水泡軟樁端土層使樁端土承載力降低。

2.3 接樁處開裂

上下兩節(jié)樁在接樁處出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。

原因分析:一是上下兩節(jié)樁不在同一條直線上，使壓樁過程中接樁處焊縫局部產(chǎn)生過大集中應(yīng)力而開裂。二是采用焊接連接時(shí)，連接處端板表面未清理干凈，樁端不平整。三是未嚴(yán)格進(jìn)行分層施焊、焊縫不連續(xù)、不飽滿及焊縫中夾有焊渣等雜物，焊接結(jié)束后停歇時(shí)間較短或焊縫遇地下水出現(xiàn)脆裂。

防治措施:在管樁接樁前應(yīng)先復(fù)核上下兩節(jié)樁的樁心錯(cuò)位是否在允許偏差值之內(nèi)，一般宜設(shè)置接樁臨時(shí)導(dǎo)向箍，使上下兩節(jié)樁保持順直。焊接前應(yīng)檢查焊條和焊接設(shè)備適用完好，并利用鋼刷將兩節(jié)樁的端板表面清刷干凈。

2.4 樁身斷裂

在沉樁過程中，樁身突然發(fā)生較大傾斜而斷裂。

原因分析:一是地面突然發(fā)生較大的不均勻沉降，樁機(jī)和樁身嚴(yán)重傾斜，使樁身受到不能承受的彎矩而折斷;二是樁身混凝土存在質(zhì)量問題，使樁身局部強(qiáng)度不夠，沉樁過程中混凝土發(fā)生破碎;三是樁的運(yùn)輸、堆放、起吊方法不當(dāng)，也會(huì)產(chǎn)生裂紋或斷裂。

防治措施:沉樁過程中，如發(fā)現(xiàn)樁不垂直應(yīng)及時(shí)糾正，接樁時(shí)，要保證上下兩節(jié)樁的順直，且壓樁的下沉速度不宜太快。同時(shí)要對(duì)進(jìn)場(chǎng)的管樁進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查，樁在運(yùn)輸、堆放、起吊過程中應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)說明中的要求和操作規(guī)程執(zhí)行。當(dāng)施工中出現(xiàn)樁身斷裂，應(yīng)會(huì)同設(shè)計(jì)人員共同研究處理辦法，根據(jù)斷裂部位可采取加固措施，不能加固的應(yīng)采取補(bǔ)樁的方法。

2.5 樁身傾斜

樁身垂直度超過允許偏差值。

原因分析:一是場(chǎng)地不平、有較大坡度，樁機(jī)本身傾斜，首節(jié)樁初壓至樁身基本穩(wěn)定時(shí)才能及時(shí)校正垂直度，穩(wěn)樁時(shí)樁不垂直。首節(jié)樁垂直度偏差不得超過樁長(zhǎng)的0.5%。送樁器、樁帽及樁不在同一條直線上，則樁在壓入過程中就會(huì)逐漸產(chǎn)生較大傾斜。二是接樁引起樁身傾斜。預(yù)制管樁接頭不宜超過3個(gè)，接樁宜在樁尖進(jìn)入硬土層后進(jìn)行。接樁時(shí)上、下段樁的中心線偏差不宜大于2mm，節(jié)點(diǎn)彎曲矢高不得大于樁段的0.1%。三是基坑土方開挖不當(dāng)，樁身側(cè)向受力不平衡引起大面積群樁傾斜，特別是表層軟土土層厚度大，每次開挖的厚度超過規(guī)定，樁身傾斜的可能性更大。

防治措施:場(chǎng)地應(yīng)平整，對(duì)于發(fā)現(xiàn)局部平整度差、土質(zhì)松軟時(shí)，應(yīng)在樁機(jī)行走路線上加設(shè)墊木或其它材料，使樁機(jī)底座保持水平。對(duì)基坑土方開挖不當(dāng)引起傾斜的樁，應(yīng)組織有關(guān)單位進(jìn)行調(diào)查分析，采取樁基聯(lián)合承臺(tái)的加固措施或補(bǔ)樁的方法。施工中應(yīng)嚴(yán)禁邊沉樁邊開挖，土方開挖應(yīng)采取分層分段均勻?qū)ΨQ進(jìn)行。對(duì)于軟土土層，樁周土體高差不得大于1.0m，并注意保持基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)或邊坡土體的穩(wěn)定。嚴(yán)格控制接樁的垂直度質(zhì)量，強(qiáng)化接樁工藝質(zhì)量驗(yàn)收，做好隱蔽質(zhì)量記錄。

2.6 擠土效應(yīng)

原因分析:在城市密集區(qū)進(jìn)行靜壓管樁施工時(shí)，沉樁過程中的擠土效應(yīng)容易對(duì)周圍建(構(gòu))筑物、地下管線等造成影響和破壞，其影響范圍約為樁長(zhǎng)的1.2～1.5倍。

防治措施:在可能被破壞的建(構(gòu))筑物一側(cè)設(shè)置防擠溝，一般采用深1.5～2.0m、上寬2.0m、下寬1.0m的梯形溝，其作用是減少壓樁時(shí)引起表層土體的水平位移，降低土體內(nèi)超靜孔隙水壓力，使擠壓壓力迅速消散，防止建(構(gòu))筑物隆起、地下管線位移或受土擠壓而破壞等。

3 成樁質(zhì)量檢查

(1)采取直觀的方法對(duì)樁身質(zhì)量檢查。將低壓電燈泡沉入樁內(nèi)腔，若樁內(nèi)腔完整干燥說明樁身質(zhì)量基本完好無損壞;

(2)低應(yīng)變檢測(cè)試驗(yàn)，檢測(cè)樁身完整性。在管樁頂部安裝一個(gè)響應(yīng)傳感器并用手錘施加一錘擊力，由基樁檢測(cè)系統(tǒng)采集信號(hào)、進(jìn)行處理，進(jìn)而得到樁完整性檢測(cè)結(jié)果;

(3)靜載承載力試驗(yàn)。成樁后選擇具代表性的樁(一般先取20%以上且不得少于10根)，采用靜荷載試驗(yàn)的方法，確定成樁的單樁豎向承載力?，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)人員配合做好最終沉降量和殘余沉降量的記錄工作;然后選擇3根以上且多余總樁數(shù)的1%管樁做靜載，做好試驗(yàn)記錄。

4 結(jié)束語

復(fù)雜地層中的管樁施工難度較大，但若在施工前做好充分準(zhǔn)備，對(duì)各種可能出現(xiàn)的問題采取相應(yīng)對(duì)策，加強(qiáng)施工過程控制和成樁質(zhì)量檢測(cè)，就能及時(shí)規(guī)避靜壓預(yù)應(yīng)力砼管樁施工中出現(xiàn)的質(zhì)量問題。

［1］張東林.靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的施工質(zhì)量控制［J］.廣東建材，2007(6).

［2］郭杰.論靜壓管樁施工的質(zhì)量安全控制［J］8.廣東建材，2007(5).