劉忠元 寧夏回族自治區(qū)地質(zhì)工程院

1 預應力混凝土管樁的基本知識

1.1 基本概念

預應力混凝土管樁是采用高強混凝土和高強度的預應力鋼棒，在工廠用預應力預制而成，采用離心和預應力工藝成型的圓環(huán)形截面的預應力混凝土樁。樁身混凝土強度等級為C80及以上的管樁為高強度混凝土管樁（簡稱PHC管樁），樁身混凝土強度等級為C60的管樁為混凝土管樁（簡稱PC管樁），主筋配筋形式為預應力鋼棒和普通鋼筋組合布置的高強度混凝土管樁為混合配筋管樁（簡稱PRC管樁）。

1.2 應用范圍

預應力混凝土管樁主要適用于非抗震設防區(qū)及抗震設防列度小于等于7度地區(qū)的一般工業(yè)與民用建筑、構(gòu)筑物等的低承臺樁基礎；另外，鐵路、公路、港口、水利、市政等工程的低承臺基礎也可使用。

1.3 施工方法

預應力混凝土管樁的施工方法主要有：錘擊貫入法（簡稱錘擊法）、靜力壓樁法（簡稱靜壓法）、中掘法、植入法。其施工貫入方法的選擇主要是根據(jù)地質(zhì)情況、工程特點、場地條件及擠土、施工振動、噪音等對周邊環(huán)境和安全影響等因素確定。但是由于目前國家對環(huán)保的要求很嚴，因此城市中預應力混凝土管樁建筑施工基本以靜力壓樁貫入法為主，這種施工貫入方法也是目前各地應用最為廣泛的；郊外以錘擊貫入法為主；中掘法、植入法由于施工相對復雜，應用較少。

2 靜壓預應力混凝土管樁施工工藝

樁機安裝調(diào)試→配樁→測量放線→樁機就位→吊樁→沉樁貫入→焊接接樁→沉樁貫入→送樁及穩(wěn)壓→樁頭保護或截樁→樁機移位。

3 靜壓預應力混凝土管樁施工中常見的質(zhì)量問題分析及預防措施

3.1 樁身傾斜

管樁身傾斜的主要原因是在沉第一節(jié)樁時，由于施工場地局部地段軟硬不均造成陷機或因地下障礙物的影響，使管樁樁身發(fā)生傾斜。另外，由于操作人員在壓樁前未嚴格執(zhí)行操作規(guī)程，未將樁調(diào)直或壓樁機的水平調(diào)平而造成的管樁樁身傾斜。

管樁身傾斜的預防措施主要是要根據(jù)設計單樁豎向承載力、樁型、地質(zhì)條件、樁的密集程度、現(xiàn)有的施工條件等，在開工前必須對場地進行全方位的平整硬化和清障，做到排水通暢，場地地基承載力不小于樁機接地壓強的1.2倍；在施工過程中要對沉樁過程進行觀察，如遇到陷機或因地下障礙物的影響造成樁垂直度超差，則要將樁拔出，并移開樁機，對軟弱地段（或障礙）開挖清除，重新進行回填施工，如果地障埋深大于5m時，可采用引孔。同時在施工過程中，必須將壓樁機調(diào)至水平，樁的垂直度必須調(diào)至規(guī)范要求（1%）以內(nèi)。

3.2 斷樁

管樁斷樁的主要原因首先是遇地障或樁身傾斜度過大造成的。其次是管樁在出廠前已經(jīng)損傷或是在出廠時因裝卸、運輸過程中損傷以及樁機操作人員遠距離托拉使管樁身發(fā)生損傷而在施工吊樁時未發(fā)現(xiàn)損傷造成的。另外，有些施工單位為了降低成本，機臺人員配置不夠，在起吊管樁時無人扶樁，導致樁身來回搖擺碰撞壓樁機而造成樁身損傷。

管斷樁預防措施是開工前必須將場地內(nèi)的障礙物清除，同時樁基就位必須嚴格按照規(guī)范要求，保證靜壓樁機的水平度和管樁的垂直度。如果出現(xiàn)斷樁，第一節(jié)樁可拔出重新清障或就位壓樁；如果已經(jīng)壓入深度很大時，要查明原因報設計進行補樁處理。同時在管樁運輸時，其支承點應與設計吊點位置要相吻合，上層樁的支承點嚴禁在下層樁支承點的外側(cè)（即懸臂一側(cè)），管樁裝運時，要扎牢捆緊，防止樁身滑動和滾動，或采用特制的專用放置架。樁段運送至現(xiàn)場后，應對管樁的吊點及跨中處有無裂縫、樁身有無缺角等現(xiàn)象進行認真仔細的檢查，對強度和齡期、配筋等進行復查，如果發(fā)現(xiàn)有損傷或不符合要求的管樁不得使用。另外嚴禁用吊機或其它設備遠距離托樁，以防止樁身受損。同時也要配置足夠的施工操作人員，在起吊管樁時用軟繩索對樁身扶正，避免樁身同壓樁機之間的碰撞。

