靜壓管樁施工質量控制措施探討

王 磊，王作策

（1.國網遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽 110006；2.遼寧省送變電工程公司，遼寧 沈陽 110021）

靜壓管樁施工質量控制措施探討

王 磊1，王作策2

（1.國網遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽 110006；2.遼寧省送變電工程公司，遼寧 沈陽 110021）

結合靜壓預應力混凝土管樁的施工特點，對靜壓管樁施工過程質量控制流程進行了系統總結，并對施工實踐過程中具體的施工質量控制措施進行了詳細闡述總結。

靜壓預應力混凝土管樁；質量控制；控制措施

隨著土地資源日趨緊缺，變電站選址受到諸多條件限制，地理環境復雜的變電站工程越來越多。靜壓預應力混凝土管樁近年來在遼寧電網多個變電站工程建設中廣泛應用，預應力混凝土管樁（PHC管樁）靜壓法（以下簡稱：靜壓管樁）是通過電力液壓壓樁機，利用其本身的重量（包括配重）作為反作用力，克服壓樁過程中土摩阻力和樁端土的阻力將樁壓入土中的一種施工方法。國網遼寧省電力有限公司建設部組織相關人員對靜壓管樁施工過程質量控制措施進行了系統總結，以期提高遼寧公司靜壓管樁施工過程質量管理水平，促進堅強電網建設。

1 靜壓管樁適用范圍

靜壓管樁常用樁徑為400～500 mm，適用于一般粘性土及回填土、淤泥和淤泥質土、粉（砂）性土、非自重濕陷性黃土質，不受地下水位高低的影響。不適用于貫穿厚度大于2 m的中密以上的沙土夾層。

2 試樁階段質量控制

試樁是為了大范圍的沉樁作業提供第一手的首次施工參數資料，包括有效樁長、入巖深度、沉渣、貫入度、樁焊接、承載力。試樁階段質量控制要點如下：①試樁數量的確定，試樁數量應由設計確定，有單樁豎向承載力特征值檢測要求時，應滿足同一條件下不少于3根，且不少于總樁數的1%，總樁數量小于50根時，不少于2根；②休止期的控制，管樁休止期應滿足砂土7天、粉土10天、非飽和粘土15天、飽合粘土25天的要求；③試樁施工記錄檢查要點，試樁記錄能夠準確反映出樁深、樁頂標高、組合樁長等內容［1］。

3 靜壓管樁施工質量控制流程

靜壓管樁施工質量控制流程見圖1。

4 靜壓管樁施工過程質量控制

4.1 施工準備

a.分包商選擇。管樁施工前完成分包合同及安全協議的簽訂，要求分包范圍準確，合同內容規范。樁基分包單位應為國網公司合格分包商，應具有地基與基礎工程專業承包三級及以上資質，《營業執照》、《組織機構代碼證》、《安全生產許可證》齊全有效，施工業績良好，技術力量較強。分包單位管理人員及特殊工種報審資料齊全，證件清晰有效，其中特殊工種應包括焊工和起重工。分包單位計量器具報審資料齊全、有效，應包括水準儀、經緯儀。

圖1 靜壓管樁施工質量控制流程圖

b.管樁生產廠家選擇。重點檢查管樁生產廠家資質材料包括《營業執照》、《組織機構代碼證》《產品型式檢驗報告》是否齊全有效。確保生產設備精良、生產工藝先進，所用原材料檢驗合格。

c.管樁進場驗收。主要檢查供貨方提供的樁材出廠合格證，確保每批產品的合格證及送貨單，確保齊全，并與現場實際相符。檢查管樁的外觀質量和幾何尺寸，重點檢查樁的長度、直徑、樁端板質量、樁身有無裂紋、樁端板與混凝土間有無空隙、有無漏筋、蜂窩等（見圖2）。必要時可用儀器檢測。

