靜壓預應力砼管樁施工質量控制

趙建中

(安徽送變電工程公司，安徽 合肥 230022)

靜壓預應力砼管樁制作工廠化，質量穩定。單樁承載力高，型號規格多，設計選擇余地大，現場施工快且無噪聲、無振動，靜壓法將逐漸取代錘擊法特別是城市軟土地質基礎項目建設中得到廣泛的應用。靜壓管樁施工技術得到了快速發展和提高，但還是經常出現一些施工質量問題和工程事故，如某高層住宅樓因地表堆土高低差側壓力導致樁基礎整體折斷，對靜壓管樁的應用產生了一定的負面影響。在輸變電建筑地基處理過程中，靜壓預應力管樁施工及檢測已有廣泛應用。

1 施工質量控制

1.1 靜壓沉樁機理

靜壓沉樁是依靠壓樁機械設備的自重和壓重對預制樁施加垂直壓力，將樁壓入或擠入土中。壓樁結束后，樁周土體內孔隙水壓力逐漸消散，土體產生徑向固結，樁側摩阻力增大，土體強度得到恢復。壓樁一般分節壓人，逐段接長，同一根樁各工序應連續施工，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 靜壓預應力砼管樁施工前的準備工作

1.2.1 工程施工圖紙準備

根據工程勘察報告和樁基礎施工圖紙，結合現場情況及相關標準規范，施工前組織圖紙自審，參加圖紙會審，形成會審紀要;涉及變更的，應要求設計單位及時變更，使工程施工依據準確、合理。

1.2.2 施工技術資料準備

(1)工程地質勘察資料:施工單位應結合施工圖紙要求，認真熟悉勘察報告，了解地下水的分布，掌握工程地質特征，為正確施工樁基礎做好準備。

(2)施工場地與環境條件的資料:特別在城市中心地帶或人口密集地區，交通設施、高壓線路、地下管線和構筑物的分布往往很復雜，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，造成經濟損失和安全事故。

1.2.3 現場準備

為保證樁機施工需要的工作面，需對場地進行三通一平工作、樁機移動及場內運輸道路的修建平整、場地排水溝準備、清理高空和地下障礙物等，做好樁位坐標的測控體系。

1.2.4 管樁質量驗收

砼預應力管樁到場后，檢查管樁的檢測報告、規格型號(包括外徑、壁厚、樁表面質量、樁身長度、樁身彎曲度等)嚴格對到場砼預應力管樁按施工圖紙及規范進行驗收并做好記錄，正確堆放砼預應力管樁，防止管樁變形。

2 靜壓管樁施工常見質量問題分析與處理

2.1 沉樁達不到設計要求

管樁施工的最終貫入度和最終標高作為施工過程工藝的最終質量控制。一般情況下，常以一種控制標準為主，以另一種控制標準為參考。

原因分析:一是地質勘察資料與實際工程地質存在偏差，發生配樁長度不準確，使沉樁達不到成樁設計要求的相關控制值，如樁頂標高、終壓力、貫入度等。二是由于設備故障等原因使沉樁過程突然中斷時間過長，樁周阻力增大，難以沉樁到設計要求的持力層。

防治措施:應探明工程地質情況，必要時應作補充地質勘察，合理選擇持力層和成樁的相關控制值。根據有關要求合理選擇沉樁設備，在沉樁過程中發生異常情況時，應冷靜分析原因，找出對策，不能盲目加大壓樁力強行沉樁，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而產生樁身上浮或橫向位移現象。

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會使地面隆起，特別當土層是飽和性軟土、樁距較密、樁數較多時，土被擠到極限密實度而向上隆起，后施工的樁便會對先前施工或相鄰的樁產生向上拉力，使其樁身上浮或被推向一側。二是施工中樁位被擠壓偏離或標志丟失，造成樁位錯位較大。三是選擇的沉樁順序或行車路線不合理。

防治措施:當施工中發現樁身上浮時，最有效的方法是采用取土引孔壓樁法，即用螺旋鉆機在設計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，引孔的孔徑應比樁徑小50～100mm，引孔深度一般應控制在樁長的30%內，并做到隨引孔隨壓樁，以免地下水滲入孔內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

上下兩節樁在接樁處出現開裂現象。

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

防治措施:在管樁接樁前應先復核上下兩節樁的樁心錯位是否在允許偏差值之內，一般宜設置接樁臨時導向箍，使上下兩節樁保持順直。焊接前應檢查焊條和焊接設備適用完好，并利用鋼刷將兩節樁的端板表面清刷干凈。

2.4 樁身斷裂

在沉樁過程中，樁身突然發生較大傾斜而斷裂。

原因分析:一是地面突然發生較大的不均勻沉降，樁機和樁身嚴重傾斜，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量問題，使樁身局部強度不夠，沉樁過程中混凝土發生破碎;三是樁的運輸、堆放、起吊方法不當，也會產生裂紋或斷裂。

防治措施:沉樁過程中，如發現樁不垂直應及時糾正，接樁時，要保證上下兩節樁的順直，且壓樁的下沉速度不宜太快。同時要對進場的管樁進行嚴格的質量檢查，樁在運輸、堆放、起吊過程中應嚴格按照設計說明中的要求和操作規程執行。當施工中出現樁身斷裂，應會同設計人員共同研究處理辦法，根據斷裂部位可采取加固措施，不能加固的應采取補樁的方法。

2.5 樁身傾斜

樁身垂直度超過允許偏差值。

原因分析:一是場地不平、有較大坡度，樁機本身傾斜，首節樁初壓至樁身基本穩定時才能及時校正垂直度，穩樁時樁不垂直。首節樁垂直度偏差不得超過樁長的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逐漸產生較大傾斜。二是接樁引起樁身傾斜。預制管樁接頭不宜超過3個，接樁宜在樁尖進入硬土層后進行。接樁時上、下段樁的中心線偏差不宜大于2mm，節點彎曲矢高不得大于樁段的0.1%。三是基坑土方開挖不當，樁身側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定，樁身傾斜的可能性更大。

防治措施:場地應平整，對于發現局部平整度差、土質松軟時，應在樁機行走路線上加設墊木或其它材料，使樁機底座保持水平。對基坑土方開挖不當引起傾斜的樁，應組織有關單位進行調查分析，采取樁基聯合承臺的加固措施或補樁的方法。施工中應嚴禁邊沉樁邊開挖，土方開挖應采取分層分段均勻對稱進行。對于軟土土層，樁周土體高差不得大于1.0m，并注意保持基坑圍護結構或邊坡土體的穩定。嚴格控制接樁的垂直度質量，強化接樁工藝質量驗收，做好隱蔽質量記錄。

2.6 擠土效應

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

防治措施:在可能被破壞的建(構)筑物一側設置防擠溝，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引起表層土體的水平位移，降低土體內超靜孔隙水壓力，使擠壓壓力迅速消散，防止建(構)筑物隆起、地下管線位移或受土擠壓而破壞等。

3 成樁質量檢查

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

(2)低應變檢測試驗，檢測樁身完整性。在管樁頂部安裝一個響應傳感器并用手錘施加一錘擊力，由基樁檢測系統采集信號、進行處理，進而得到樁完整性檢測結果;

(3)靜載承載力試驗。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)，采用靜荷載試驗的方法，確定成樁的單樁豎向承載力。現場檢測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的1%管樁做靜載，做好試驗記錄。

4 結束語

復雜地層中的管樁施工難度較大，但若在施工前做好充分準備，對各種可能出現的問題采取相應對策，加強施工過程控制和成樁質量檢測，就能及時規避靜壓預應力砼管樁施工中出現的質量問題。

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

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