淺談建筑工程基礎預應力的管樁施工技術

黃　俊

（江西省地質礦產勘查開發局水文地質工程地質大隊江西南昌　330095）

淺談建筑工程基礎預應力的管樁施工技術

黃俊

（江西省地質礦產勘查開發局水文地質工程地質大隊江西南昌330095）

隨著我國社會經濟和科學技術的不斷發展，城市的高層建筑也在不斷增多。而樁基礎作為建筑工程施工中的重要技術之一，加強樁基礎的施工技術，可以提高建筑工程的穩定性和安全系數。本文就主要針對建筑工程基礎預應力管樁在施工前和施工過程中的技術進行了探討，并根提出預應力管樁基礎施工要點，供同行參考。

建筑工程；預應力管樁；施工技術

引言

樁基礎是現代建筑工程最常用的一種地基處理方法，樁基礎具有節省工期、節約成本、保障施工質量、提高經濟效益的優點，特別是軟土層的建筑按工程，樁基礎是保證工程質量的關鍵措施。隨著建筑技術的發展，預應力管樁由原來的低壓樁力（1000～2000kN）、小規格管樁（300mm、400mm）發展到目前高強度（C80）、大壓樁力（6000～8000kN）、大規格的管樁（500～600mm）。作為建筑工程中的基礎工程，樁基礎的質量直接關系到建筑工程的整體質量，由于樁基施工過程中存在很多不可預見的因素，進而增加了樁基的施工難度，進而會對樁基施工質量造成一定的影響。因此，探討建筑工程中樁基礎施工技術就顯得的非常重要了。

1　靜壓預應力管樁施工的場地條件和環保優點

①靜壓預應力管樁施工仍然具有擠土效應，對周圍構筑物的基礎及地下管線有一定的影響，一般要求邊樁中心到相鄰構筑物的間距L≥5m；②施工場地的地耐力要求較高，在新填土、淤泥土及積水浸泡過的場地施工易陷機，并且施工完成的樁位可能受土方大開挖產生擾動或移位，不利后續工序施工或建筑物結構安全；③不宜在地下障礙物或孤石較多的場地施工，容易產生斷樁。

靜壓預應力管樁施工以低噪聲、無振動、無污染、可以24h連續施工縮短建設工期為主要優點；同時場地整潔、施工文明程度高；又由于送樁器與工程樁樁頭的接觸面吻合較好，送樁器在送樁過程中不會左右晃動和上下跳動，因而可以送樁較深，基礎開挖后的截去量少；對施工場地的周圍環境影響不大，特別是在城市中心區能充分體現施工的環保性。

2　靜壓預應力管樁施工過程的質量控制要點

2.1壓樁前準備階段的控制要點

2.1.1壓樁機的選擇

必須根據項目工程的地質詳細資料和設計的單樁承載力要求，準確地選擇壓樁機的型號。如果壓樁機噸位過小，可能出現樁壓不下的情況，因而無法達到設計承載力要求；反之，如果壓樁機噸位過大，易發生陷機情況或樁身超壓斷裂。所以試樁前應該會同參建各方合理地選擇樁機，盡量采用微量超載施工。一般情況下，樁機的壓樁力應不小于單樁豎向極限承載力標準值的1.2倍。

2.1.2施工放線與定樁位

由于放線的準確與否直接影響建筑物的位置是否符合“規劃”要求，而樁位的準確與否又直接影響著整個工程的結構，因此，這兩個工序的重要性不容忽視。土建總包單位必須對分包單位報審的樁位放樣成果組織技術復驗，根據建筑物與結構樁位圖逐位校核，特別是建筑物的四個大角的樁位，現場監理單位審核驗收后才能進入壓樁施工，發現不符合要求的及時糾正。樁基和板樁軸線偏差應控制在20mm以內；單排樁的軸線偏差應控制在10mm以內。

