關(guān)于錘擊法施工預(yù)制管樁工程質(zhì)量控制探析

(中國(guó)建筑第五工程局有限公司 湖南 長(zhǎng)沙 410000)

關(guān)于錘擊法施工預(yù)制管樁工程質(zhì)量控制探析

曹振華

(中國(guó)建筑第五工程局有限公司湖南長(zhǎng)沙410000)

在廣泛運(yùn)用的錘擊法施工預(yù)應(yīng)力管樁工程中，我們除去一些圖紙上的普通要求、技術(shù)規(guī)范上的通常要求(如：控制樁位偏差、垂直度偏差、最后三陣貫入度、封底砼等)，對(duì)于預(yù)制管樁的錘擊法施工的質(zhì)量控制，還需要從設(shè)計(jì)的承載力特征值取值、收錘標(biāo)準(zhǔn)、重錘低擊及有效沖程、樁底封閉、施工順序、標(biāo)高監(jiān)測(cè)等方面，來(lái)控制錘擊法施工預(yù)制管樁工程的施工質(zhì)量。

管樁；錘擊法；試樁；承載力特征值；貫入度；錘擊數(shù)

預(yù)制管樁基礎(chǔ)，作為一種工藝較為成熟的工程基礎(chǔ)樁，得到了越來(lái)越廣泛的運(yùn)用。其施工方法普遍為靜壓法和錘擊法，而采用錘擊法施工在湖南長(zhǎng)沙等地區(qū)都在普遍運(yùn)用。然而，采用錘擊法施工預(yù)應(yīng)力管樁，也出現(xiàn)過(guò)較多的質(zhì)量問(wèn)題?，F(xiàn)以筆者本人所經(jīng)歷過(guò)的幾個(gè)房建項(xiàng)目的預(yù)制管樁工程的施工經(jīng)驗(yàn)，來(lái)探析一下采用錘擊法施工預(yù)應(yīng)力管樁在質(zhì)量控制方面，需要格外注意的幾個(gè)要點(diǎn)。

一、要注意設(shè)計(jì)院對(duì)于樁基承載力特征值取值是否合理

近來(lái)長(zhǎng)沙河西片區(qū)幾個(gè)項(xiàng)目的住宅樓管樁樁基工程概況如下：

項(xiàng)目管樁樁徑設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)(米)基礎(chǔ)形式上部建筑層數(shù)群樁樁距(米)管樁持力層設(shè)計(jì)單樁承載力特征值(kN)麓山**三期50020～22樁筏基礎(chǔ)地上25層,地下1層1500強(qiáng)風(fēng)化900湘江**500不小于6米樁筏基礎(chǔ)地上32層,地下2層1750強(qiáng)風(fēng)化1800梅溪湖**保障房500不小于6米管樁基礎(chǔ)地上18層,地下1層強(qiáng)風(fēng)化原設(shè)計(jì)2200,試樁后變更為1900。

以上三個(gè)項(xiàng)目，預(yù)應(yīng)力管樁都是以貫入度控制為主的管樁，且都是以強(qiáng)風(fēng)化巖層作為樁基持力層。從上述三個(gè)項(xiàng)目管樁的設(shè)計(jì)情況對(duì)比，可以看出，各項(xiàng)目單樁承載力特征值的取值有較大的不同。麓山**三期的管樁是比較保守的，樁長(zhǎng)較長(zhǎng)，單樁承載力取值僅為900KN，較低且偏保守；但相對(duì)我們的施工質(zhì)量安全控制來(lái)說(shuō)，也是易于得到保障的。湘江**項(xiàng)目的住宅樓管樁，設(shè)計(jì)的承載力值比較正常。而梅溪湖**保障房項(xiàng)目的住宅樓管樁，我們所拿到的原設(shè)計(jì)圖紙竟然要求樁基的單樁承載力特征值達(dá)2200KN，初步分析認(rèn)為，這樣的取值，是有點(diǎn)冒險(xiǎn)了。