圖2 管樁進場驗收

d.管樁堆放要求。合理設置管樁堆放場地，盡量設置在機械起吊范圍內，管樁堆放必須按二點法支墊，支撐點大致在同一平面上，堆放高度一般不超過4層。不同型號和規格的管樁要分類堆放，避免調運過程中發生差錯。

e.施工場地作業條件。靜壓管樁機自重加配重較大，為了保證施工過程中機械的調平、行走，要求施工場地平整堅實，有利于控制沉樁過程中樁機的不均勻沉降，避免樁身的偏斜［2］。

f.施工機具進場前須進行檢查、調試，確認完好。施工作業人員必須接受崗前培訓，特種作業人員要持證上崗。檢查樁機的油壓系統的工作性能是否可靠，并按規定將各類儀表的計量認證的資料報監理審核。

g.施工方案審查要點。重點審查施工機具、儀器儀表標定、施工方式、沉樁順序。根據工程地質條件、樁的類型及停壓標準值，選用合理的液壓靜力壓樁機，確保沉樁質量的技術措施，材料進場的驗收及堆放，人員配備情況，施工進度計劃，材料、機具、人員的布置安排情況，施工的質量保證及安全保證措施等，是否引用國網公司典型施工方法相關內容。施工方案各級審核意見需齊全，并落實到方案中。

h.樁基施工前，建設單位應組織設計、監理及施工單位進行技術交底，特別是現場與設計條件不符時，應交代清楚終壓力值與樁頂標高的＂雙控＂條件。

i.根據設計樁長確定現場配樁方案，根據設計及試樁深度合理配樁，根據《預應力混凝土管樁基礎技術規范》J11131—2008，DB21－71565—2007的要求，保證同一承臺下各樁同一截面上接頭數量不超過50%。樁基施工過程中每日根據施工進度計劃、配樁方案向管樁廠家提供進貨需求計劃，施工過程中質檢員隨時檢查樁基配樁情況。

4.2 測量定位的質量控制

根據樁基平面布置圖，按照已劃分的區域分別進行定位放線。放線時每一個樁位中心用300 mm長，D8 mm鋼筋插入土中，鋼筋端頭做好標識，并制作與管樁等徑的模具，在地面以樁位為中心沿模具用白灰撒放標記，以便插樁對中，保持樁位正確。樁機的行走、管樁運輸卸車和吊樁就位等過程，容易對已放樁位造成破壞，定位完成后，管樁施工前做好成品保護，專人看護，設置警戒線，并且壓樁前對每個樁位進行重新復核，確保施工無誤，復核之后向監理報驗，監理進行樁位復測。

4.3 壓樁過程的質量控制

在壓樁初始階段，壓樁速度應根據地勘報告記錄的地質情況進行選擇，一般以2.0～3.0 m／min速度為宜。宜將每根樁一次性連續壓到底，且最后一節有效樁長不宜小于5 m。報壓力不應大于樁身允許側向壓力的1.1倍。壓樁過程重點進行樁身垂直度、樁頂標高、靜壓值的記錄［3］。

4.3.1 樁身垂直度控制

嚴格控制沉樁過程中樁身垂直度，重點放在第1節樁上，垂直度偏差不得超過樁長的0.3%，沉樁過程中樁身垂直度偏差不得超過樁長的0.5%。現場沉樁時采用正交的2臺經緯儀進行樁身垂直度控制。

4.3.2 樁頂標高控制

對摩擦樁來說樁基的有效樁長和單樁承載力已經由設計確定，施工中只需根據設計要求配好樁長，用水平儀控制頂面標高即可，樁頂一次性到達構筑物基底的設計標高，原則上不存在截樁現象。采用水準儀嚴格控制靜壓樁機送樁器的送入深度，在第2節樁沉樁入土前暫停，在送樁器上劃出送樁就位標記，用水平儀監控到達標記位置后立即停止送樁。施工過程中，測量人員及靜力壓樁機操作人員密切配合，使設計樁頂標高直接到位。樁頂標高允許偏差控制在±50 mm以內。

