預(yù)應(yīng)力管樁施工質(zhì)量問題的處理

蔣邦金 李金華 何子云

摘要：近年來隨著城市建設(shè)迅速發(fā)展，高層和超高層建筑日益增多，所遇到的地質(zhì)情況也越來越復(fù)雜。而樁基礎(chǔ)是一種發(fā)展迅速的深基礎(chǔ)，在高層和超高層建筑中應(yīng)用極為廣泛。本文著重以預(yù)應(yīng)力管樁樁基類型為例，詳細(xì)闡述了本工程樁基施工所遇到質(zhì)量的問題，進(jìn)行分析與處理，并采取必要的預(yù)防措施，以滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力管樁;質(zhì)量問題;處理措施

引言：預(yù)應(yīng)力管樁施工作為一種深基礎(chǔ)，在各類建筑工程中廣泛應(yīng)用，在實(shí)際的工程項(xiàng)目中具有重要的作用，但受到施工自然與人力因素的干擾，總存在著一些施工問題，為此，分析探討樁基的施工與質(zhì)量具有重要的意義。

1、預(yù)應(yīng)力管樁施工前預(yù)備工作

1.1深入研究設(shè)計(jì)圖紙及相關(guān)設(shè)計(jì)

資料正式施工前，施工技術(shù)人員必須認(rèn)真研究分析巖土勘探報(bào)告與樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)圖，并以此作為編制施工方案的技術(shù)依據(jù)。巖土勘探報(bào)告包括總說明、勘探點(diǎn)平面布置圖、工程地質(zhì)柱狀圖與工程地質(zhì)剖面圖等，這是地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本依據(jù)，設(shè)計(jì)人員依據(jù)地質(zhì)勘探報(bào)告計(jì)算并確定樁基承載力設(shè)計(jì)值、收錘標(biāo)準(zhǔn)、終壓控制、樁尖型式、送樁深度等。一般情況下，施工必須按照設(shè)計(jì)要求執(zhí)行，但在實(shí)際施工中，往往會(huì)碰到與設(shè)計(jì)不相符的地質(zhì)情況，施工人員要提供詳細(xì)數(shù)據(jù)并拍照，以便設(shè)計(jì)人員提出修改意見。由于預(yù)應(yīng)力管樁在湖南地區(qū)使用時(shí)間不長，很多設(shè)計(jì)人員缺乏不同地質(zhì)條件下的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，或者以前沒有接觸過預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，所以設(shè)計(jì)往往偏于保守，這時(shí)有經(jīng)驗(yàn)的施工技術(shù)人員在認(rèn)真研究分析地質(zhì)報(bào)告與設(shè)計(jì)圖紙的基礎(chǔ)上，可以提出設(shè)計(jì)修改意見，并采取新的施工方案。

1.2必須完整配備施工人員

預(yù)應(yīng)力管樁的施工雖是基礎(chǔ)性作業(yè)，但對(duì)專業(yè)素質(zhì)要求較高，施工單位應(yīng)當(dāng)基于此類考慮在施工現(xiàn)場(chǎng)配備專業(yè)素質(zhì)較高的人才，這些人才應(yīng)當(dāng)具有一定的施工現(xiàn)場(chǎng)管理經(jīng)驗(yàn)及實(shí)際的操作技術(shù)水平。目前，我國一些施工單位配備的技術(shù)人員素質(zhì)不高且數(shù)量也不足，有時(shí)幾十臺(tái)樁機(jī)配備的施工人員不足5人，這部分人員技術(shù)水平較低也缺乏現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，這對(duì)于施工來說是極其不利的。焊工、樁機(jī)操作人員在未獲得專業(yè)培訓(xùn)的情況下便立即上崗作業(yè)，這樣便難以保證施工的要求進(jìn)度及施工質(zhì)量。基于此類情況，施工方應(yīng)當(dāng)做到以下幾點(diǎn)：保證2臺(tái)/人的操作配置，配備1名技術(shù)管理人員負(fù)責(zé)每四臺(tái)樁機(jī)，還應(yīng)該保證每臺(tái)機(jī)器配備一名電焊工及維修工，只有保證以上幾點(diǎn)，才能夠保證整體施工安全有效的進(jìn)行。

