淺談錘擊預應力混凝土方樁施工

袁德識

[摘要]本文結合梭魚灣干渠項目的基礎工程，闡述了錘擊預制混凝土方樁的施工方法、施工中需要注意的問題及預防措施。

[關鍵詞]樁基礎；錘擊方樁；預制混凝土方樁；方樁檢測 文章編號：2095 - 4085（2018）09 - 0074 - 02

1 工程概況

梭魚灣干渠項目位于遼寧省大連市甘井子區(qū)大化老廠區(qū)內，其中暗渠部分南北向全長1021m，基礎工程為樁基礎，采用錘擊預制混凝土方樁的施工工藝，成梅花型布孔。方樁直徑為350mm×350mm，工程量為4304根，平均樁長為17. 5m。方樁要求打入強風化白云巖，終止貫入度十錘小于2cm，設計單樁豎向抗壓承載力特征值為650kN。

2 施工準備

2.1 施工機械選擇

本工程采用履帶式導桿柴油打樁機4臺同時進行施工，50T履帶吊2臺，卸樁、喂樁。設備用拖車運至施工現(xiàn)場，先組裝樁機，然后對樁機進行調試，確保設備狀態(tài)良好。

配備PC360挖掘機一臺，隨時清理打樁施工中遇到的各種障礙物及斷樁挖除。實際施工過程中如送樁超過4m仍未達到貫入度要求，則改為接樁。現(xiàn)場挖深4m即涌出大量地下水，因此配備4寸水泵一臺，隨時抽水，為接樁提供施工條件。

2.2 施工場地準備

施工現(xiàn)場保證“三通一平”，即現(xiàn)場的電路必須連通；現(xiàn)場材料及設備進場道路必須暢通；施工現(xiàn)場必須平整。

因設備自重較大且高度較高，要求場地地耐力≥127kPa，場地平整度≤1%。施工區(qū)域內低空及地上障礙物提前清除。

3 錘擊預制混凝土方樁的施工

3.1 方樁預制

混凝土方樁為工廠定制生產(chǎn)，樁運到現(xiàn)場后，驗收要按照施工規(guī)范的要求進行，首先要對樁身混凝土強度等級、檢查樁體質量、外形尺寸、樁頂平整度、和樁合格證明文件進行自檢，自檢合格后，報請監(jiān)理單位及總包單位進行復檢，檢驗合格后，方可進行施工，對于質量不合格的預制樁禁止使用，且撤出施工現(xiàn)場。

3.2 打樁施工

①施工放樣。根據(jù)測量平面控制網(wǎng)和高程控制點在施工范圍內布設的平面控制點上架設全站儀，根據(jù)設計圖紙尺寸施放樁位。

②預制樁運輸及存放。預制樁運至現(xiàn)場后，卸至樁位附近便于吊樁或喂樁。預制方樁采用平板車運至現(xiàn)場，方樁進場后應放置在距樁位較近的位置，下部用方木進行支墊。

③喂樁。根據(jù)預制方樁樁節(jié)的長度及存放位置，用吊車配合樁機將樁吊起送入樁帽內。樁機將樁吊起，起重工配合將樁對準樁位。在喂樁過程中，吊樁時應平穩(wěn)牢固，確保安全、平穩(wěn)，防止樁體磕碰損傷和傷人傷機。在喂樁前，要仔細檢查，確保樁的型號準確無誤。

④錘擊方樁。樁機將樁對準已施放的樁位并固定。在樁身的相互垂直的兩個方向架設經(jīng)緯儀或者懸掛吊墜，在打樁過程中始終觀測樁身的垂直度，而樁身的垂直度差額不可大于0.5%。對于樁身的垂直度如無法滿足規(guī)范要求，可通過樁機進行調整，保證垂直度，如果樁身進入硬土層，禁止使用打樁機進行糾偏。

應準確記錄在打樁過程中關于沉樁過程中的各種變化和情況，詳細記錄錘擊數(shù)、打樁時間和樁位編號及樁的質量情況（尤其是最后1m）、錘的總數(shù)、最后貫入度、樁入土深度、樁尖進入持力層的深度等。

⑤送樁、接樁。實際施工中由于機械臨時故障等原因，導致未成樁，根據(jù)其相鄰已成樁的深度，尚有可能達到貫入度標準的即采取送樁施工。水準儀觀察送樁器，而送樁器要采用4m送樁器，作為控制樁頂高程和貫入的標準，樁后的基坑應立即回填。若送樁后貫入度達不到要求，根據(jù)需要采用接樁工藝。

