預應力管樁的應用及施工技術控制

郭忠峰

摘 要：本文將淺析管樁在地基處理中的應用和施工技術控制措施。

關鍵詞：預應力管樁；施工方法；控制要點；問題處理措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.101

1 引言

預應力管樁是采用先張或后張預應力工藝通過離心成型法制成的一種空心細長混凝土預制件，主要由圓筒形樁身、端頭板和鋼套箍構成。隨著施工技術的不斷進步，預應力混凝土管樁在工業與民用建筑、鐵路、公路、水利、市政和橋梁施工中已得到廣泛的應用。適用于雜填土、淤泥、粉土、粉質粘土、砂層、強風化巖等地質條件中。

本文就預應力管樁的施工要點、質量控制、常見質量問題的應對措施進行分析。

2 預應力管樁介紹

管樁按照混凝土強度等級和壁厚分為： 預應力混凝土管樁，代號為PC；預應力高強度混凝土管樁，代號為PHC；預應力薄壁管樁，代號為PTC。

管樁的常用施工方法為靜壓法和錘擊法，目前以靜壓法推廣和應用最為廣泛。

預應力管樁的優點：樁身強度高、單樁承載力高；單位承載力造價低；成樁質量可控性強；設計選用范圍廣；運輸、吊裝、施工速度快；質量檢測方便等。

3 施工主要工藝流程

測量定位→樁機就位→首節樁就位→復核樁位→插樁→樁身對中調整→壓至樁頂1m時吊入本節樁的上一節樁就位→焊接樁→壓樁→終止壓樁→質量檢驗。

4 施工中的質量控制要點和措施

在正式施工前制定詳實的試樁方案，以確定管樁的施工工藝及可行性，并做靜載試驗以驗證樁的承載力。試樁的選擇應有代表性，數量不小于3根。通過試樁選取合適的機具和施打參數。

進場的管樁應附有產品合格證、使用說明書和質量檢驗報告。進場時應對產品外觀尺寸和質量進行檢查。對不符合要求的進行更換處理。

管樁應按“重錘打大樁、輕錘打小樁、重錘輕擊”的原則選擇施工機具進行施工。當出現沉樁困難或樁身發生傾斜時，應暫停施工，分析原因，采取穩定可靠處理措施后方能繼續沉樁施工。

（1）沉樁路線的選定：沉樁順序按照“先中間后兩邊，先密集樁后稀疏樁，先長樁后短樁”的原則進行。先打毗鄰建筑物周圍的樁，后打遠離建筑物的樁，降低樁的側向位移，保證應力平衡。同時兼顧工程地質條件綜合考慮，確定合理的沉樁路線。

（2）樁身垂直度控制及檢查：壓樁過程中，樁身必須始終保持垂直。施工時應在距樁機約25m處，成90°方向分別設置經緯儀各1臺，雙向控制樁的垂直度。接樁時上下兩節段保持順直，錯位偏差不宜大于2mm，樁節彎曲矢高不得大于樁長的0.1%，且不得大于20mm。

（3）當樁端進入硬土層時應注意將壓力適當減小。如果發生傾斜，不得采用移動樁機的方法進行糾偏，應盡可能將樁身拔出，采取處理措施后再進行沉樁或采取其它補救方案。

（4）對接焊縫質量：接樁前應保證上下兩節樁垂直。接頭焊接應先清理焊道，采用手工焊接，沿接口周圍宜對稱焊六點固定，分層施焊。焊接層數為三層，焊縫飽滿連續，焊接部分不得有夾渣、氣孔、裂縫、漏焊等外觀缺陷，焊縫加強層寬度及高度均應大于2mm，焊縫每層檢查。焊接完畢后，一般自然冷卻10分鐘后，方可繼續沉樁。

（5）施工結束后，對于高出地面的樁頭，要小心保護，防止施工機械碰撞。壓樁完畢后，盡早進行樁基的驗收，進行承載力檢驗和樁體質量檢測。承載力檢測的樁數不小于總數的1%，且不少于3根。其樁體質量檢測不少于總數的20%，且不少于10根。驗收合格后方能進行下道工序施工。

（6）雨季施工管樁，其場地內宜設置排水盲溝，并在場地外適當位置設集水井，隨時排出地表水，使場地內不積水、不軟化、無泥漿。

（7）機械挖土時，防止挖掘機鏟斗碰到樁頭，導致樁頭破損。在土方開挖過程中，要注意開挖方式，杜絕因設備運行引起未開挖部分土體向已開挖土體方向蠕變，對管樁形成單向側壓力，在施工中加強土體位移的檢測。

（8）截樁采用專用截樁器進行截割，嚴禁采用大錘或強行板拉截樁。

5 預應力管樁施工中常出現的質量問題和應對措施

5.1 沉樁達不到設計要求的處理措施

管樁施工時以送樁壓力和最終沉入標高作為雙向控制。以一種控制標準為主，另一種標準為輔。當出現沉樁標高和送樁壓力達不到設計要求時，應查明地質情況，必要時進行地質補勘，調整持力層和成樁相應控制參數。根據有關要求合理調整參數，不可盲目加大沉樁壓力，防止樁身斷裂。

5.2 鄰樁上浮或樁頭位移時的處理方法

當施工中發現鄰樁的樁身上浮時，采用取土引孔壓樁法，用螺旋鉆機在樁位處取土引孔后再行壓樁。引孔取土深度應控制樁長的30%以內。采用“先中間后兩邊”的對稱壓樁施工，同時結合“先密集后稀疏、先長后短”的壓樁順序進行壓樁。當采取以上處理措施后仍無法有效控制鄰樁上浮時，可考慮采用復壓方案。

5.3 上下兩節樁在接樁處出現斷裂現象時的處理措施

在接樁前應先復核上下兩節樁的樁心錯位是否在允許的偏差范圍內。檢查焊接質量是否合格。焊接完成后將焊縫進行自然冷卻，禁止采用水冷卻或焊接完成后立即沉樁。

5.4 沉樁中發生樁身斷裂時的處理措施：

在樁身初壓時，如發現樁身不垂直時應及時糾偏，接樁時要嚴格對中，壓樁速度不能太快。對進場的管樁進行外觀和尺寸檢查，管樁在運輸、存放和吊裝過程中應嚴格按照相關操作規程進行。當出現樁身斷裂時，應聯系設計人員共同商定處理措施，根據斷裂位置采用加固措施或者補樁方案。

5.5 樁身發生傾斜時的處理措施

產生的原因：因場地不平整，樁機本身傾斜；穩樁時未調整垂直度在規定偏差范圍內；未調整送樁器、樁帽及樁在同一條直線上，壓樁過程中就會逐漸加大樁身的傾斜。

防治措施：施工場地應平整，樁機底部保持水平。在穩樁過程中如發現樁身不垂直時應及時糾正后再壓樁。樁身壓入一定深度發生較大傾斜時，不可采用移架方法來校正，應盡可能拔出樁身后采用補救措施。接樁時要保證上下兩節樁的中心在同一直線上，接頭處應嚴格按照接樁的操作要求進行焊接。