對于端承樁來說一般以樁長和最后復壓終壓值為主要控制手段，因此樁基施工的配樁方案必須參照地址勘測報告持力層的位置深度選定，另一方面也可以節省投資，構筑物開槽后對超出標高部分樁頭做截樁處理。

4.3.3 沉樁靜壓值測量記錄

對于摩擦樁來說主要以摩擦承載為主，樁端承載為輔，因此樁基施工主要控制送樁頂面標高和最后1 m的靜壓值記錄。同時在施工過程中注意觀察壓力表的變化情況，如遇到突然升高或驟降時，及時對照地質勘察資料及設計圖紙，以便發現是否存在異常情況。質量控制方面主要以樁長控制和頂面標高控制為主，以靜壓值做對照［4］。

對于端承樁應詳細記錄壓樁過程的壓力與樁入土深度是否滿足設計要求，對每根樁的終壓值進行監控，當達到2倍設計荷載時或樁端達到持力層時復壓至少3次，最后還需穩壓完成，沉降量控制在3 mm以內。因此對于端承樁來說一般以樁長和最后復壓終壓值為主要控制手段，對大于25 m樁以設計樁長控制為主，終壓值做對照；對14～15 m的樁，以終壓值為主要控制條件。

4.4 焊接接樁質量控制

首節管樁壓至樁頂距地面0.5～1.0 m時停止壓樁，開始接樁作業。

a.接樁前為保證上下2節樁身保持對直，錯位偏差不得大于2 mm，端板接觸嚴絲合縫。采用經緯儀重點控制第1節樁的垂直度，上節樁對中滿足要求后，采用電動鋼絲刷將樁端板打磨除銹，露出金屬光澤。焊接時由2名焊工對稱施焊，先在坡口周圍對稱點焊4～6點，再進行分層連續對稱施焊，焊接層不少于2層。第1次焊接結束后除去焊渣，再進行第2層焊接，保證焊縫飽滿連續，焊縫高出坡口1 mm，消除夾渣、氣泡及咬肉現象。

b.焊縫施工結束后，根據規范要求一般需不少于8 min冷卻時間，才能進行防腐施工，由于樁端板過熱為了保證防腐作業的質量實際冷卻時間至少需12 min左右。對樁端板及焊縫涂刷聚氨酯防腐漆3遍干燥后，再繼續進行壓樁施工。

焊接過程必須連續流暢，整個過程不得超過40 min，以免管樁與土的摩擦阻力增大，導致沉樁困難。

c.電焊接頭必須做不少于10%的焊縫探傷檢查，為了滿足超聲波無損檢測的要求，還需事先將焊縫打磨出一定的平面，露出金屬光澤，并冷卻至常溫后方可進行無損檢測（見圖3）。

圖3 焊縫無損檢測

4.5 終止沉樁

達到設計標高或終壓值達到設計標準后終止沉樁。成樁后進行樁基復測，構筑物開挖后進行樁頂上浮的監控測量等。

4.5.1 終止壓樁需符合規定

a.根據現場試壓樁試驗結果確定終壓力標準。

b.終壓連續復壓次數應根據樁長及地質條件等因素確定。對于入土深度≥8 m的樁，復壓次數可為2～3次；對于入土深度＜8 m的樁，復壓次數可為3～5次。

c.穩壓壓樁力不得小于終壓力，穩定壓樁的時間宜為5～10 s。

4.5.2 成樁后樁基復測

樁基施工完成后，分區域對成樁進行軸線、樁頂標高的復測，做好樁基的驗評、隱蔽記錄，并報監理進行二次樁基復測。經2次復測以確保全站沒有出現漏樁，錯樁現象。

4.5.3 樁頂標高的監控測量

檢查樁基是否存在上浮現象，管樁的靜壓施工屬擠土樁，靜壓過程屬于擠土效應，可能引起地面隆起和樁身上浮。樁身上浮會降低樁身摩阻，影響工程質量。為避免以上問題的發生，要合理安排打樁順序，按照整個工程布樁的疏密度，按照先密后疏，先中間后四周，先長樁后短樁的順序進行施工。施工過程中要嚴格監控樁周地面是否出現局部輕微隆起，確保不出現樁基上浮現象［5］。

