管樁預引孔靜壓法施工與質量控制

王帥

【摘 要】中冶天工紅星美凱龍孝義城市綜合體SOHO商業(yè)裙房（A）樁基采用預應力高強砼管樁預引孔靜壓法施工工藝，施工工期短，同時與傳統(tǒng)錘擊法相比噪音低、環(huán)境污染小，操作安全系數(shù)高等優(yōu)點，值得推廣應用。本文主要介紹預應力高強砼管樁預引孔靜壓法施工，保證預應力管樁施工質量，滿足規(guī)范與設計的承載力及有效樁長的雙控要求。

【關鍵詞】管樁 預引孔靜壓法施工 質量控制

前言

近幾年來，預應力高強砼管樁（PHC）由于其質量可靠、單樁承載力高及造價較低等優(yōu)點，高層建筑地基處理中得到了迅猛發(fā)展及推廣應用。同時由于錘擊法施工在環(huán)保等方面的缺點日益突出，而靜壓法有低噪聲、無污染，可以24小時連續(xù)施工，縮短建設工期，從而降低工程造價；施工速度很快，同時施工安全、文明程度高等優(yōu)點。因此靜壓施工法越來越普遍，而北方地區(qū)由于土質原因，往往需要采用預引孔的方式使得管樁能夠達到承載力及有效樁長的雙控標準?，F(xiàn)通過工程（PHC）管樁的施工實例，淺談管樁預引孔靜壓施工方法與質量控制要點，供參考。

工程實例：

1、工程概況：

紅星美凱龍孝義城市綜合體SOHO商業(yè)裙房（A）框筒結構，建筑高度106.4m，地下一層，地上28層，總建筑面積98468.45㎡，位于孝義市崇文大街和大眾路交叉口西北角，本工程樁基采用PHC 500 AB 100-14預制管樁，設計樁頂標高748.2、747.7，打樁時由中間向四邊采用隔排跳打，間隔時間不少于5天，并采用長螺旋鉆機引孔的方式，引孔孔徑400mm，深18米。預應力混凝土管樁設計有效樁長為28米，工程總樁數(shù)1066根。

2、場地地質條件：

根據(jù)工程地質勘察報告所揭示的情況，本場地主要土層可分為10層，各主要土層自上而下分布如下：粉質粘土（1），厚度1.50～2.20m；粘土（2），厚度 2.80～3.60m；粘土（3），厚度5.30～6.9m；粉質粘土（4），厚度 5.50～6.80m；粉質粘土（5），厚度 5.00m；粉質粘土（6），厚度 3.00～3.70m；粉質粘土（7），厚度 5.10m；粉質粘土（8），厚度4.1 0m；粉質粘土（9），厚度 6.30m；粉質粘土（10），厚度 2.10～3.00m；

根據(jù)地勘報告及以上土層分析，采用預引孔靜壓法施工，樁基必須達到第七層持力層。通過現(xiàn)場試樁，樁長控制在28m左右，壓樁力控制在 2650 KN，能滿足設計雙控的要求。

3、管樁預引孔靜壓法的施工：

3.1 主要施工機械設備

DBZYJ800液壓式壓樁機、KL600C長螺旋鉆孔機、NBC-500CO2氣體保護焊機、SB-10 CO2/MAG送絲機、DG938輪式裝載機、賓得R-322EXM全站儀、DSZ3-1水準儀、TDJ6博飛經緯儀；

3.2管樁的主要施工工藝與方法

施工放線、定樁位→長螺旋引孔→裝載機清運引孔土方→樁機就位→吊樁→樁身垂直度調整→壓樁→接樁→再壓樁→打至設計要求→樁機就位開始第二根樁施工（直到全部施工完畢）。

①施工放線、定樁位：用經發(fā)包方、監(jiān)理檢查過的縱橫軸線控制樁，依照布點圖放出樁點具體位置，然后采用鐵釘打入地下100mm定位。用以保證機械碾壓后樁點不會錯位，樁位放完后經業(yè)主、監(jiān)理雙方復核無誤后辦理交驗手續(xù)，方可施工。

②長螺旋預引孔：引孔順序為先中間核心筒部分、后四周，采用隔排跳引，且必須隨引隨打，預引孔放置時間不能超過12小時，以防地下水流失造成塌孔影響PHC樁壓不到設計標高。

③裝載機清運引孔土方：引孔土方采用輪式裝載機，清理至不影響樁機及長螺旋工作場地，再集中運至場外棄土場。

④樁機就位、吊樁：據(jù)施工需要將所需規(guī)格的樁運至壓樁位置20米范圍內，按樁位布局情況合理放置，盡可能不要出現(xiàn)長距離拖樁，以免拖樁時造成對樁的損壞和降低工效，做到施工時能一次性成功起吊。吊樁時應于樁上部三分之一處捆牢，起吊時嚴格按有關吊裝安全操作規(guī)程操作，周圍不得站人，起重機應將樁緩慢轉到樁機夾具口位置，并緩緩將樁插入夾具口內，確認夾具夾好樁身后，方可脫鉤并準備下一根樁的吊樁、插樁工作。

⑤樁身垂直度調整：靜壓預制樁每節(jié)長度為14m，先將樁壓入土中1m左右后停止，用兩臺經緯儀從20m范圍外，90度方向觀察樁身垂直度，保證垂直度在0.5%以內。樁的垂直度要進行反復多次調整，尤其是第一節(jié)樁要嚴格保證其垂直度，確保樁垂直導向作用，樁入土3m后嚴禁用樁機調整其垂直度。底樁垂直度控制在0.5%以內。調整無誤后方可進行壓樁作業(yè)。

