PHC管樁在施工過(guò)程中遇到的常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題及控制措施

鄭志良

（龍巖凱宇建筑工程有限公司， 福建 龍巖 364000）

0 前言

我國(guó)建筑業(yè)在近十年發(fā)展特別快，國(guó)家也鼓勵(lì)使用各種新型材料和技術(shù)工藝，在所有新型樁型中靜壓PHC管樁脫穎而出并得到廣泛的應(yīng)用，主要是靜壓PHC管樁有施工無(wú)污染、噪音小、施工速度快、工期短、工程造價(jià)低、單樁承載力高等優(yōu)點(diǎn)。所以PHC管樁越來(lái)越被設(shè)計(jì)院、特別是房地產(chǎn)業(yè)主的重視和采用。但因我國(guó)地域廣泛，地質(zhì)存在較大差異，導(dǎo)致部分地區(qū)在使用PHC管樁施工時(shí)遇到很多質(zhì)量問(wèn)題，下面就本人在沿海區(qū)域施工中遇到的常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題和預(yù)防措施給予詳細(xì)介紹。

1 PHC管樁類型：

PHC管樁是在生產(chǎn)廠家統(tǒng)一生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度砼管樁，采用先張預(yù)應(yīng)力離心成型工藝制成的空心圓筒型砼預(yù)制構(gòu)件，砼強(qiáng)度等級(jí)≥C80，標(biāo)準(zhǔn)樁長(zhǎng)為10m。樁按混凝土強(qiáng)度等級(jí)分：預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁（代號(hào)PHC）、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁（代號(hào)PC）；按樁身砼有效預(yù)壓應(yīng)力值分：A型、AB型、B型、C型；外徑型號(hào)（mm）有300、400、500、600、700、800、1000、1200等八種規(guī)格。

2 PHC管樁在施工過(guò)程中遇到的常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題：

2.1 樁身出現(xiàn)裂縫或斷樁問(wèn)題：

沿海地區(qū)的土質(zhì)較為復(fù)雜，在靜壓PHC管樁施工過(guò)程中最常見(jiàn)問(wèn)題就是樁身裂縫或斷樁，而產(chǎn)生的原因比較復(fù)雜，主要有以下幾個(gè)方面：

（1）自身質(zhì)量的原因：在廠家生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)如預(yù)應(yīng)力值偏低、砼的養(yǎng)護(hù)期不足、砼強(qiáng)度不足、保護(hù)層過(guò)厚等；

（2）靜壓施工的原因： ①在運(yùn)輸和起吊時(shí)的振動(dòng)、綁吊點(diǎn)位置不符合要求；②施工時(shí)樁機(jī)傾斜度太大、樁身垂直度控制不符、抱夾器夾片磨損太大等原因造成抱夾力不平衡；③送樁太深和截樁頭不規(guī)范導(dǎo)致樁機(jī)行走時(shí)碾壓露出地面的樁頂；④開(kāi)挖土方時(shí)開(kāi)挖機(jī)械碰撞樁及土方開(kāi)挖分層不合理導(dǎo)致土對(duì)樁的擠壓。

（3）地基地質(zhì)方面的原因：①沿海地區(qū)的地基普遍存在比較多的孤石、塊石；②未對(duì)地下障礙物進(jìn)行清障；③樁端持力層傾斜度較大且持力層上為軟土層；④地基中存有堅(jiān)硬的夾層需要穿透，特別是沿海軟土存在很多沙土夾層；

靜壓PHC樁身裂縫或斷樁的原因比較多，極容易出現(xiàn)裂縫或斷樁問(wèn)題，應(yīng)依據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況設(shè)計(jì)樁型，不能盲目設(shè)計(jì)，否則會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量事故。例如廈門(mén)某房地產(chǎn)工程建設(shè)項(xiàng)目，該工程為復(fù)雜地質(zhì)（圖1），主要為雜填土層、殘積礫質(zhì)粘性土層、全風(fēng)化花崗巖層、砂礫狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖層，開(kāi)發(fā)商為了趕工期，要求設(shè)計(jì)院采用靜壓PHC管樁進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的持力層為砂礫狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為20m，于2010年3月開(kāi)始樁基工程施工，當(dāng)年的5月全部完成，共施工140根樁，最終出現(xiàn)60根II、Ⅲ類樁，占總樁數(shù)的43%（圖2），事后投入大量的費(fèi)用及時(shí)間去對(duì)樁基進(jìn)行處理。

2.2 施工時(shí)擠土效應(yīng)問(wèn)題：

靜壓PHC管樁屬于擠土樁，沿海很多地區(qū)的地基是滲透性很低的軟土層，施工時(shí)樁對(duì)地基土的擠壓產(chǎn)生了超孔隙水壓力，壓力不能快速消散導(dǎo)致沉樁困難，造成樁身反彈，同時(shí)由于地基土有效應(yīng)力又降低，地基發(fā)生隆起和側(cè)向位移，導(dǎo)致使樁身上抬或水平擠動(dòng)，最終產(chǎn)生浮樁現(xiàn)象。