2、預(yù)應(yīng)力管樁施工質(zhì)量問題的分析

2.1斷樁問題

工程中引起斷樁的主要原因有以下幾點(diǎn)：

（1）沉樁過程中，遇到較大堅(jiān)硬障礙物，造成樁尖傾斜。

（2）樁起吊、運(yùn)輸、堆放等過程中操作不符合要求。

（3）樁制作水泥強(qiáng)度等級(jí)不符合質(zhì)量要求，使樁身局部強(qiáng)度偏低造成的彎曲，或在遇到較硬土層時(shí)，因樁細(xì)又長而錘擊產(chǎn)生的彎曲等。

（4）當(dāng)穿過較硬土層時(shí)，造成錘擊能量加大、錘擊次數(shù)過多，在反復(fù)錘擊疲勞作用下，造成破壞。

（5）基坑開挖邊坡失穩(wěn)和局部土體失穩(wěn)都會(huì)造成管樁的傾斜斷裂。

2.2管樁傾斜問題

當(dāng)基坑土方開挖全部結(jié)束后砍樁之前，發(fā)生部分基樁發(fā)生傾斜，一方面由于上部土層均為近期雜填土，回填時(shí)未經(jīng)專門處理，密實(shí)度及均勻性差，未完成自重固結(jié)，力學(xué)強(qiáng)度低，工程性能差。又加上場(chǎng)地連日下雨，土體強(qiáng)度及穩(wěn)定性明顯降低;另一方面由于樁基施工，引起地基土一定程度的擾動(dòng)，基坑底面淤泥層工程性能差，受擾動(dòng)后強(qiáng)度明顯下降，還有樁基施工時(shí)所產(chǎn)生的擠土效應(yīng)，使得樁側(cè)土的側(cè)向推力明顯增大。由于基坑挖土不當(dāng)，PHC樁壁較薄、配筋率底、成樁后樁周土體固結(jié)慢，承受水平荷載的能力較差，造成樁的抗側(cè)移剛度弱，在較大的側(cè)向主動(dòng)土壓力和擠土效應(yīng)產(chǎn)生的側(cè)向推力的作用下，樁極易產(chǎn)生側(cè)向位移，當(dāng)側(cè)向位移量超過一定數(shù)量時(shí)，PHC樁樁身出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。

3、預(yù)應(yīng)力管樁施工質(zhì)量問題的處理

3.1管樁斷樁問題的預(yù)防處理措施

（1）地質(zhì)勘察應(yīng)詳細(xì)，施工時(shí)應(yīng)依地質(zhì)勘察資料，根據(jù)地層條件選擇施工合理的施工機(jī)械、施工方法和施工順序。

（2）使用合格管樁，其混凝土強(qiáng)度等級(jí)、預(yù)應(yīng)力張拉值、幾何尺寸偏差、不允許有外觀缺陷、鋼端板、鋼樁尖等都必須符合有關(guān)規(guī)定。對(duì)質(zhì)量有懷疑的管樁，應(yīng)禁止在現(xiàn)場(chǎng)使用。

（3）防止錘擊過度，用錘擊法沉樁時(shí)，錘重應(yīng)根據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的外徑和持力層土質(zhì)及深度來選定。對(duì)于PHC管樁，總錘擊數(shù)不應(yīng)超過2500擊，最后1m的錘擊數(shù)不宜超過300擊。

（4）采取有效措施防止擠土效應(yīng)，設(shè)置地面防擠溝，溝寬一般為0.5-1.0m，深度視土質(zhì)情況而定;優(yōu)化打樁順序路線，一般自中間向兩個(gè)方向?qū)ΨQ打或自中間向四周對(duì)稱打。

3.2管樁傾斜問題預(yù)防處理措施

（1）土方開挖前應(yīng)編制好完整的施工方案、護(hù)坡方案，并繪制開挖路線、順序、范圍，確定邊坡坡度、降水方法和深度、排泄水布置以及土方的堆放位置布置等。