2.1.3樁尖、樁身質量檢查

首先必須對樁尖進行查驗、測量，所有進場的樁尖符合有關規范對于樁尖的構造要求和設計圖紙要求；對所有到場的管樁進行仔細認真地查驗，認真檢查各種質量保證資料，測量管樁的外徑、壁厚、樁身、長度、樁身彎曲度等有關尺寸，并詳細記錄。特別是管壁厚度，由于靜壓法施工中的夾持力較大，壁厚不夠很容易把樁夾碎。同時應對樁身外觀質量進行仔細地查驗，檢查樁身是否粘皮麻面、內外表面是否露筋、表面是否有裂縫、是否斷頭脫頭、樁套箍是否凹陷、表面混凝土是否坍落等情況，不符合驗收規范要求的，責令廠家即時退場。預應力管樁允許偏差范圍如下：

（1）直徑±5mm；

（2）管壁厚度-5mm；

（3）軸贈園孔中心線對樁中心線5mm。

2.2壓樁施工過程的質量控制要點

2.2.1試壓樁（第一節樁）的定位

雖然在放線與定樁位時已經核查過，但是經驗不足或技術水平不高的施工技術人員往往在試壓第一節樁時偏離原定的樁位，從而導致成樁的偏位。建議在每個樁位處的中心點先用長4～ 5cm的鐵釘系紅帶子引點在地面上，再用石灰或貝灰以原定的樁心為圓心、以該樁的樁徑為直徑畫一圓圈，試壓第一節樁時以此圓圈為準，控制樁不偏離該圓圈，使成樁的偏位盡可能減小。

2.2.2樁身垂直度的控制

由于靜壓管樁樁機駕駛室內一般會懸掛一吊有重錘的繩線，由開機員以此線為準控制在機臺上固定樁的垂直度。打樁時，由兩臺經緯儀從不同的兩個面（構成90°的二個面）控制打樁的垂直度。當樁在兩個方向都已經垂直的情況下方允許壓樁，當樁入土至50cm時，再次校正樁的垂直度和平臺的水平度，保證樁的縱橫雙向垂直偏差不得超過0.5%。

2.2.3接樁及焊縫控制

接樁一般在距離地面1m左右進行，應保證上下兩節樁的順直，上下樁的中心線偏差不得小于10mm，節點彎曲矢高不得大于0.1%樁長。管樁施工中主要采用焊接接樁法，在焊接前應該把兩節樁的端頭板用鋼刷清刷干凈，直至坡口露出金屬光澤，而且應該保證上節樁已經垂直后方能焊接。焊接時應采取措施對稱施焊，以減少焊縫變形引起的節點彎曲。焊縫應連續、飽滿，焊縫不得有凹痕、咬邊、焊瘤、夾渣、裂縫等表面缺陷，焊渣必須清理干凈，對外露的鐵件刷防腐漆；自然冷卻約10～15min（嚴禁用水冷卻或焊完即壓），防止高溫的焊縫遇水變脆而被壓壞。

2.2.4穩壓的標準控制

穩壓的標準應該以國家相關設計規范的規定，結合施工場地的地質地貌，由項目各參建單位特別是勘察單位及設計單位在試樁會議中根據試樁的實際情況確定的標準為準則。一般情況下，除保證樁長及樁尖入持力層深度應該滿足設計要求外，還要控制穩壓值Q的大小。雖然穩壓值Q與單樁豎向承載力標準值Rk是兩個不同的概念，但穩壓值Q與單樁豎向承載力標準值Rk存在著某種比例關系，筆者認為這種比例關系與工程地質構造情況關系較大，同時與樁的長度以及所選的持力層關系也不可忽視，穩壓值Q可以按以下原則來測定其最后各次穩壓時的貫入度：

（1）當樁長小于15m或樁端持力層為粘土、粉質粘土時，宜取略大于2倍設計荷載作為最后穩壓力，并穩壓不少于5次，每次1min，穩壓值Q=（2.1～2.4）Rk；

（2）當樁長大于15m或樁端持力層為密實砂土時，宜取2倍設計荷載作為最后穩壓力，并穩壓不少于3次，每次1min，穩壓值Q=2Rk；

（3）如設計根據周圍場地的經驗值有具體取值要求時，則按設計要求執行。總結近幾年靜壓管樁的工程實踐經驗，一般是長樁取低值，短樁取高值；擊數低取低值，擊數高取高值；

（4）靜壓樁的施工記錄控制。

壓樁施工時，應由專人或開啟自動記錄設備做好施工記錄，監理單位應旁站跟蹤核檢。開始壓樁時應記錄樁每沉下1m油壓表壓力值，當下沉至設計標高或達到要求的穩壓荷載標準時，應記錄最后三次穩壓時的貫入度。

