董才海（上海建騰建筑工程監(jiān)理有限公司， 上海 201800）

0 引 言

預(yù)應(yīng)力混凝土樁因其具有承載力高、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)勢(shì)常被大多數(shù)工程所采用，但在接樁處理上傳統(tǒng)使用焊接法，而焊接法存在焊接量大、耗時(shí)長，不利于抗拔且對(duì)環(huán)境造成腐蝕影響的缺點(diǎn)[1]。采用先張法工藝成型的預(yù)應(yīng)力混凝土方樁，其彈卡式連接屬于機(jī)械式連接，可有效克服上述難題。

彈卡式連接預(yù)應(yīng)力混凝土方樁，是通過彈卡式機(jī)械連接方式接樁的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土實(shí)心方樁。壓樁施工要求與混凝土方（管）樁基本相同，其施工難點(diǎn)在于接樁施工。由于此類樁接樁方式為彈卡式機(jī)械連接，屬于新產(chǎn)品、新工藝，施工單位技術(shù)人員對(duì)具體施工操作人員的技術(shù)交底顯得格外重要。本文結(jié)合上海嘉定某水廠擴(kuò)建工程（以下簡稱“本工程”）實(shí)際情況，分析彈卡式連接預(yù)應(yīng)力混凝土方樁接樁施工過程中的連接問題及其預(yù)防處理措施，旨在為同類樁基施工提供借鑒和參考。

1 工程概況

本工程沉樁施工對(duì)象主要是絮凝沉淀池、均質(zhì)濾料濾池、供水泵房、吸水井、綜合排泥水處理構(gòu)筑物 5 個(gè)單體，均為地下池體，對(duì)工程樁均有抗拔要求。本工程樁基全部為彈卡式預(yù)制混凝土方樁，樁型為 X-RRS-400B，總樁數(shù)為675 根，樁長為 30 m 和 33 m 兩種，都為三節(jié)樁。設(shè)計(jì)圖紙要求參照施工圖集為《XC 彈卡式連接預(yù)應(yīng)力混凝土方樁》（圖集號(hào)：2016 滬 G/T—508）。圖 1～圖 3 為抗壓樁彈卡式連接件及生產(chǎn)加工隱蔽驗(yàn)收?qǐng)D片，圖 4 為成品樁接頭。

圖 1 抗壓樁彈卡式連接件

圖 2 樁鋼筋骨架內(nèi)彈卡預(yù)埋

圖 3 樁鋼筋骨架

圖 4 成品樁接頭部位

2 樁基檢測(cè)及判定標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù) DG/TJ 08－218－2017《建筑地基與基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》要求，上海地區(qū)常用彈性波反射法對(duì)工程樁的低應(yīng)變動(dòng)測(cè)試，來檢驗(yàn)樁身的完整性。樁身質(zhì)量評(píng)定等級(jí)分類及有關(guān)說明：

Ⅰ類樁—無任何不利缺陷，樁身結(jié)構(gòu)完整；

Ⅱ類樁—有輕度不利缺陷，但不影響或基本不影響原設(shè)計(jì)的樁身結(jié)構(gòu)承載力；

Ⅲ類樁—有明顯不利缺陷，影響原設(shè)計(jì)的樁身結(jié)構(gòu)承載力；

Ⅳ類樁—有嚴(yán)重不利缺陷，嚴(yán)重影響原設(shè)計(jì)的樁身結(jié)構(gòu)承載力。

以完整樁的首次樁底反射時(shí)間 Δt，計(jì)算該樁的波速

式1中：L為完整性的樁長（m）；Δt為完整性的樁底反射波的傳遞時(shí)間（t）。

由該工程完整樁的平均波速，計(jì)算缺陷的位置

式2中：Δt為缺陷樁 L 缺陷處反射波的傳遞時(shí)間（t）。

當(dāng)某根樁的縱波速度VCi（m/s）與平均縱波速度VC（m/s）差額與平均縱波速度VC比值小于 5% 時(shí)，判定為Ⅰ類樁；反之，則判定為有輕度缺陷的Ⅱ類樁。

