靜壓預應力混凝土管樁施工質量控制

車海燕

廈門海翼地產有限公司（361004）

靜壓預應力混凝土管樁施工質量控制

車海燕

廈門海翼地產有限公司（361004）

主要針對預應力混凝土管樁靜力壓樁施工中容易出現的一些質量問題進行了分析,并提出質量控制措施與常見問題的處理與對策。

靜壓樁；施工；質量控制

1 工程概況

海翼0592（X2010P04地塊）項目位于廈門市翔安區馬巷鎮巷西路與324國道之間，總建筑面積108 807m2。該工程樁基礎采用靜壓式高強預應力管樁基礎，為端承摩擦樁，樁基共有1 421根樁，其中抗壓樁1 188根，抗拔樁233根，樁身混凝土標號為C80，樁嵌入承臺尺寸為100。以全風化花崗片麻巖或土狀強風化花崗巖層作樁端持力層，樁端進入持力層厚度＞1.5m，樁長約25m。

工程地質情況，土層情況自上而下：雜填土，土層厚度0.2～2.1m；素填土，主要由黏性土經人工堆積方式回填而成，局部夾有少量碎石，稍濕，稍密，厚度0.8～3.2m；黏土，主要由粉、顆粒組成，含石英礫砂3.0%～13%,含石英中粗砂9.9%～21.08%，厚度0．6～6m；殘積砂質黏性土，母巖為花崗巖，濕，硬塑，厚度6.4～24.1m；全風化花崗片麻巖，巖芯手捏即散，呈土狀，風化劇烈，屬極軟巖，平均厚度0.7～5.9m；土狀強風化花崗巖，主要礦物成分為石英、長石、長石部分風化成黏性礦物，該層浸水易崩解、軟化，厚度0.4～10.9m。碎裂狀強風化花崗巖，主要礦物成分為石英、長石，巖芯呈碎塊狀，錘擊即散，土層厚度0.3～4.4m；中風化花崗巖，主要礦物成分為石英、長石和黑云母，巖芯以短柱狀、長柱狀為主，局部為碎塊狀，土層厚度為1.7～8.6m（揭露厚度）。

2 靜壓樁施工

2.1 對靜壓樁施工的要求

1）靜力壓樁與錘擊相比具有無噪聲、無震動、無污染、安全等優點，但在飽和軟黏土地區壓樁與打樁一樣，都可能產生超靜孔隙水壓力。壓樁期間，應由建設單位委托有資質的監測單位對已有建筑物和管線進行跟蹤動態監測。2）要做好施工現場的排水工作，以保證在沉樁過程中場地無積水，施工用水、用電已接入到施工現場規定之處。3）檢查打樁機械設備、起重機具、壓力表等。4）壓樁機安裝必須按設備說明書和有關規定程序進行。5）啟動門架支撐油缸，使門架微傾15度，以便插預制樁。6）當樁尖插入樁位后，微微啟動壓樁機油缸，待樁入土至50 cm時，再次校正樁的垂直度和平臺的水平，然后再啟動壓樁機油缸，把樁徐徐壓下，施工速度一般控制在2m／min以內即可。7）當壓樁力達到2．5倍設計荷載或樁端已達到持力層時,應隨時進行穩壓。8）壓樁施工時,應派專人或開啟自動記錄設備，做好沉樁施工記錄。9）沉樁施工前，應先試樁。試樁數量不少于兩根，以確定貫入度及樁長，校驗壓樁設備和沉樁施工工藝及技術措施是否符合實際要求。

2.2 靜壓樁施工工藝流程

靜壓樁施工順序及工藝流程：測量放線→樁機就位→起吊預制樁→穩樁→壓樁→接樁→送樁→檢查驗收→轉移樁機。

2.3 靜壓樁施工準備

1）施工前，場地要達到“三通一平”要求，使施工樁機設備能順利進入施工現場。2）熟悉施工圖紙，參加設計圖會審，做好施工放線工作，編好樁位號和壓樁行走路線。3）做好現場清理地下空間障礙物工作，如舊建筑物的基礎防空洞、地下管線等。4）邊樁與周圍建筑物的安全距離應大于4m，壓樁區域內的場地邊樁軸線外5m用壓路機壓實。5）為做好靜壓樁施工控制，必須備足必要的測量儀器。

