談預應力混凝土管樁施工技術及常見問題處理

陳 峰

(嘉民管理咨詢(上海)有限公司，上海 200021)

談預應力混凝土管樁施工技術及常見問題處理

陳 峰

(嘉民管理咨詢(上海)有限公司，上海 200021)

以唐山曹妃甸某商務區樁基礎施工為例，介紹了PHC高強預應力混凝土管樁的施工技術，闡述了預應力混凝土管樁的施工工藝和方法，并對施工中常見質量問題提出了科學的處理措施，以確保混凝土管樁的施工質量。

預應力混凝土管樁，施工技術，處理措施

預應力混凝土管樁主要運用于土層較軟的軟粘土地基，其具有施工速度快、工期短、造價低、承載力較高等優點，因此在工程實際中得到了普遍的使用。其常用的施工方法有靜力壓樁法和錘擊沉樁法。本文以唐山曹妃甸某商務區樁基礎工程為例，闡述了錘擊沉樁法預應力高強混凝土管樁PHC的施工技術，并對施工中常見問題提出了處理措施。

1 工程概況

唐山曹妃甸某商務區設計主樓為18層的住宅，建筑面積共約30萬m2，項目地處渤海灣內側，為曹妃甸新區填海造地所形成。場地地面起伏不大，地勢平坦，局部有少量積水，地貌單元為海陸交互相沉積形成的海岸平原地貌。本工程地基等級為二級，工程重要性等級為二級，建筑高度為54 m。本工程地質條件如下：①人工填土，②粉質粘土，③粉土，④粉砂層，⑤粉質粘土。地下水位埋深為1 m～1．3 m。

根據以上資料，建議采用第⑤層中粉質粘土層為持力層。設計單位根據現有地質資料，采用高強預應力混凝土管樁基礎，樁基設計等級為乙級。樁身混凝土強度等級C80，樁長約30 m，樁端支承于第⑤層粉質粘土層中不少于1 m。工程總設計樁數12 182根，基樁類型為PHC-AB500(125)-30b型。單樁豎向承載力特征值為：1 200 kN。

2 錘擊沉樁法高強混凝土管樁施工工藝

2．1 施工準備

1)進行圖紙會審，施工圖繪制整個工程的樁位編號圖;2)平整場地，保證場地的地面應平整，承載力滿足樁基的要求，同時檢查地上地下管線情況;3)對進場的管樁進行驗收，保證管樁樁身質量合格;4)檢查管樁施工的設備，保證其在施工過程中能正常運轉。

2．2 樁機就位

根據圖紙中樁位圖，放好軸線，并使用鋼筋定出樁位。本工程表層土為填海造地后形成的粉土，且局部剛白灰固化，局部填筑的山皮石，且打樁機在表層土上來回走動，對土層嚴重擾動，不能滿足樁機施工時候的穩定性要求。故對表層局部的山皮石挖除，填筑細砂，然后鋪設20 mm厚的鋼板于樁機底，保證樁機的穩定性。當施工下一根樁時，根據樁位施工流程，移動打樁機至樁位，調整樁架的垂直度和穩定性，繼續施工。

移動樁機并作小心調整，使樁芯對準細樣，同時利用線錘檢查橫向和縱向的垂直度，入土垂直度應控制在0．5%內。

2．3 打樁施工

打樁時，根據主樓群樁位置，采取從中間向四周施工的原則。

本工程施工中采用6 t筒式柴油錘。對于30 m樁長，施工中采用11 m+11 m+8 m的配置，最上面一節采用8 m樁長。施工中，當第一節11 m長樁起吊后，須嚴格控制其垂直度，采用雙面吊線法對樁身垂直度控制，垂直度不超過0．5%，初始施打時宜采取低提錘，輕打，隨著沉樁加深，沉速減慢，起錘高度可漸增。在整個打樁過程中，要使樁錘、樁帽、樁身盡量保持在同一軸線上。打樁施工過程中，嚴格控制打樁速率，對已施工完畢樁進行保護，防止因打樁速率過快造成鄰樁移位等質量事故。當打樁較難下沉時，要檢查落錘有無傾斜偏心、樁墊樁帽是否合適。每根樁宜連續一次打完，不要中斷，以免難以繼續打下。

2．4 管樁接樁

當上節管樁施工完畢，其頂端離地面500 mm后，停止施打，開始接樁。接樁時使兩根樁軸線一致，防止偏差的產生，同時將樁頭焊接處清理干凈。焊接時，應對稱點焊，減小焊接時的溫度變形。焊條采用E43-型焊條，焊點4個沿管樁對稱布置，分三層施焊，每層電焊前，都要清除焊渣，才能繼續施焊。接樁處涂刷200 m厚焦油環氧涂料，上下各延200 mm。焊接完5 min后方可繼續打樁。

2．5 送樁

為將管樁打到設計標高，在管樁頂部放置樁墊，將送樁器(長3 m，用鋼板制作)安裝在樁頂上，并調正樁錘、送樁器和樁，使三者在同一直線上。送樁后，及時將空孔回填密實。

2．6 樁頂標高控制及成品保護

打樁過程中采用水準儀測量樁體打入深度，控制送樁深度，臨近設計標高時每200 mm檢查一次直至打樁結束。最終貫入度或標高必須達到設計要求后才能收錘，一般工程均是以標高控制，以貫入度校核。管樁施工完畢后應做好管樁的成品保護，防止破壞樁頭。樁頂應用物體封堵，防止泥水灌入，影響下一步主體結構的施工。