5 成樁檢測

樁基施工完成后，按規定要求完成相關檢測工作。具體控制措施如下。

a.管樁檢測單位及檢測人員資質必須滿足要求，并提前報審。

b.管樁檢測單位編制檢測方案，明確檢測方法、位置、數量以及休止期限要求等內容，檢測方案應向監理報審。

c.管樁檢測數量確定。靜載試驗同一條件下不少于3根，且不少于總樁數的1%，總樁數量小于50根時，不少于2根；高應變（承載力）檢測數量同一條件下為總樁數的5%，且不宜少于5根；低應變（樁身完整性）檢測1柱1樁應全檢，群樁應不少于總樁數的20%，且不少于10根［6］。低壓變和高壓變現場監測如圖4、圖5所示。

d.樁基檢測時應達到休止期的要求：休止期應滿足砂土7天、粉土10天、非飽和粘土15天、飽合粘土25天。

圖4 低應變檢測

圖5 高應變檢測

e.管樁靜載試驗壓力應為2倍承載力特征值，沉降量不大于40 mm。

f.按其計劃書檢查檢驗批、隱蔽記錄、大小應變、斷樁等相關資料。

6 結束語

靜壓管樁的質量控制應該因地制宜，有重點地采取質量控制措施，基礎數據來自于設計單位的地支勘測報告和樁基試驗資料。由于各個工程地質條件的差異決定了樁基承載方式不同分為摩擦樁和端承樁，進而決定了樁基質量控制過程中樁基配樁方案的不同，施工過程主要控制參數的不同。同時對于獨立基礎的單樁承臺來說，樁基承載力是決定工程耐久性的決定性因素，因此對于單樁承臺的樁基應該提前策劃，作為重點質量控制部位。從而在樁基施工所需的場地、機械、技術準備階段至測量、壓樁、檢測等施工過程進行有條不紊的全面質量控制。

［1］匡紅杰，魏從九.建材行業標準《水泥制品工藝技術規程第6部分：先張法預應力混凝土管樁》編制簡介［J］.混凝土與水泥制品，2014，51（7）：72－75.

［2］甘鳳林，黃金花，徐 健，等.考慮樁土相互作用的大跨越基礎樁距優化研究［J］.東北電力技術，2009，30（3）：16－20.

［3］易志豪.上海地區先張法預應力混凝土管樁適用性判別實例分析［J］.城市軌道交通研究，2006，9（9）：57－59.

［4］姚興博，陳 光.鉆孔灌注樁基礎水下混凝土施工常見問題及處理［J］.東北電力技術，2009，30（11）：34－34，40.

［5］桂業琨.《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》（GB50202－2002）實施要點［J］.建筑技術，2002，33（8）：612－614.

［6］劉福臣，薛清敬，王 文，等.關于對《建筑基樁檢測技術規范》JGJl06第4.4.3條的修改建議［J］.中國勘察設計，2011，27（10）：69－70.

Discussion on Quality Control Measures of Static Prestressed Concrete Pipe Pile

WANG Lei1，WANG Zuo?ce2

（1.State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China；2.Liaoning Electric Power Transmission and Transformation Engineering Company，Shenyang，Liaoning 110021，China）

According to the characteristics of static prestressed concrete pipe pile，the quality control process are summarized systemat?ically，and the quality control measures are summarized in detail.

Static prestressed concrete pipe pile；Quality control；Control measures

TU753.3

A

1004－7913（2015）09－0059－04

王 磊（1977—），男，學士，高級工程師，主要從事輸變電工程建設管理工作。

2015－06－30）