在梅溪湖**保障房項(xiàng)目的管樁工程，經(jīng)對(duì)照地勘報(bào)告，分析場(chǎng)地現(xiàn)有標(biāo)高、現(xiàn)場(chǎng)回填土厚度、據(jù)地勘報(bào)告分析出的強(qiáng)風(fēng)化巖層標(biāo)高，認(rèn)為：有效樁長(zhǎng)將會(huì)偏短(大部分位置僅夠滿足樁長(zhǎng)有6米)，且回填土較厚(厚處達(dá)到4米，新近回填，甚至還有負(fù)摩阻力)，能對(duì)管樁側(cè)壁產(chǎn)生有效側(cè)摩阻力的土層厚度則更小。所以，一拿到圖紙，我們便建議甲方，盡快進(jìn)行試樁施工，再靜載檢測(cè)試樁的單樁承載力特征值是否能滿足設(shè)計(jì)要求。甲方應(yīng)允，進(jìn)行試樁，為設(shè)計(jì)提供依據(jù)。然后共選擇施打了八根試樁，進(jìn)行了試樁的檢測(cè)。果不其然，按檢測(cè)單位提供的數(shù)據(jù)，不能滿足單樁承載力為2200KN的特征值的設(shè)計(jì)。對(duì)試樁的檢測(cè)結(jié)果如下圖：

從檢測(cè)單位對(duì)試樁的檢測(cè)結(jié)果可以看出，本項(xiàng)目樁徑500的管樁，單樁承載力特征值若取到2200KN，確實(shí)偏大，常規(guī)的錘擊樁的施工工藝難以保證能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。最后，設(shè)計(jì)院對(duì)單樁承載力特征值修訂為1900KN，增加樁的數(shù)量，并對(duì)最后三陣貫入度的標(biāo)準(zhǔn)修改得更為嚴(yán)苛了一些，由3cm變?yōu)?cm。

綜上，在管樁施工前，如果分析出樁的有效樁長(zhǎng)有點(diǎn)偏短，且管樁承載力特征值取值較高(在長(zhǎng)沙地區(qū)，尤其河西片區(qū)，根據(jù)地質(zhì)情況，一般以設(shè)計(jì)取值大于1900KN就可認(rèn)為設(shè)計(jì)的取值可能取得偏高，那么一定要引起重視)，對(duì)設(shè)計(jì)的取值是否合理存疑的情況下，那么我們施工時(shí)一定要進(jìn)行試樁并檢測(cè)試樁結(jié)果是否能滿足設(shè)計(jì)要求，否則，極可能會(huì)出現(xiàn)大量工程樁經(jīng)靜載檢測(cè)不合格的非常的嚴(yán)重后果。

二、對(duì)于收錘標(biāo)準(zhǔn)要重點(diǎn)控制

通常，我們遇到的錘擊法施工管樁工程，收錘標(biāo)準(zhǔn)多以最后三陣貫入度控制為主，進(jìn)行收錘標(biāo)準(zhǔn)的控制。一般常見(jiàn)的要求為：最后三陣，每陣10擊，每陣的貫入度控制為不大于3CM、2CM等。

但就僅僅這樣控制這條要求還不夠。一是，最后三陣控制貫入度，一定要逐級(jí)遞減。如果不是逐級(jí)遞減的情況，盡管最后三陣能達(dá)到貫入度不大于3CM等，但若貫入度沒(méi)有一個(gè)遞減的情況，則不能輕易的就定為可以收錘停打了。

二是，一定要有效劃線來(lái)判斷每陣的貫入度。一定要不怕臟、不怕辛苦，在最后三陣時(shí)，我們的施工管理人員、旁站人員，一定要站到樁錘下的附近，監(jiān)督好有效的刻度劃線及量尺。對(duì)于錘擊樁，樁機(jī)每錘一下，振動(dòng)都有點(diǎn)大的情況下，光憑眼睛看，是無(wú)法準(zhǔn)確判斷每陣的貫入度到底是有多少的。只能以有效的劃線為準(zhǔn)、以數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。

三是，要注意最后1米沉樁錘擊數(shù)。我們PHC型的管樁的總錘擊數(shù)是可以達(dá)到接近2500擊的(按照10G409《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》的相關(guān)說(shuō)明)，只是不宜大于2500擊。然而，在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，如果有工人為了增加每日的工作量、圖快，在最后收錘時(shí)，就有可能草草收錘。他們給出的理由竟然是：再多打，樁就會(huì)打爆了。這條也是我們有的現(xiàn)場(chǎng)管理人員不敢過(guò)多要求繼續(xù)多打幾陣的原因。實(shí)際情況則是，通常10多米長(zhǎng)的管樁，總錘擊數(shù)一般需要400～800擊，就能基本錘擊到位。然而，若遇到想偷工的工人，才兩三百擊(甚至才一百多擊)的單根樁的總錘擊數(shù)就說(shuō)錘擊到位了。須知，樁錘每擊打一次，對(duì)于管樁的下沉總有一些作用。一般來(lái)講，我們還需控制最后1米沉樁的沉樁錘擊數(shù)。按照筆者經(jīng)驗(yàn)，PHC型樁的最后1米沉樁錘擊數(shù)宜有300擊以上，當(dāng)然，還是應(yīng)具體根據(jù)樁身強(qiáng)度和當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)確定最后1米沉樁錘擊數(shù)。還有，需要根據(jù)周邊鄰近位置的樁長(zhǎng)、配樁、地勘報(bào)告中的強(qiáng)風(fēng)化巖頂標(biāo)高，要對(duì)正在施打的樁是否即將進(jìn)入最后1米的施打過(guò)程有個(gè)較為準(zhǔn)確的預(yù)判，以利于對(duì)最后1米樁的錘擊數(shù)有個(gè)控制。

