靜壓PHC管樁施工技術(shù)質(zhì)量控制

王藝偉

(廈門瓏禹生態(tài)建設(shè)有限公司， 福建 廈門 361000)

0 引言

靜壓PHC管樁單樁豎向承載力高、抗震性能好、耐久性、施工成本低、施工周期短，在施工過程中不會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境造成污染，因此在建筑領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。但是靜壓PHC管樁在施工過程中，受到建筑工程地質(zhì)條件的影響以及上層建筑的影響，容易出現(xiàn)樁頭爆裂、樁身斷裂等問題，嚴(yán)重影響到樁基工程的質(zhì)量。因此，在施工過程中必須加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，確保靜壓PHC管樁的整體質(zhì)量。

1 PHC管樁的發(fā)展及應(yīng)用簡述

1.1 PHC管樁的概述

PHC管樁其實(shí)就是預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁，通過先張預(yù)應(yīng)力離心成型工藝，經(jīng)過大氣壓、高溫蒸汽養(yǎng)護(hù)，制作成一種直徑為300mm-800mm，混凝土強(qiáng)度較大的空心圓型混凝土預(yù)制構(gòu)件。這種預(yù)應(yīng)力混凝土管樁具有以下優(yōu)勢：第一，單樁承載力高，可以打入密實(shí)的砂土層和風(fēng)化巖層，受到擠壓作用，樁端承載力比原來的土狀提高了70%—80%，樁側(cè)摩阻力提高了20%—40%。第二，樁身質(zhì)量好。PHC管樁可以進(jìn)行工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，樁身質(zhì)量可以保障，承載力、抗彎性能和抗拔性能好，操作簡單。第三，機(jī)械化程度高，施工過程中不會(huì)造成周圍環(huán)境的污染，不會(huì)出現(xiàn)灌注樁一樣使工地到處都是泥漿的情況，也不會(huì)出現(xiàn)工人挖土、運(yùn)土、井下作業(yè)的危險(xiǎn)，確保施工文明、安全。第四，成本低。PHC管樁施工速度快、施工效率高、施工周期短，工程可以提前竣工，可以最大限度降低施工成本。第五，應(yīng)用范圍廣。PHC管樁的端阻力和側(cè)阻力共同承載上層結(jié)構(gòu)的荷載，所以適合風(fēng)化巖、黏土、密實(shí)砂層等多種土質(zhì)，可以應(yīng)用公路橋梁、水利工程、房屋建筑、碼頭、港口、鐵路等大型基礎(chǔ)設(shè)施。

1.2 PHC管樁靜壓施工流程

PHC管樁靜壓施工流程：定位放線——樁機(jī)就位——焊接樁尖——對(duì)位、插樁——壓樁——焊接接樁——其他樁節(jié)壓樁——送樁——終止壓樁——截樁

2 靜壓PHC管樁應(yīng)用中存在的質(zhì)量問題

2.1 靜壓PHC管樁施工擠土效應(yīng)問題

靜壓PHC管樁屬于擠土施工類型，在沉樁過程中，周圍的土體會(huì)受到擾動(dòng)，從而改變土體的應(yīng)力狀態(tài)，產(chǎn)生擠土效應(yīng)，在擠壓作用下形成巨大的壓力，如果無法及時(shí)消除壓力，則會(huì)增加沉樁的難度，甚至出現(xiàn)樁身反彈的現(xiàn)象。

2.2 靜壓PHC管樁施工樁身裂縫或斷樁問題

PHC管樁施工出現(xiàn)樁身斷裂或者斷樁等問題，主要由以下幾個(gè)原因：第一，在制作PHC管樁時(shí)，混凝土強(qiáng)度無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，導(dǎo)致管壁薄厚不一，樁身的彎曲程度超過了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，管樁到運(yùn)輸、吊運(yùn)過程中出現(xiàn)裂紋和斷裂沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)。第二，在沉樁過程中，樁身發(fā)生傾斜、彎曲現(xiàn)象，或者兩節(jié)管樁不在同一軸線，導(dǎo)致這些問題的主要原因是沒有對(duì)管樁進(jìn)行必要地冷卻。第三，管樁施工過程中，如果地質(zhì)土層軟硬度不均勻，管樁貫入就會(huì)越來越深，進(jìn)而出現(xiàn)樁身回彈現(xiàn)象和斷樁問題。

2.3 施工場地淺層軟土問題

施工場地的淺層軟土透水性差、土體流動(dòng)性大、不容易控制。地質(zhì)勘察過程中，勘察人員沒有強(qiáng)調(diào)淺層軟土的障礙物、局部土層分布情況，在施工過程，管樁沉入到土體中，土體很容易向四周擴(kuò)散，樁尖很容易出現(xiàn)偏差，從而導(dǎo)致沉樁質(zhì)量不符合施工要求。

2.4 焊接接頭質(zhì)量問題

管樁焊接過程中，沒有處理好焊接表面，造成樁端部平整，焊接質(zhì)量不好、焊縫不連續(xù)、不飽滿，焊肉中含有焊渣等雜物。同時(shí)，在焊接的時(shí)候，沒有將兩節(jié)管樁連接好，沒有處于同一水平，導(dǎo)致接縫處有曲折，壓樁過程中很容易出現(xiàn)接樁處局部應(yīng)力遭到破壞。此外，管樁焊接好以后，沒有等管樁充分冷卻以后，就直接用于施工現(xiàn)場，焊縫遇到地下水很容易出現(xiàn)脆裂現(xiàn)象。

