淺議預應力混凝土管樁錘擊法施工技術

張 彬

近兩年，隨著盤錦地區高層建筑，尤其是高層住宅的迅速發展，預應力混凝土管樁得到了越來越多的應用。預應力混凝土管樁是采用先張法預應力和混凝土離心成型工藝，經過蒸壓養護而制成混凝土預制構件。通過錘擊或靜壓的方法沉樁而作為建筑物或構筑物的基礎。其中，錘擊法因具有施工靈活，樁機對地基耐力要求較低，進退場容易，施工進度快，效率高，操作方便，地層穿透性良好等特點而被廣泛采用。根據市場調查，目前在盤錦地區管樁施工中，錘擊法約占 70%～80%。

1 混凝土管樁的特點

1)單樁承載力高。φ600的管樁，單樁承載力可達 2 500 kN～3 000 kN。2)適用范圍廣。樁身的防腐性能好，單樁可接長任意長度，不受施工機械能力和施工條件局限。容易布樁，對樁端持力層起伏變化大的地質條件適應性強。3)施工進度快，工效高，工期短。4)成樁質量可靠。由于采用預制方式生產，質量容易控制。沉樁后樁長和樁身質量可用直接手段進行監控。5)樁身耐錘擊和抗裂性、抗彎性能好，穿透力強。6)造價低。單位承載力價格比預制混凝土方樁和鉆孔灌注樁都低，更低于鋼樁，僅為鋼樁的 1/3～1/2。

2 施工工藝及其要點

錘擊法主要施工工藝流程為:準備工作→測量定位→打樁機就位→插樁→樁身對中調直→打樁→接樁→再打樁至結束。

2.1 樁錘的選擇

選擇樁錘必須充分考慮樁的形狀、尺寸、重量、入土長度、結構形式以及土質、氣象等條件，尤其是地質條件。樁錘的夯擊能量必須克服樁的貫入阻力，包括克服樁尖阻力、樁側摩阻力和樁的回彈產生的能量損失等。目前，盤錦地區多采用蒸汽錘和柴油錘。

2.2 測量就位

根據樁位平面圖、總平面圖等進行樁位放樣。其放樣誤差對單排樁不大于 10mm，群樁不大于 20mm。同時樁位應逐一編號，確保樁位的正確性。

2.3 插樁及樁身垂直度控制

樁打入過程中，進行修正較為困難，因此，樁就位時應正確安放。樁插入地下時，要盡量保持位置、方向正確。同時保持樁身垂直可避免打樁時因偏心受壓而使樁身破壞，而且，成樁后的垂直度也易保障。因此，開始時要輕輕打下，認真檢查，若有偏差及時糾正，必要時拔出重打。

樁身垂直度偏差不得超過 1%，可用兩臺互成 90°的經緯儀進行控制。經緯儀設置在不受打樁影響位置處，一般可距樁機 20m處，并應經常加以調平，使之保持垂直。

2.4 打樁

首先要選擇合理的打樁順序。打入樁屬于擠土樁，樁體對土體有橫向擠密作用，先打入的樁可能因此產生偏移樁位、被垂直擠出等現象，而后打入的樁體又難以達到設計標高。因此，應根據樁的幾何尺寸、樁距等因素正確選擇打樁順序。當樁布置較密，即樁距 s≤4d(d為樁邊長或直徑)時，可采用自場地中間向兩個方向或四周對稱施打。當樁布置較稀，即 s＞4d時，可采用從兩側同時向中間打，或逐排施打，或分段施打。其次是宜采用“重錘低擊”。此種方法所得的沖量小、動量大，而樁錘對樁頭沖擊小，因而回彈小，大部分能量都可以用來克服樁身與土的摩阻力和樁尖的阻力，因此，樁能較快的打入土中，且樁頭不易損壞。再加上落距小，錘擊頻率可提高，打擊效率也高。一般開始打樁時，先選擇較小的樁錘落距，一般為 0.5m～0.8m，以保證樁能正常沉入土中，待樁沉入土中 1m～2m，提高落距連續錘擊，直至打到標高。第三，每根樁應連續一次打完，不要中斷。因為在打樁過程中，出現一定時間的停頓或停止時間，打樁的阻力常常大幅度增長，從而增加打樁難度和破壞的幾率。最后，打樁是隱蔽工程，應詳細地做好記錄。采用蒸汽錘和柴油錘，開始打樁時，應測量記錄樁身每沉入 1m所需錘擊數及樁錘落距的平均高度，當樁下沉接近設計標高時，應實測 10擊的樁入土深度。