2.3 場(chǎng)地淺層軟土問(wèn)題

在沿海地區(qū)存在較多淺層軟土地基，有些在地表下0.5米就出現(xiàn)軟土層，導(dǎo)致出現(xiàn)較多淺層軟土引起的靜壓PHC管樁工程質(zhì)量事故。施工時(shí)靜壓樁機(jī)底板對(duì)地基土的作用力很大，對(duì)地基土的擾動(dòng)超過(guò)軟土地基的承載能力時(shí)，常會(huì)導(dǎo)致淺層地基土的破壞，樁出現(xiàn)側(cè)移、裂縫、斷樁現(xiàn)象。

2.4 焊接接頭質(zhì)量問(wèn)題

廈門(mén)地區(qū)靜壓PHC管樁的有效樁長(zhǎng)一般在12～25m，每根樁都需要焊樁，因焊接的技術(shù)水平、焊接工藝、樁頂水平度、樁身垂直度、樁頂清理等因素都會(huì)影響接頭質(zhì)量。從以往經(jīng)驗(yàn)看，III類樁中因接頭斷樁導(dǎo)致的比例較高。

對(duì)于以上常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，靜壓PHC管樁施工應(yīng)采取一定的質(zhì)量控制措施。

圖1 復(fù)雜地質(zhì)圖

圖2 斷樁示意圖

3 靜壓PHC管樁施工的質(zhì)量控制措施：

3.1 靜壓PHC管樁在施工前的質(zhì)量控制要點(diǎn)

（1）依據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告、施工圖、現(xiàn)場(chǎng)施工條件及設(shè)計(jì)要求列出質(zhì)量控制的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

（2）編制合理的施工方案，重點(diǎn)應(yīng)考慮以下問(wèn)題：①設(shè)備的選型要合理；②壓樁順序和行走路線應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)圖和現(xiàn)場(chǎng)施工條件進(jìn)行設(shè)計(jì)；③壓樁速率、每天壓樁數(shù)量要控制合理；④有密集群樁的應(yīng)有避免樁上浮和位移的具體措施；⑤壓樁擠土對(duì)附近管線、建筑物、道路的影響和預(yù)防措施；⑥對(duì)基樁應(yīng)有位移、上浮的監(jiān)測(cè)方案等。

（3）對(duì)進(jìn)場(chǎng)管樁重點(diǎn)審查材料的質(zhì)保資料，同時(shí)審查規(guī)格、型號(hào)是否符合，最后審查材料的質(zhì)量，特別是樁是否存在裂縫，堆放是否合理等。

（4）做好地下障礙物的查探和清理工作。

（5）做好試樁工作，應(yīng)選有代表性的進(jìn)行試樁，取得的經(jīng)驗(yàn)和施工參數(shù)真實(shí)指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)靜壓樁的施工。

3.2 靜壓PHC管樁在施工過(guò)程的質(zhì)量控制點(diǎn)

（1）認(rèn)真做好樁位的復(fù)測(cè)工作（軸線和標(biāo)高）。

（2）當(dāng)?shù)乇頍o(wú)法滿足樁機(jī)行走時(shí)，應(yīng)采取換填等技術(shù)措施。

（3）嚴(yán)格控制好機(jī)臺(tái)的水平，同時(shí)第一節(jié)樁的垂直度控制在＜0.5%。

（4）對(duì)密集群樁的樁頂標(biāo)高和豎向、水平位移進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)應(yīng)及時(shí)采取措施。

（5）嚴(yán)格對(duì)接頭焊縫施工的質(zhì)量控制，加強(qiáng)檢查及檢測(cè)。

（6）嚴(yán)格控制終壓標(biāo)準(zhǔn)。特別是終壓力、樁長(zhǎng)、進(jìn)入硬土層的深度、復(fù)壓和穩(wěn)壓工作等。

（7）依據(jù)地勘資料做好配樁工作，樁頂應(yīng)控制低于自然地面200～300mm，防止樁機(jī)底盤(pán)壓在樁頂造成斷樁。

（8）基坑土方開(kāi)挖時(shí)應(yīng)分層分段開(kāi)挖土方，嚴(yán)格控制好放坡坡度，防止土體滑動(dòng)造成樁位移，防止挖土機(jī)械碰壓PHC管樁。

（9）當(dāng)壓樁力、樁長(zhǎng)、垂直度和樁位等出現(xiàn)異常情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)等相關(guān)單位進(jìn)行原因分析并提出處理方案。

4 結(jié)束語(yǔ)

PHC管樁的施工技術(shù)應(yīng)用加快了城市現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程，在現(xiàn)代建筑中得到廣泛應(yīng)用，而PHC管樁在整個(gè)建筑物中又非常重要，承擔(dān)著整個(gè)建筑物的荷載，若樁達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，將危及整個(gè)建筑物的安全，輕則不均勻沉降使上部結(jié)構(gòu)開(kāi)裂，重則使結(jié)構(gòu)發(fā)生傾斜，甚至倒塌，釀成事故。因此，在設(shè)計(jì)中對(duì)一些特殊地質(zhì)不適于采用PHC管樁的應(yīng)嚴(yán)格禁止使用，施工過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行控制，在工程實(shí)踐中一定要引起高度的重視。