3 壓樁過程中遇到的問題及解決方案

3.1 前期試樁情況

考慮到該壓樁施工為新產(chǎn)品、新工藝，對(duì)接樁處樁身的完整性存在擔(dān)憂[2]。工程開工后，經(jīng)監(jiān)理組織專題會(huì)議討論，參建的建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位與檢測(cè)各方一起共同確定：先施工 8 根試樁，先行檢驗(yàn)接樁工藝的樁身完整性，再對(duì)可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析并提出改進(jìn)措施。

試樁完成后，檢測(cè)單位現(xiàn)場檢測(cè)判定 8 根樁中的 5 根樁為Ⅱ類樁，3 根樁為Ⅰ類樁，無 Ⅲ 類樁和 Ⅳ 類樁。樁身的輕微缺陷均出現(xiàn)在第一節(jié)樁和第二節(jié)樁接頭處，與原擔(dān)憂基本一致。針對(duì)第一批 8 根樁的施工情況展開全過程跟蹤觀察，記錄并分析可能影響接樁質(zhì)量的所有環(huán)節(jié)，最終提出解決方案。

3.2 試樁過程出現(xiàn)問題的原因及解決方案

3.2.1 前期試樁低應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果不理想

（1）原因分析。本工程沉樁施工單位是第一次接觸彈卡式連接預(yù)應(yīng)力混凝土方樁，對(duì)此類樁施工缺乏經(jīng)驗(yàn)，在施工前期階段一直處于摸索狀態(tài)。加之施工單位技術(shù)人員對(duì)施工人員的技術(shù)交底不到位，導(dǎo)致前期試樁低應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果不理想。

（2）解決方案。面對(duì)一種新工藝的施工，對(duì)施工操作人員的技能崗前培訓(xùn)是必不可少的。施工技術(shù)交底是實(shí)施施工工序的首要環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格執(zhí)行。施工技術(shù)交底的目的是使操作人員能夠熟悉各項(xiàng)驗(yàn)收指標(biāo)，明白工藝或工序的特性要求和操作控制要求，從設(shè)計(jì)情況、技術(shù)要求到施工工藝等方面做到心中有數(shù)，以免出現(xiàn)技術(shù)指導(dǎo)性錯(cuò)誤和操作性失誤。施工技術(shù)交底要求施工單位的技術(shù)人員和質(zhì)量管理人員認(rèn)真學(xué)習(xí)規(guī)范和圖集，吃透圖集的每項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求；要求施工單位編制有針對(duì)性的交底資料對(duì)分包及樁機(jī)施工人員進(jìn)行交底，并定期或不定期檢查每道工序的落實(shí)情況。施工技術(shù)交底必須全員參加，確保施工操作人員清晰地知道施工工序和操作方法，明確施工過程主要危險(xiǎn)因素、自己的責(zé)任和相關(guān)應(yīng)急措施，以減少因違規(guī)操作而造成質(zhì)量缺陷及返工的可能性。

3.2.2 壓樁過程中樁身發(fā)生傾斜

（1）原因分析。在壓樁過程樁中，若樁身垂直度控制未達(dá)到要求，則易導(dǎo)致樁身傾斜，上下節(jié)接樁處平面出現(xiàn)縫隙，插桿插入彈卡接頭深度不足，甚至出現(xiàn)錯(cuò)位，無法插入。

（2）解決方案。利用樁機(jī)的自平衡檢驗(yàn)調(diào)平樁機(jī)的水平?，F(xiàn)場在樁施工的 2 個(gè) 90° 夾角方向用經(jīng)緯儀控制樁在施工過程中的垂直度，當(dāng)偏差超出 0.5% 時(shí)，立即進(jìn)行調(diào)整。在預(yù)制樁加工階段，固定插桿和彈卡大小螺帽的安裝位置都應(yīng)達(dá)到圖集的精度和角度要求。

3.2.3 樁頭連接不密實(shí)

（1）原因分析。其一，沉樁施工前，施工單位缺乏經(jīng)驗(yàn)，施工人員不熟悉工序流程、疏忽大意，經(jīng)常出現(xiàn)插桿遺漏安裝的情況；上節(jié)樁插桿絲牙擰入小螺帽時(shí)沒有確保所有插桿外露長度一致，插桿插入彈卡時(shí)深度不一致，導(dǎo)致樁頭連接不密實(shí)，直接影響沉樁的施工質(zhì)量；其二，環(huán)氧樹脂和固化劑摻制的密封材料比例達(dá)不到 3∶1，或涂抹量不夠，導(dǎo)致不能全封閉。