（2）大面積群樁基礎(chǔ)基坑，基底標(biāo)高不一，開挖應(yīng)分區(qū)、分層開挖，然后對(duì)邊坡進(jìn)行護(hù)坡，對(duì)于施工機(jī)械開挖不到處，應(yīng)用人工進(jìn)行開挖，將土清至機(jī)械作業(yè)半徑作業(yè)范圍內(nèi)，再用機(jī)械運(yùn)走。

（3）基坑開挖施工過程，應(yīng)控制樁、水準(zhǔn)點(diǎn)、基坑平面位置、水平標(biāo)高、邊坡坡度等定期進(jìn)行復(fù)測(cè)檢查;雨期進(jìn)行土方開挖，應(yīng)做好坑面、坑底排水系統(tǒng)的防止雨水滲入基坑措施;基坑開挖應(yīng)邊開挖邊支護(hù)，并做好記錄，派人定期檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)匯報(bào)、及時(shí)處理。

（4）進(jìn)行基坑開挖時(shí)，要根據(jù)打樁的分布密度來選擇不同的開挖機(jī)，同時(shí)還要充分地結(jié)合人工開挖的方法。在進(jìn)行開挖質(zhì)量的控制中，一定要實(shí)施對(duì)稱開挖，切記不能進(jìn)行過渡猛挖，也不能將開挖出來的土堆積在周圍，防止由于堆土擠壓而造成的斷樁。

（5）在土方施工方案里應(yīng)有保護(hù)管樁專項(xiàng)方案，施工到樁位置，應(yīng)有專人監(jiān)護(hù)，避免人為造成樁傾斜、斷樁、位移等。

4、預(yù)應(yīng)力管樁施工中的注意事項(xiàng)

在管樁施工過程中，需要在管樁打設(shè)、打樁與布樁等環(huán)節(jié)進(jìn)行注意。首先，應(yīng)注意管樁打設(shè)次序應(yīng)遵循先中間后兩側(cè)，先結(jié)構(gòu)后路基的原則;其次，橋臺(tái)位置布樁時(shí)，應(yīng)注意留出橋臺(tái)灌注樁位置，即適當(dāng)改動(dòng)與灌注樁有沖突的樁位;此外，打樁時(shí)，隨時(shí)注意樁的軸心受壓，若有偏移要及時(shí)調(diào)整;另外，靜壓法沉樁應(yīng)以到達(dá)的樁尖持力層，最終壓樁力為控制指標(biāo)，樁尖位于風(fēng)化巖土層時(shí)，以壓樁力控制為主，達(dá)到設(shè)計(jì)要求;且在靜壓法施工過程中，應(yīng)保持機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)正常，不宜因沉樁困難而在樁頂加震動(dòng)器，壓樁力等控制指標(biāo)應(yīng)由現(xiàn)場(chǎng)試樁確定;還要注意的是沉樁達(dá)到樁壓力的要求后，必須持荷穩(wěn)定，若不能穩(wěn)定，必須再持荷，直到持荷穩(wěn)定為止;其次，每一根樁的沉樁過程應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，中間停歇時(shí)間不宜太長。在樁打好后，樁頭高出地面的部分應(yīng)小心保護(hù)，嚴(yán)禁施工機(jī)械碰撞或?qū)额^用作錨拉點(diǎn);送樁遺留的孔洞，應(yīng)立即回填或做好覆蓋。嚴(yán)禁邊打樁邊開挖基坑。土方開挖前應(yīng)制定詳細(xì)的施工方案，包括土方開挖順序，設(shè)備選擇，道路設(shè)置，施工進(jìn)度計(jì)劃，降排水措施及季節(jié)性（冬季，雨季，汛期）。樁體施工完成后放置一個(gè)月方能進(jìn)行路基填筑，以免荷載對(duì)樁身形成擠壓，造成樁身傾斜。

結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)在的預(yù)應(yīng)力管樁施工過程中還是存在著不少問題，因此，需要相關(guān)部門高度關(guān)注，致力于解決預(yù)應(yīng)力管道施工的常見問題，提出切實(shí)可行的解決方案，推動(dòng)其發(fā)展。對(duì)一些不可避免的因素也要加以控制，保證樁體的穩(wěn)定性，以保證整個(gè)施工質(zhì)量的穩(wěn)定性。

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