三、把握好重錘低擊

錘擊管樁施工工藝要求有一條，要遵循“重錘低擊”的原則(見(jiàn)10G409,44頁(yè))。重錘低擊所得動(dòng)能大，樁錘對(duì)樁頭沖擊力小，因而回彈也小。錘擊能量大部分都可以用來(lái)克服樁身與土的摩阻力和樁尖的阻力，因而樁能很快的打入土中，且樁頭不易損壞。再加上落距小，錘擊頻率可提高，打樁效率也高。

對(duì)于用“重錘”理解為：以我們工程中500的管樁為例，樁機(jī)選型中，我們所用于施打的柴油錘型號(hào)可以為50、60、62，即沖擊體質(zhì)量為5.0t、6.0t、6.2t的都可以，但根據(jù)選重錘的原則，我們最宜選用62錘擊樁機(jī)，其次是60，但不宜選用50柴油錘樁機(jī)。

關(guān)于“低擊”，認(rèn)為需要指出的是：低擊絕不是指過(guò)于低擊，只是指沖程不能過(guò)大。但一定還是需要保證在錘擊施工時(shí)，要有合適的落距。尤其最后1米沉樁擊打時(shí)，就有所謂的“一擋收錘”和“二擋收錘”之差別了。合理的沖程應(yīng)為2～3米之間(62錘)。太低、太高都是不符合要求的。一般在現(xiàn)場(chǎng)控制以錘頭在上升時(shí)剛好露出筒體兩個(gè)環(huán)為準(zhǔn)，錘擊聲音應(yīng)清脆響亮。

四、焊好樁尖及做好封底砼

樁尖有開(kāi)口型樁尖及閉合型樁尖。最宜選用閉合型帶尖十字型交叉鋼板的閉合型樁尖，利于入巖。在沉樁前，焊接封閉型樁尖需周圈滿焊，利于樁尖穩(wěn)固及防止水從樁心浸入風(fēng)化巖持力層。

關(guān)于封底砼，一是一定要及時(shí)有效的澆灌封底砼，二是要有足夠的封底砼的高度，一般為樁端以上2米，不能少。由于封底砼往往難以打振動(dòng)棒密實(shí)，所以，封底砼的高度一定是只能多不能少。只能以高度的有效保證來(lái)稍稍彌補(bǔ)密實(shí)度的不足。然后，封底砼應(yīng)采用微膨脹砼，防止樁端下滲水軟化風(fēng)化巖的持力層。

五、注意合理施工順序及樁頂標(biāo)高監(jiān)測(cè)

錘擊沉樁要注意的施工順序，規(guī)范、技術(shù)規(guī)程之類(lèi)的都有說(shuō)得較多，這一點(diǎn)，不再贅述。但確實(shí)這一點(diǎn)非常重要，尤其對(duì)于標(biāo)高不同的樁，宜先深后淺、先長(zhǎng)后短。

關(guān)于樁頂標(biāo)高檢測(cè)。我們?cè)谑┕r(shí)，不僅需要在旁邊架設(shè)儀器檢測(cè)好樁身垂直度，也需要在沉樁完成后，對(duì)樁頂標(biāo)高有一個(gè)有效、準(zhǔn)確的記錄，萬(wàn)一遇到地質(zhì)條件不良，可以用來(lái)分析判斷是否有樁基上浮。必要時(shí)，沉樁結(jié)束后，宜普遍實(shí)施一次復(fù)打。

六、結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于常見(jiàn)的相關(guān)規(guī)范、技術(shù)規(guī)程等說(shuō)明到的之外，我們需要另外格外注意的錘擊法施工管樁的質(zhì)量控制方面的一些探索。相信，我們除了按照規(guī)范進(jìn)行施工的同時(shí)，注意了以上這些相關(guān)事項(xiàng)，我們的管樁施工的質(zhì)量合格率還是能有效保證的。

曹振華(1985.1-)男，湖南長(zhǎng)沙人，工程師，本科，主要從事房屋建筑工程施工管理工作。