⑥壓樁：適當控制壓樁速度，一般宜控制在1m/min左右。對于入土深度大于等于8m的樁復壓次數(shù)宜為2～3次，入土深度小于8m的樁，復壓次數(shù)宜為3～5次。穩(wěn)壓壓樁力不得小于終壓力，穩(wěn)壓時間宜為5～10s。

⑦接樁：首節(jié)管樁預留高出地面1m樁頭。接樁前用鋼絲刷清理樁頭端板直至露出金屬光澤，接樁時上下節(jié)樁段應保持順直，中心線偏差不宜大于2mm。采用CO2氣體保護焊焊接，由兩名焊工沿樁周圍對稱焊接。焊接時先在坡口圓周上對稱點焊4～6點再分層焊接，焊接層數(shù)宜為3層，內層焊渣必須清理干凈，方可焊接外層。焊縫應飽滿、連續(xù)，且根部必須焊透。焊接接頭應自然冷卻不小于8分鐘，并涂刷柏油方可沉樁。

4、質量控制及驗收：

4.1過程質量控制

①對樁質量進行外觀、尺寸偏差檢查。樁是否有明顯的縱向裂縫、端部平面是否傾斜、樁身彎曲是否符合規(guī)范要求。

②壓樁機傳感設備是否完好，樁機配重與設計承載力是否相適應。

③現(xiàn)場樁堆放整齊，布局合理。打樁順序應根據(jù)鄰近建筑物情況、地質條件、樁距大小、樁的密集程度、樁的規(guī)格及入土深度綜合考慮，兼顧施工方便。

④焊接樁時，要由兩人對稱施焊，電流要適中，焊絲要有出廠合格證，施焊時焊縫必須密實，不得有施工缺陷。

⑤垂直度用吊錘、夾角90度方向進行監(jiān)測。注意第一節(jié)樁樁尖導向必須垂直；地基表面有堅硬石塊必須清除，使樁身達到垂直度要求。

⑥壓樁過程碰到硬土層，不能用力過猛，防止樁折斷，抬架時也要輕抬輕放。否則一是造成樁身開裂；二是易發(fā)生樁架傾斜倒塌事故。

⑦施工過程中出現(xiàn)異常情況時，應停止施工，由監(jiān)理或建設單位組織勘察、設計、施工等有關單位共同分析情況、解決問題、消除質量隱患，并應形成文件資料。

4.2 關鍵工序的質量控制

①長螺旋引孔

1.引孔應按先核心筒密集（樁距1.5m）地區(qū)，后四周松散（樁距2.0m）地區(qū)的順序，采用隔排跳打。合理安排長螺旋及靜壓機的行走路線及管樁的堆放位置。

2.引孔的垂直度偏差不宜大于0.5%。

3.引孔作業(yè)和壓樁作業(yè)應連續(xù)進行，間隔時間不宜大于12h，以免塌孔造成樁身送不到指定標高。

②靜壓沉樁

1.施工過程中，對樁基軸線應經常作系統(tǒng)檢查和校正，檢查其位置是否符合設計要求，保證定位準確。

2.接樁施工中，保持上、下節(jié)樁的軸線一致，偏差不超過2mm。

3.沉樁時，當阻力突然增大，甚至超過壓樁機最大靜壓能力而使樁機上抬時，可以最大靜壓力作用在樁上，采取忽停忽壓的沖擊施壓法，可使樁緩慢下沉至穿透硬夾層。

4.施工中檢查樁的貫入情況、樁的壓力、樁頂完整情況、焊接接樁質量、樁體垂直度不大于0.5℅，電焊后停歇時間不小于8分鐘。重要工程應對電焊接樁的接頭做10%的探傷檢查。

③施工中檢查引孔的垂直度、嚴格控制引孔的深度和數(shù)量。

④深厚粉質粘土地基條件下群樁、浮樁效應明顯，為減輕群樁擠密和浮樁效應，采用先中心后四周、隔排挑打的方式進行壓樁施工。為減輕浮樁效應，控制成樁的標高比設計標高低50mm。

4.3檢驗（驗收）控制

施工結束后，應對樁頂標高、樁位、樁徑、樁體質量、地基承載力的質量做檢查。檢查方法可按國家現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑工程樁基檢測技術規(guī)范》（JGJ-106-2003）的規(guī)定執(zhí)行。本工程樁身質量檢驗采用低應變動測法，抽查數(shù)量為總樁數(shù)的30%（指定檢測的缺陷樁不應計入隨機監(jiān)測的比例內）。靜載試驗應按實際樁數(shù)量的1%且不少于3根，并加載至2650KN。

5、小結：

預應力高強砼管樁質量可靠，單樁豎向承載力高等優(yōu)點，值得大力推廣應用。在北方地區(qū)施工，由于地質粉質黏土層較厚，管樁預引孔靜壓法具有施工速度快、低噪聲、無污染，同時安全、文明施工程度高等優(yōu)點，施工時應優(yōu)先考慮采用。

嚴密的施工組織與施工工藝，嚴格的施工質量控制與監(jiān)測是質量保證的前提，樁基靜載荷試驗，樁身動測檢驗，樁位偏差的測量，是樁基工程質量是否滿足規(guī)范與設計要求的衡量指標。本文提出的施工工藝與施工質量控制方法，可供參考。

雖然目前管樁預引孔靜壓技術在北方地區(qū)實踐經驗尚不夠豐富，但隨著預引孔靜壓管樁技術在北方地區(qū)的廣泛應用和發(fā)展，以及人們對管樁預引孔靜壓技術的理論研究和工程實踐經驗的不斷積累，相信管樁預引孔靜壓技術應用水平將會不斷地得到提高。

參考文獻

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