2.3樁頭填芯的質量控制

由于樁與上部結構的連接主要通過地基承臺，因此樁頭嵌入承臺的長度不宜太短；對于大直徑樁，不宜小于100mm；對中等直徑樁不宜小于50mm。樁頭的插筋長度的錨固長度不宜小于30倍主筋直徑。廈門地區的地震設防為Ⅶ度，因此有必要把樁嵌入承臺的長度加長，且樁頭的插筋長度也應加長及增加配筋量，加強樁身的抗拔能力。樁頭填芯混凝土一般以1.5～3m長度為準，瀕臨海邊的部分建筑由于要增強其抗海水的侵腐能力，因此填芯混凝土的深度可達到8m。樁頭填芯混凝土的強度等級應滿足規范要求和設計要求。

3　靜壓預應力管樁施工常見質量問題與處理措施

3.1樁身斷裂

樁在沉入過程中，樁身忽然傾斜錯位，在土質條件沒什么變化的情況下而貫入度急增，施壓油缸的油壓顯示急下降引起機臺抖動，可能是樁身斷裂。處理的措施主要是在壓樁施工前將地面下舊建筑物基礎、塊石等障礙物徹底清理干凈，始施壓第一節樁時要嚴格控制樁身的垂直度，另對預應力管樁在搬運、進場要嚴格按照有關規定驗收，對于不合格的管樁堅決不得使用。

3.2沉樁達不到要求

一般情況下，控制沉樁的質量以最終貫入度控制為主，結合以最終樁長控制參數，有時卻達不到設計的最終控制要求。發生管樁沉不下去時，應立即上報地勘單位和設計單位，組織專家冷靜分析原因，找出對策才能繼續施工，切不要盲目加大壓樁力強行沉樁。處理的措施主要是合理選擇施工方法及壓樁順序，中斷沉樁時間不應過長；如果出現多根管樁沉不下去時，應詳細探明工程地質情況，必要時應作補勘。

3.3接樁處開裂

接樁處經過施工后，出現松脫開裂。處理的措施是接樁前對連接部位上的雜質、油污、水份等必須清理干凈；接樁時嚴格控制上下樁的中心線，焊接預埋件應平整服貼，焊縫應飽滿連續，并應確保焊縫的自然冷卻時間。

3.4基坑開挖不當引起大面積群樁傾斜

挖土引起基樁的傾斜，直接起因是挖土方法不當，將基坑挖得太深或將挖出的土堆放在基坑邊坡附近，因而產生側向壓力；加上新開挖的泥土本身的流動性和不穩定性，以及土體中未消散的孔隙水壓力乘機向開挖方向釋放，加劇了泥土向開挖方向流動；而管樁對水平力的抵抗能力小，于是隨著土體的位移而向開挖方向傾斜，造成樁頂大量位移。特別是在春夏雨季，雨水量比較大，必須堅決杜絕此類施工做法。為防止此類工程事故的發生，應嚴禁邊壓樁邊開挖；開挖宜在基樁全部完成并至少隔15d后進行，土質禁為淤泥層或新填土，挖土宜逐層均勻進行，樁周土體高差視沉樁深度由設計確定，且不宜超過1m；注意保持基坑圍護結構或邊坡土體的穩定；基坑頂部周邊不得堆土或堆放其他重物等。

4　結束語

總之，建筑基礎工程施工中的靜壓預應力管樁技術是一項隱蔽性、復雜性強的技術，具有很強的綜合性。在高層建筑工程樁基礎施工的過程中，應用預應力管樁施工技術，能夠有效提高建筑工程的施工效率，縮短工程的施工時間，保證工程的施工質量、安全。

TU753.3

A

1673-0038（2015）50-0011-02

2015-11-12

黃俊（1974-），男，助理工程師，主要從事水文地質工程地質及地基與基礎施工工作。