2.4 靜壓樁的驗收、起吊、搬動、堆放

1）預制靜壓樁大多由專業廠生產供應，進場后應與監理單位共同按“預制鋼筋混凝土方樁(04G361)”、設計圖紙及《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》(GB 50202-2002)對靜壓樁進行驗收，并要生產廠家提供合格證、檢測報告等有關資料。2）預制樁應達到設計強度的70%方可起吊，強度達到100%方可運輸。樁在起吊和搬運時，必須做到平衡，不得損壞。水平吊運可采用一點起吊或二點起吊。二點起吊，吊點距樁端0．207 L(L為樁長)。一點起吊,吊點距樁端0．29 L(L為預制樁長，在10m以內)。3）預制鋼筋混凝土方樁的外觀質量應符合下列規定：表面平整、密實，掉角深度不超過10mm，局部蜂窩和掉角的缺損面積不得超過全部樁表面積的0．5%，并不得過分集中；混凝土的收縮裂縫深度不得大于20mm，寬度不得大于0．15mm,橫向裂縫長度不得超過邊長的1／2；樁頂與樁尖處不得有蜂窩、麻面、裂縫或掉角。4）預制靜壓樁的堆放。預制靜壓樁的堆放場地要求平整堅實，不得產生不均勻沉陷。堆放層數不得超過4層,不同規格的樁應分別堆放在不同地方。堆放必須二點墊高、墊平、墊實。墊點為0.21 L，要求墊點對齊。

3 施工中質量事故分析

3.1 樁身上抬

由于靜壓樁是擠土樁,在場地樁數量較多、樁距較密的情況下，時常后壓的樁會對已壓的樁產生擠壓上抬，特別對于短樁，易形成所謂的吊腳樁。這種樁在做靜載試驗時，開始沉降較大，曲線較陡，但當樁尖達到持力層，承載力又有明顯增加，沉降曲線又趨于平緩，這是樁身上抬的典型曲線。樁身上抬除了靜載沉降偏大外,對樁而言可能會把接頭拉斷，樁尖脫空,同時大大增加對四周樁的水平擠壓力，導致樁傾斜偏位。

3.2 引孔壓樁的問題

為了防止樁的擠土效應太大，或土質太硬而使樁身較短，施工中往往采用引孔壓樁的工藝，即先鉆比管樁直徑略小的鉆孔，深度是樁長的(2／3～1)L，然后將管樁沿預鉆孔壓下去。引孔應隨引隨壓，中間間隔時間不宜太長，否則孔內積水?？變确e水一是會軟化樁端土,待水消散后孔底會留有一定空隙；二是積水往樁外壁冒，削弱了樁的側摩阻力。

3.3 樁端封口不實

當樁尖有縫隙，地下水水頭差的壓力可使樁外的水通過縫隙進入樁管內腔，若樁尖附近的土質是泥質土，遇水易軟化，從而直接影響樁的承載力。對于樁靴的焊接質量要求與端板間無間隙、無錯位,保證焊縫飽滿，無氣孔。施焊對稱進行，焊接完成后自然冷卻10min左右方可施打,因高溫焊縫遇水后變脆，容易開裂。

3.4 樁頂(底)開裂

由于目前壓樁機越來越大,最重可達8 000 kN,對于較硬土質,管樁有可能仍然壓不到設計標高。在反復復壓情況下,管樁樁身橫向產生強烈應力，如果樁還是按常規配箍筋,樁頂混凝士抗拉不足開裂，產生垂直裂縫，為處理帶來很大困難。

4 質量控制措施

1）靜壓樁沉樁時，壓樁的壓力要根據現場的地質條件，通過對靜力觸探比貫入阻力平均值和標準貫入試驗N值評估沉樁的可能性，選擇好壓樁機械設備。2）根據地質條件、單樁豎向極限承載力以及布樁密集程度等因素，壓樁機應按定額總重量配制壓重，壓機的重量(不含靜壓樁機大履和小履重量)不宜小于單樁極限承載力的1．2倍。3）油壓表必須經有資質的法定檢測單位鑒定,并有鑒定合格證。4）靜壓樁沉樁控制應按設計標高、壓樁力、穩壓下沉量、地質條件和設計要求綜合確定。5）樁端進入堅硬、硬塑黏性土，中密以上粉土、砂土土層時,靜壓樁的壓樁力為主要控制指標，樁端標高在征得設計單位同意后,可作為輔助控制指標。6）靜壓樁樁端進入持力層，達到綜合確定的壓樁力要求,但未達到設計標高時,宜保持穩壓1～2min,穩壓下沉量可根據地區經驗確定。7）靜壓樁施工過程中，不得任意調整和校正樁的垂直度，避免對樁身產生較大的次生彎矩。靜壓樁穿越硬土層或進入持力層的過程中，除機械故障外，不得停止沉樁施工。8）壓樁過程中，應檢查壓力、樁的垂直度、接樁間歇時間、樁的連接質量及壓入深度。9）壓樁施工結束后，應做樁身的單樁豎向承載力試驗和小應變檢查樁身質量。靜壓樁的沉樁機理非常復雜，與土質、土層排列、硬土層厚度、樁數、樁距、施工順序、進度等有關，有待進一步研究。

5 結語

施工后對1 421根管樁進行了17根抗壓樁和6根抗拔樁的靜載試驗，均符合設計要求。對472根樁進行動測法檢驗，檢驗結果是：有454根符合I類樁，18根為II類樁。樁基工程質量合格。施工中，應合理堆放管樁，減少二次搬運；合理安排樁機的行走路線，提高樁機的功效。壓樁后的留孔宜用小木板進行覆蓋，以免樁機行走或土方開挖時土石落入管芯內，造成以后清理困難。

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