3.3 爆樁

管樁爆樁的主要原因首先是樁本身的質(zhì)量，特別是在管樁制作時，可能會由于原材料（砂、石料、水泥及其它外加濟等）不符合規(guī)定。特別是十八大以來，國家對環(huán)保治理力度加大，對砂、石開采進行嚴格的控制和管理，有些廠家就以次充好，原材料本身的質(zhì)量就有所下降，同時配合比、人工操作等原因均可能造成樁身本身或局部混凝土強度達不到要求，或者養(yǎng)護期未達到時間要求而出廠，造成管樁強度未達到設計承載力的要求，在壓樁施工過程中出現(xiàn)樁身破碎。其次是地層突然變化（地層變硬或遇孤石、地下障礙物等）造成壓力值突然陡增，超過管樁的承載極限值而造成樁身破碎。另外操作人員操作不當或者用樁送樁等等也會造成管樁爆樁。

管樁爆樁的預措施首先應選用資質(zhì)和信益好的廠家產(chǎn)品，特別在進貨之前要對廠家原材料及制作過程進行嚴格的考察，在供貨過程中要對廠家不定時的進行抽查，必須確保出廠的管樁合格；同時，管樁的養(yǎng)護必須達到設計強度和養(yǎng)護齡期（常壓養(yǎng)護為28d，蒸壓養(yǎng)護為1d），必須在管樁強度達到設計承載力的100%才可使用。其次，技術和施工人員必須掌握施工區(qū)域的地層情況和設計內(nèi)容，對于可能在施工過程中出現(xiàn)的情況作出預判和制定相應的控制措施，如地層持力層面是否存在起伏較大、地層中是否存在孤石、是否存在地下障礙物等等。另外主機操作人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓，持證上崗，要按規(guī)范的要求進行沉樁，嚴禁快速沉樁（速度不宜大于2m/min）和超規(guī)范要求沉樁。如第一節(jié)出現(xiàn)爆樁，可拔出重新?lián)Q樁壓入，如已壓入深度很大時，要查明原因報設計進行補樁處理。

3.4 樁長達不到設計要求

管樁達不到設計要求，主要是因持力層起伏或是地層有硬夾層造成壓力值達到或已經(jīng)超過設計壓力值，但是樁長達不到設計要求。另外由于管樁屬于擠土樁，所以在施工過程中，由于擠土效應造成施工后期的樁長或者是承臺中間樁長無法達到設計要求。

管樁達不到設計要求的預防措施首先是在施工前對工程勘察資料進行詳細的研究，對于可能存在持力層起伏的地段要提前做出技術交底，在沉樁即將進入持力層時，要求操作人員對壓樁機的壓力表要注意觀察，如發(fā)生壓力突然增加，特別是當壓力值超過設計壓力值而樁長未達到設計樁長時，要放慢沉樁速度，然后間歇性的給壓力，如果確實不能繼續(xù)沉樁時，就要終止沉樁，以免造成爆樁。同時，為了預防由于擠土效應造成的樁長無法達到設計要求，施工前就要對施工線路及施工方向進行合理的安排，通常做法是先施工承臺里面樁，后施工承臺邊樁；先施工場地中間樁，后施工場地外面樁；先施工長樁，后施工短樁。另外，確實在施工過程中出現(xiàn)了樁長未達至設計樁長的要求時，就要及時上報設計，根據(jù)實際情況進行處理。一般情況下，如果設計樁為抗壓樁，則可以設計壓力值為主，樁長為輔來進行控制，如果設計樁為抗拔樁，則可通過補樁或者采用先引孔后沉樁的方法來滿足設計樁長。

4 結(jié)語

總之，想要控制好靜壓預應力混凝土管樁的樁身質(zhì)量，就要在施工前做好全方面的預防措施，只有預防措施到位，才能真正在施工過程中控制好管樁的樁身質(zhì)量，也才能控制好整個樁基工程的施工質(zhì)量。