軟土地區高強度預應力管樁施工組織技術探討

1 工程概況

本工程位于我國南方某海濱城市西南部石油化工區域，場地為填海造地而成，場地面積約45萬平方米;場地地層分布由上至下依次為:塊石填土層、淤泥層、粘土層、全風化粉砂巖、強風化粉砂巖;場地已經強夯和堆載預壓預處理;設計樁型為預應力高強混凝土管樁，直徑有500mm和400mm，其中PHC-AB400(95)管樁1774根，PHC-AB500(125)管樁3455根;樁基安全等級為二級。

2 施工技術難點及應對措施

2.1 填石層厚

樁基工程場地由開山填海而成，且經過強夯和堆載預壓軟基處理;勘察揭露，場區填石層平均約8m厚，主要由中-微風化砂巖塊石、碎石混雜少量砂巖風化土回填而成，碎塊石塊徑不均，塊徑0.2m-1.0m，均一性差，強夯處理區域密實。考慮到填石層帶來的沉樁難度，采用引孔錘擊管樁施工法與引孔靜壓管樁施工法沉樁，徹底解決填石層厚、密實影響沉樁難題。

2.2 工程量大

管樁共計5229根，其中 PHC-AB400(95)管樁1774根，PHCAB500(125)管樁3455根;場地規劃建設精細化工廠園，構件較多且分散，使得樁基施工區域分散，大大增加了施工組織的難度;針對單元施工區域較多且分散，項目部為保質保量按時完成施工任務，采取以下施工場地平面優化布置措施:(1)由施工經理，組織施工管理人員分析施工圖紙，明確施工界面范圍，施工界面范圍內各構件包含的樁數，繪制施工總樁位圖，對施工范圍、內容做到心中有數;(2)在臨建會議室張貼打印版施工總樁位圖，根據施工現場實際情況，實時優化指導施工現場平面布置;(3)安排測量人員提前丈量好各施工區域邊界以及溝、坑等障礙物，通過撒白灰或者釘木樁等方法進行標識，取得現場第一手資料，為之后全局布置提供數據參照;(4)運用全局視角布置投入本工程的引孔、錘擊以及靜壓設備施工行走路徑圖，保證各臺設備獨立作業，避免路線交叉重疊，確保工作效率;(5)合理布置施工現場臨時施工便道，便于運輸管樁平板車以及汽車吊等有序高效的工作，施工便道與樁機行走路徑布局要縝密細致，保證各道工序有序進行;(6)現場管理人員需要確保各臺設備在事先預定的行走路線范圍內施工，行走路線變動時，需要第一時間通知施工班組及時調整，服從項目部總體部署;施工過程中遇到實際問題，需要第一時間報告施工經理，施工經理經研究將作出判斷與重新部署。

2.3 施工機械多

本工程施工主要機械設備有:引孔機、錘擊樁機、靜壓樁機、汽車吊、平板車、空氣壓縮機等;施工機械數量多、類型多樣，增大機械設備管理難度;為達到機械設備管理井然有序，項目部采取如下措施:(1)根據工程量清單、工期要求，合理配置機械;(2)進入施工場地的機械設備，必須具有特種設備檢測合格證;(3)為進入工地的每臺機械設備編號，并標識于設備醒目位置，另外機械操作規程、警示標志張貼于機械設備;(4)規范機械設備臨時用電管理;(5)加強施工班組安全技術交底工作;(6)合理設計機械施工行走路線，行走路線應符合經濟、合理、靈活等特性;(7)加強雷雨、臺風季節，機械設備的安全保護工作。

2.4 材料管理難度大

本工程主要材料為400mm和500mm的管樁;每根管樁平均約30m，管樁用量很大，給材料管理與供應增大難度;為保證材料的正常供應，以及最大限度節約成本，項目部采取以下措施:(1)每臺樁機配備一名施工管理人員，負責每臺樁機施工班組的現場管理;(2)每臺樁機管理人員，必須提前一天遞交管樁用量計劃，計劃需載明:管樁類型，管樁數量等信息;落實每天上報計劃制度;(3)材料部根據管樁用量計劃，務必當天通知管樁供應商，次日按時、按量運送至現場，汽車吊、進場檢驗工作提前做好，保證樁機正常施工，不得因材料問題而停工。