（2）解決方案。彈卡式機(jī)械連接接樁不是以往的焊接接樁，而是采取“上螺下頂”的方式，其關(guān)鍵在于插桿與上下螺母的連接深度。接樁對(duì)齊時(shí)要確?！胺€(wěn)、準(zhǔn)、實(shí)”，即確保吊樁穩(wěn)定、位置準(zhǔn)確、樁間密實(shí)。在上下節(jié)樁端面涂抹足夠的專用密封材料，操作時(shí)間應(yīng)控制在 2 min以內(nèi)，初凝時(shí)間不超過 6 h，終凝時(shí)間不超過 12 h，密封材料拌制后 4 h 內(nèi)使用完成。插桿在上節(jié)樁絲牙固定擰完后用400 mm×400 mm 模板頂在所有插桿端頭，以此檢驗(yàn)所有插桿外露長度是否一致。環(huán)氧樹脂和固化劑摻制的密封材料比例必須嚴(yán)格達(dá)到 3∶1，涂抹量要根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況確定，在實(shí)際全密封用量和圖集要求的用量之間取大值。

3.2.4 樁錨筋連接不緊密

（1）原因分析。方樁樁頂與承臺(tái)連接采用熱軋三級(jí)螺紋鋼，一邊鐓頭形成絲牙與預(yù)制成品樁頭的大螺母管絲鉗絲扣連接。目前建筑市場的鋼材負(fù)公差情況較為普遍，會(huì)導(dǎo)致鐓頭的絲牙小于大螺母的配套絲牙，難以將連接錨筋有效固定在樁頭上。

（2）解決方案。采購國標(biāo)尺寸鋼材或在圖集基礎(chǔ)上提高一檔錨筋直徑，以確保錨筋的有效連接。

4 施工成果

由于彈卡式連接預(yù)應(yīng)力混凝土方樁使用了全新的連接方式，使上下節(jié)樁成為了一個(gè)完整的整體，同時(shí)能滿足防止受土質(zhì)污染的要求，有效解決了周圍環(huán)境對(duì)預(yù)制樁接樁用鋼端板和焊縫的腐蝕，以及電焊時(shí)對(duì)樁端混凝土和鋼筋電焊再次造成破壞等問題[3]。此外，樁身的預(yù)應(yīng)力鋼筋通過連接在鐓頭上的螺母與承臺(tái)錨固鋼筋上的螺栓連接在一起，保證了預(yù)應(yīng)力鋼筋與承臺(tái)錨固鋼筋在同一軸線上，真正達(dá)到了預(yù)應(yīng)力筋必須直接錨入承臺(tái)的要求。第三方檢測(cè)單位按規(guī)范和設(shè)計(jì)圖紙要求對(duì)各單體進(jìn)行低應(yīng)變動(dòng)測(cè)，結(jié)果顯示：Ⅱ 類樁均少于 10%，Ⅱ 類樁均超過 90%（見表1）。

表 1 樁基工程各單體低應(yīng)變動(dòng)測(cè)檢測(cè)結(jié)果

5 結(jié) 語

彈卡式連接預(yù)制混凝土方樁的接樁工序是本工程沉樁施工質(zhì)量控制的重中之重，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范要求和專項(xiàng)施工方案執(zhí)行。由于接樁的好壞將直接影響樁的檢測(cè)結(jié)果，在沉樁施工前對(duì)施工人員進(jìn)行崗位技能培訓(xùn)至關(guān)重要，且必須嚴(yán)格認(rèn)真執(zhí)行；對(duì)于事前的技術(shù)分析與施工工藝交底、事中的實(shí)施與檢查和事后的檢測(cè)與驗(yàn)收，都必須嚴(yán)格按照要求進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量的全過程控制，以確保達(dá)到工程質(zhì)量目標(biāo)，同時(shí)為后續(xù)采用該類樁的施工提供參考。