⑥樁頭破除。樁頭破除要保證鋼筋足夠的預留長度。設計要求鋼筋深入承臺1m，如果樁體比設計樁頂標高高出1.5m以上則進行兩次破樁頭，第一次破樁頭即在樁頂標高上1處，連同鋼筋整體截斷，第二次破樁頭施工方法是，用水準儀測定樁頂?shù)臉烁撸_定出要求的樁頂位置，并對其做好標記。

在設計要求的樁頂位置上，用切割機沿圓周沿切割線切割，由鋼筋保護層厚度來定切割深度。混凝土是人工鑿除沿切割線以上20cm左右，形成一個缺口，露出鋼筋，鑿除深度為保護層厚度，鋼筋不得損壞。

風鎬將切割線上方無效樁的鋼筋保護層剝去，露出鋼筋。當風鎬成水平或是向上傾斜時，要不斷加深切割線以上1Ocm的中上部混凝土的缺口。當缺口達到20～30cm的深度時，風鎬要加鉆頂端，鉆頭水平或略向上。

對于無效樁體并鑿除斷面多余混凝土要人工推倒，并去除樁頭浮渣。

4 施工中注意問題及預防措施

4.1 需要注意的問題

①樁身的斷裂。樁在下沉過程中，樁身突然傾斜、錯位。當樁端土壤條件沒有特別變化時，而貫入度逐漸增加或者突然增大，同時，樁錘跳后，樁身出現(xiàn)反彈。此時，樁身可能會斷裂。

②樁頂?shù)乃榱选Ｔ诔翗稌r，樁頂會出現(xiàn)砼掉角、破碎、倒塌，甚至樁頂?shù)乃袖摻疃急┞对谕狻?/p>

③沉樁達不到要求。沉樁最終貫入度和樁尖設計標高達不到設計的最終控制要求。

④樁頂位移。在沉樁過程中，相鄰的樁會產(chǎn)生橫向位移或樁身上浮，造成樁頂位移。4.2預防措施

①樁身的斷裂。施工前，必須清除樁下的障礙物。如有必要，每一樁都應進行釬探，并對樁體進行檢查。不宜使用樁身彎曲超過規(guī)定的（Ul000且≤20mm）或樁尖不在樁縱軸線上的，每樁的細長比例不應太大，一般不應超過40。在堆放和吊運樁的過程中，如果發(fā)現(xiàn)樁開裂超過驗收規(guī)定時則不能使用。

②樁頂?shù)乃榱选８鶕?jù)工程地質條件和樁斷面尺寸及形狀來合理選擇樁錘。沉樁前要對樁體進行檢查，看樁頂有沒有凹凸的狀況，樁頂平面是不是和樁軸線垂直，樁尖有沒有偏斜，不符合規(guī)范要求的樁不能采用（或經(jīng)過修補等處理后才能使用）。如不平整應進行處理方能施工，所以在這之前要檢查樁帽與樁的接觸面處替打是否平整。

③在沉樁達不到要求時。詳細探清工程地質的情況，必要時應補勘。正確選擇持力層或標高。按照工程地質條件、樁斷面以及自重，來合理的選擇施工機械、施工方法和打樁順序。

④對樁頂?shù)奈灰啤３翗稌r不能同時開挖基坑，要等沉樁完畢以后相隔適當?shù)臅r間才能開挖，相隔時間應按照具體的土質條件、基坑開挖面積、深度、樁的密集程度和孔隙壓力消散等情況來確定。

5 方樁檢測方法

5.1 動力檢測

采用低應變反射法進行檢測。在現(xiàn)場試驗中，將傳感器放置在樁的表面，樁的頂部用手錘敲擊，樁體測量來反映曲線，用專用軟件計算分析，樁身的完整性是根據(jù)分析結果確定的。

5.2 靜載試驗

試驗的加荷方法采用快速維持荷載法，最大加荷值為1040kN，分九級進行加荷，第一級加荷取分級荷載的2倍為208kN，其余八級進行等量加荷，每級加荷為104kN，每級荷載施加后按第5，15，30，45，60min測讀樁頂沉降量，當沉降量小于0.1mm/h，樁頂沉降速率達到相對穩(wěn)定的標準后，再施加下一級荷載，直至達到承載力設計值的1.6倍，最終加荷1040kN，終止試驗。

6 結語

通過對預制方樁的施工通病的研究及預防措施，實際檢測現(xiàn)場的施工質量滿足設計要求，說明預防措施合理，能夠為預制方樁的施工提供寶貴經(jīng)驗。

參考文獻：

[1] JGJ94 - 2008，建筑樁基技術規(guī)范[s].

[2] GB50202 - 2002，建筑地基基礎施工質量驗收規(guī)范[S].