2．7 PHC管樁的吊運及堆放要求

1)單節管樁水平起吊時，可用專用吊鉤鉤于樁的兩端板處，繩索與樁節水平面的夾角不得小于60°;2)管樁起吊、裝卸、運輸過程中必須平衡，不得撞擊，嚴禁拋擲與滾落;3)在施工工地臨時堆場上堆放管樁時，場地必須平整、堅實，并應有排水措施;4)進場管樁應沿壓樁順序，靠工作面進行堆放，以減少樁的二次盤運，堆放的場地應平整。管樁產品應按規格、類型分別堆放，樁堆放層數一般不宜超過如下規定：外徑：300 mm～400 mm堆放3層、外徑500 mm～600 mm堆放2層。堆放時，每層應按二支點位置放墊木，墊木支撐應在同一水平面。

3 施工中常遇問題及處理措施

3．1 樁身傾斜

施工中樁身傾斜應根據具體情況進行分析處理，當傾斜大于0．8%時可認為樁身傾斜較大。若此時第一節樁沒有全部施工完畢，應及時進行觀測并對其糾正，糾正方法可使用移動樁架等強行回扳的方法，后續樁節焊接時，一定要保證樁的垂直度，否則將導致樁身傾斜的加大，處理難度加大。

3．2 樁身移位與樁頂上浮

樁身移位與樁頂上浮對結構的承載力影響較大。為防止此質量問題的發生，應合理安排管樁的施工順序，同時在打樁過程中應詳細觀察周圍管樁沉降或上升情況，在周圍管樁上設置觀察點，利用遠處的固定水準點進行對比分析，從而確定沉降或上升情況。根據本工程實際情況，采取管樁施工從內向外的施工順序，以盡量減少對先施工樁的影響，樁頂上浮及樁身位移均控制在規范允許范圍之內。

3．3 截樁時產生裂縫

PHC樁雖采用高強混凝土制作，內配置預應力鋼筋，但樁身較脆，在受到強烈撞擊時，易產生貫穿性縱向裂縫，影響樁的使用。當管樁施工達到設計要求的灌入度時，可能樁身還有多余樁長未達到設計標高，此時，需要進行截樁，截樁宜用以下方法：采用環形切割機切割或者是采取工具鋼套箍，緊箍在切口下部樁身上，沿套箍鑿出一道溝槽，然后再行擴大、切斷，截樁時嚴禁用大錘敲砸。本工程采用專用的PHC樁環形專用切割機割樁，割口良好，未產生任何裂縫。

3．4 管樁樁頭破碎

管樁施工中，容易發生樁頭破碎，被打壞的現象，主要原因：

1)設計過于保守，導致樁體過長，管樁無法打到設計樁頂標高，但是施工單位仍以樁頂標高控制，由于管樁受阻力較大，樁體不再下沉，樁頭破壞。

2)樁墊在施工中磨損嚴重，需要及時更換。

3)由于樁帽尺寸與樁不匹配，導致樁頭受到瞬時沖擊力過大而損壞。

施工中為防止樁頭破壞，要使樁錘、樁帽、樁身盡量保持在同一軸線上。打樁較難下沉時，要檢查落錘有無傾斜偏心，檢查樁墊樁帽是否合適，如果不合適，需更換或補充軟墊。及時與設計者溝通，核算其合理樁長，并對施工技術人員進行技術交底，使其認識到標高控制和貫入度控制的要求并運用到具體實際中。

本工程中由于控制合理，樁頭破碎總計45根，破碎率僅0．34%。

4 結語

高強度預應力混凝土管樁以其綜合經濟指標佳，施工速度快等優點，在軟土地基得到廣泛的推廣應用，取得良好效果。但是在管樁施工實際中，會遇到很多問題，我們應及時進行歸納總結，對問題進行處理，保證管樁的施工質量，確保基礎工程順利施工。

［1］阮起楠．預應力混凝土管樁［M］．北京：中國建材工業出版社，2000．

［2］宋曉東．高強度預應力混凝土管樁(PHC)施工技術在閩北山區的應用［J］．佛山科學技術學院學報(自然科學版)，2009(3)：3-5．

［3］徐醒華．高強預應力混凝土管樁設計和施工中的若干技術問題［J］．廣東土木與建筑，2004(1)：8-9．

Discussion on prestressed concrete tubular pile construction technology and common problem treatment

CHEN Feng

(Goodman Management Consulting(Shanghai)Co．，Ltd，Shanghai 200021，China)

This article taking the Caofeidian Business District of Tangshan as an example of a pile foundation，introduced the construction technology and construction methods of PHC high-strength prestressed concrete pipe pile．And also，it proposed scientific treatment measures to address construction quality problem，to ensure the construction quality of concrete pile．

prestressed concrete tubular pile，construction technology，treatment measures

TU753．3

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2013.10.128

1009-6825(2013)10-0079-03

2013-01-11

陳 峰(1974-)，男，碩士，工程師