3 靜壓PHC管樁施工質(zhì)量的控制策略

某房屋建筑工程由主樓、附屬樓層、裙樓組成，樓層總高度為92.85米，建筑總面積為31997.4平方米，一共有27層，其中地上建筑25層，地下建筑2層。該建筑工程屬于一類高層建筑，使用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。工程地質(zhì)情況如下：第一層為人工素土，厚度為0.5——6.3m；第二層為沖積粉質(zhì)黏土，厚度為3.8—12m；第三層為粉土，厚度為 0.9—6.6m；第四層為圓礫，厚度為 0.8—4.3m；第五層為第三系強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂層。由于該工程屬于高層建筑，建筑土層人填素土承載力比較低，圓礫和第三系強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂層埋深比較深、承載力比較高。考慮到施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件，施工單位選擇了靜壓預(yù)應(yīng)力管樁，以第四層圓礫和第五層強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂層為樁端持力層，預(yù)應(yīng)力管樁的樁身直徑為 400mm，管厚度為 90mm，保證一定的承載力。

3.1 做好施工前的準(zhǔn)備工作

工程在設(shè)計(jì)前，勘察人員必須深入到現(xiàn)場，全面、細(xì)致勘察建筑工程的地質(zhì)條件、水文條件，并將勘察的詳細(xì)信息記錄在勘察報(bào)告中，遞交給設(shè)計(jì)單位。施工前對(duì)設(shè)計(jì)圖紙、施工方案進(jìn)行會(huì)審，確保設(shè)計(jì)方案符合工程實(shí)際情況，以免施工過程中出現(xiàn)設(shè)計(jì)變更，增加工程建設(shè)成本。其次，做好技術(shù)交底工作，施工單位按照工程實(shí)際情況，對(duì)基層的施工人員做好技術(shù)交底工作，讓基層的施工人員了解到設(shè)計(jì)圖紙和施工圖紙的意圖，在施工過程中，嚴(yán)格按照施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和流程進(jìn)行。施工人員、質(zhì)量檢驗(yàn)員、測量人員、電工、焊工、樁基司機(jī)等施工人員必須具備相應(yīng)的資質(zhì)，才能進(jìn)入到施工單位。此外，還要建立質(zhì)量管理體系，明確每一個(gè)崗位的工作職責(zé)，一旦出現(xiàn)問題，確保立即能找到負(fù)責(zé)人，這樣才能避免工作中出現(xiàn)相互推諉的現(xiàn)象。

3.2 控制PHC管樁施工質(zhì)量

PHC管樁運(yùn)輸?shù)绞┕すさ匾院螅獧z查管樁外觀、尺寸是否符合施工要求。混凝土是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，管樁是否存在橫向、縱向裂縫、端部是否傾斜、管壁厚度是否均勻、樁身彎曲是否符合施工要求規(guī)范，只有確保管樁各項(xiàng)質(zhì)量符合施工要求，才能進(jìn)入到施工現(xiàn)場。其次，管樁運(yùn)輸、吊運(yùn)過程中，必須嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。此外，沉樁之前，必須清除地下的障礙物，以免影響到沉樁質(zhì)量。初步沉樁過程中，如果發(fā)現(xiàn)樁身不垂直要立即糾正，樁身垂直度偏差不能大于1%，出現(xiàn)傾斜以后要立即分析原因并及時(shí)糾正。接樁過程中，要將兩節(jié)樁放在同一水平線上，不能出現(xiàn)傾斜。

3.3 確保管樁焊接質(zhì)量

焊接前，必須保證上下兩節(jié)管樁的順直，而且樁心錯(cuò)位偏差小于±2mm。焊接前，必須清理兩節(jié)管樁端頭表面的雜物和污染物，確保表面干凈整潔。焊接時(shí)，在對(duì)稱點(diǎn)點(diǎn)4—6個(gè)點(diǎn)，然后由兩個(gè)焊工對(duì)稱焊接，焊接的層數(shù)大于2層，里焊層焊接結(jié)束以后，及時(shí)清理表面的焊渣，才能進(jìn)行第二層的施焊作業(yè)。焊接結(jié)束以后，冷卻8—10min以后，再施壓以免造成管樁變形。

4 結(jié)語

樁基是建筑工程重要的基礎(chǔ)形式，其施工質(zhì)量直接影響到建筑基礎(chǔ)的質(zhì)量。因此，施工隊(duì)單位必須引起重視。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工質(zhì)量由兩個(gè)因素構(gòu)成，一個(gè)是管樁本身制作質(zhì)量，另外一個(gè)則是管樁施工質(zhì)量。施工單位要做好管樁進(jìn)場質(zhì)量關(guān)，只有通過檢驗(yàn)以后，所有的管樁才能進(jìn)入到施工現(xiàn)場。在施工過程中，一定要按照管樁施工標(biāo)準(zhǔn)和流程進(jìn)行，減少因?yàn)槭┕げ划?dāng)造成的質(zhì)量問題。