2.5 接樁

當設計樁長過長時，由于受樁架和運輸機械限制，通常將樁分節預制，再逐節沉樁，因此各樁節間需連接起來。樁的連接可采用焊接和法蘭連接。當下節樁打至樁頂離地面 1m左右時，即可進行焊接法接樁施工，吊起上節樁垂直對準下樁后，下落上節樁，經檢查位置正確后，再由兩人同時按對角對稱的方法進行施焊，且應保證焊縫連接飽滿。法蘭法接樁施工時通過法蘭盤用螺栓連接上、下節樁，接樁速度快。預應力鋼筋混凝土管樁多用此方法。

3 施工中應注意的問題

3.1 應重視施工場地的平整

場地平整且具有一定的地基耐壓力，是保證樁架平、插樁垂直的重要條件。樁機重量大，要求場地具有打樁所需的地面承載力，并有良好的排水條件。但很多施工人員忽視了這一點，場地平整不徹底或根本不平整，以至于在打樁過程中出現了一些不必要的麻煩。

3.2 應重視管樁施工前的質量檢驗

混凝土管樁施工中出現的斷樁、樁頭被打壞、樁尖破碎等問題，不一定是打樁的原因，有時候是管樁本身質量問題造成的。因此，在管樁進場后、打樁前，必須對管樁進行質量檢驗，發現問題及時處理，避免在打樁過程中出現問題，影響成樁質量。

首先，應檢查管樁的出廠合格證書，包括原材料質量合格證、預應力張拉記錄、樁體和樁接頭性能檢測報告等。

其次，對管樁的外觀、尺寸進行檢查，管樁的外觀、尺寸必須符合《先張法混凝土管樁》的規定，按照設計要求仔細檢查管樁的直徑、樁身長度、壁厚和混凝土澆筑質量，要求樁身彎曲不大于L/1 000或不大于 20mm。不允許出現表面有蜂窩麻面、漏筋、壁厚不均勻、樁尖不在樁縱軸線上等現象，不符合要求的不能使用。

3.3 應把好樁帽和樁墊的質量關

打樁用的樁帽和樁帽內的墊材，是均勻分布打樁應力的技術措施。同時可減少樁錘對樁的直接損害，起到防護作用。

樁帽的大小要適當，間隙過大會引起歪斜，打樁偏心;卡得太緊，會引起扭矩把樁扭裂。最佳的樁帽與樁周邊的間隙應為5mm～10mm。

樁帽內的彈性墊材主要用以緩和沖擊力，降低打樁應力。樁墊過薄，厚度達不到規范要求的“壓實后 12 cm”的要求，甚至不加樁墊，則樁頂混凝土受到沖擊而破壞。一般可選用松木板、草墊等材料，且應根據損耗情況進行更新，不能長期反復使用。

3.4 應保證接頭質量

管樁接頭質量直接影響管樁的質量，接樁時，應保證上下樁節對正不錯位，焊接時接頭清潔干凈，焊縫飽滿，同時注意要自然冷卻 10min后方可打樁。法蘭法接時法蘭盤間墊好緩沖墊，螺栓、螺母擰緊焊死。同時，操作人員的技術素質和責任心也是很重要的。

4 結語

雖然預應力混凝土管樁有很多優點，但也存在著不足。我們應該在設計與施工中，不斷地完善、改進，以使其更好的適應建筑業的發展與需要。

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