3 施工工藝及質量控制措施

3.1 引孔錘擊管樁施工法

(1)施工工藝流程:樁位放線→鉆機就位→潛孔錘鉆機引孔至穿透填石層→向孔內回填開山土→樁位放樣→錘擊樁機就位→首節樁就位、對中和調直→錘擊沉樁→接樁→繼續錘擊→再接樁→打至收錘標準→收錘→轉移下一樁位。

(2)質量保證措施:①場地平整:施工前先用推土機等設備平整場地，達到引孔機、樁機施工要求;②測量放樣:測放樁位需進行復核，樁位偏差小于100mm;③引孔:引孔過程中，派專人從相交垂直方向同時吊兩根垂線，控制引孔機身垂直度;確保引穿填石層后起拔潛孔錘;④回填:孔內回填山皮土，防止孔壁坍塌;⑤樁身垂直度:沉樁過程中，用吊錘校正樁身垂直度，偏差不超過0.5%;保證樁端、樁帽、樁錘中心在同一軸線;⑥接樁:接樁時，上下段應順直，錯位偏差不大于2mm;上下樁段結合部位若有間隙則用鋼板墊實焊牢;施焊應由兩個焊工同時對稱進行，先將四個角點焊牢固，焊接層不少于兩層，內層焊渣必須清理干凈后才能施焊外焊，焊縫應密實飽滿，焊好后的管樁應自然冷卻5～8min;焊縫處采用環氧煤瀝青涂刷兩遍;⑦收錘標準:φ500管樁以控制樁端設計貫入度為主，設計標高為輔，最后10擊貫入度不宜大于50mm;φ400管樁以控制樁端設計標高為主。

3.2 引孔靜壓管樁施工法

(1)施工工藝流程:樁位放線→鉆機就位→潛孔錘鉆機引孔至穿透填石層→向孔內回填開山土→樁位放樣→靜壓樁機就位→吊樁插樁→樁身對中調直→壓第1節樁→焊接接樁→壓第n節樁→送樁→終壓→轉移下一樁位。(2)質量保證措施:①場地整平、測量放樣、引孔、回填等與引孔錘擊管樁施工法相同，在此不再贅述;②終壓:對于入土深度大于或等于8m的樁，復壓次數可為2～3次;對于入土深度小于8m的樁，復壓次數可為3～5次;③穩壓:穩壓壓樁力不得小于終壓力，終壓φ500mm≥400T;終壓φ400mm≥150T;穩定壓樁額時間宜為5～10s。

4 檢測結果

廣東省《錘擊式預應力混凝土管樁基礎技術規程》和《靜壓樁基礎技術規程》規定:沉樁后開始檢測間隔時間不得少于15天;樁身完整性檢測數量不應少于總樁數的20%;靜載荷試驗抽檢數量不得少于總樁數的1%，且不得少于3根;本工程低應變動測數量為1046根，靜載荷數量為53根;400mm管樁靜載荷載為1000KN，500mm管樁靜載荷載為3400KN;檢測結果顯示:53根靜載荷試驗樁單樁豎向抗壓承載力均滿足設計要求;1046根低應變動測樁中，一類樁986條，二類樁60條，滿足設計要求;

5 結語

(1)充分掌握場地地質情況的前提下，填石層較厚較密實區域可選用錘擊樁機施工，較薄較松軟區域選用靜壓樁機施工;采用錘擊樁機與靜壓樁機配合施工，充分發揮錘擊樁機靈活、沖擊能量大的特點，且能發揮靜壓樁機沉樁速度快、環保的特點，縮短工期且保證工程順利施工。(2)為保證管樁正常供應，以及最大限度降低現場二次搬運費用，采用每臺樁機班組提前一天上報用量計劃，由管樁廠商次日按時、按量運送至樁機施工區域，保證沉樁連續施工，嚴禁停工;(3)在堅硬、密實的填石層中，采用普通靜壓管樁、錘擊管樁，沉樁非常困難，易出現樁頭擊破、樁身破損、斷樁等質量事故;采用引孔工藝，克服了沉樁的困難;(4)填石層中鉆孔，鉆孔過程中易塌孔，無法改善沉樁條件;采用潛孔錘跟管鉆進法引孔，能避免鉆孔塌孔;成孔完成后，為防止塌孔，及時回填開山土可起到很好的效果。

[1]DBJ/T15-22-2008.錘擊式預應力混凝土管樁基礎技術規程[S].

[2]DBJ/T.靜壓樁基礎技術規程[S].

[3]DBJ15-60-2008.建筑地基基礎檢測規范[S].

[4]馬德林.引孔錘擊預制樁施工技術[J].西部探礦工程，2008(5):18-20.