靜壓預應力管樁在邢臺地區某工程中的應用

王永健

中冶地勘巖土工程有限責任公司 河北 邢臺 054000

靜壓預應力管樁是通過靜壓樁機設備上的配重及其自重提供反力而將預制管樁沉入土體中的成樁工藝。該工藝具有無振動、無噪音等特點，適應當前綠色巖土的要求，同時預應力管樁的樁型一般選用高強度，作為樁基礎具有工程費用低、機械化施工程度高、工藝簡單、無污染環保、檢測方便等優點，大大推廣了靜壓預應力管樁在華北地區的廣泛應用。

1、工程概況

邢臺市某項目位于沙河市千山中晶玻璃廠工業園區內，建筑物地上23層、地下2層。該工程基礎采用高強預應力管樁基礎，強度等級為C80，樁徑為500mm，對應壁厚為125mm，單樁豎向極限承載力特征值不小于4500kpa。施工樁長依據設計要求樁長進入土層有效樁長不小于23米并以貫入度控制為主。

2、材料機具選擇

樁機設備：選擇設備的總壓力應不小于單樁豎向極限承載力特征值的2.1倍。

3、工藝參數的確定

（1）樁帽及墊材。根據施工經驗，樁帽采用圓筒狀，套樁頭用的筒體內徑應比樁徑大20～40mm為宜，高度350mm左右為宜。樁墊通常采用草墊或松木橫紋板等材料。

（2）沉樁終止值確定。壓樁終止值由設計確定，粘性土層應以控制預制管樁樁端設計絕對標高為主，當貫入度已達到而樁端設計絕對標高未達到時，應重復施壓3次以上，每次應保持壓樁力0.5～1.0分鐘。當貫入度小于設計值時應通過現場試驗確定沉樁終止值。

4、施工工藝控制要點

（1）壓樁的順序：一般應從場地中心向外或中央向兩邊施工，如施工場地面積較大時，可將場地分為多個施工區域，壓樁在各段范圍內分別進行。

（2）底樁的定點。在每個樁位處用石灰標記。

（3）樁身垂直度的控制。靜壓管樁沉樁時宜設置經緯儀在兩個方向上進行校準來控制樁的垂直度。

（4）預制管樁接樁宜在預制樁尖進入硬質土層后進行，應控制管樁的接頭數量，以不超過3個為宜，接樁時應注意上、下節樁的中心線偏差不宜大于2mm，節點彎曲度不得大于該樁段長的0.1%為宜。

（5）靜壓管樁施工應連續進行，因持力層為密實狀態中砂或樁長較長時，宜取2倍設計壓力值作為最后穩壓力，并穩壓不少于3次，每次穩定1分鐘，記錄其最終穩壓時的貫入度。

（6）靜壓樁施工時，應及時記錄管樁每次下沉地層中1米時壓力表的壓力值，當沉樁至設計絕對標高或兩倍呈設計壓力值時，應記錄最后三次穩定壓力的貫入度。

（7）樁頭填芯。由于樁基礎與建筑物的上部結構主要通過筏板基礎的連接，有關管樁技術規范規定不宜小于10cm。

5、施工中常見質量事故原因分析及防治

（1）擠土效應和振動影響的防治方法：

1）在管樁布樁設計時應控制置換率，針對樁距較密區域的管樁施工可采用預鉆孔沉樁措施，施工時應隨鉆隨打，預鉆孔徑宜比樁徑小40-80mm，預鉆深度宜取施工樁長的1/3-1/2。

2）先制定有效的施工流水路線，嚴格控制壓樁速率在1米/分鐘左右。

錄音過程是為了獲得更好的原聲，方便后期處理，而后期處理工作便是對聲音的進一步美化，通過音頻軟件效果插件、硬件聲音處理設備處理，能夠使得聲音更具美感。后期處理過程主要包括配樂、降噪和頻率補償三個方面。

3）沉樁施工過程中應派專人負責對場地周邊建筑物及附近的地下管網的沉降變形的監測，尤其對重要的管線及建筑物處可采取改其它樁型等措施。

4）施工過程中必須控制停歇時間，應盡量避免因停歇時間過長，導致摩阻力增大造成壓樁施工困難。

（2）沉樁時遇到淺層障礙無法繼續的防治辦法：

1）管樁施工前應詳細了解場地內原有建筑的舊基礎情況，如必要時應進行探樁施工，場地內淺埋的舊基礎可采用挖除處理，對于深埋的障礙物，當影響沉樁施工時，應盡量將其清除后沉樁，嚴禁采用樁機設備強行糾偏的方法。

2）當已沉樁進入土層較深，因深埋障礙物致使樁無法拔出時，選用勘察鉆機將鉆具通過管樁的空洞中進行鉆孔，鉆穿該障礙物后繼續施工。

（3）樁斜的防治方法：

1）因選用的樁機設備及配重達450噸以上，設備進場前必須平整施工場地，必要時應對現場采取加固措施提高其承載力，使其滿足靜壓樁設備的施工要求。

2）施工過程中對樁身垂直度必須嚴格控制，尤其在施工第一節樁時，其垂直度偏差不得超過樁長的0.5%，第二節樁以下施工時應保證送樁桿、樁身及樁帽應在同一垂直線上，沉樁時應安排專人在兩個方向上用經緯儀進行垂直校準。

3）接樁數量盡量減少，不宜超過3個，接樁時機應選擇在管樁的樁尖進入硬質土層后方可進行。接樁時應使上、下節樁的中心線偏差不宜大于2mm，節點彎曲度不得大于樁段長度的0.1%。

4）制定合理的施工順序，樁基施工后的孔洞應及時回填。

5）當沉樁時遇到深埋障礙物時應及時停止施工，將其排除后再進行沉樁施工，沉樁中如發現樁身不垂直情況應及時糾正，嚴重時應將樁拔出重施工，壓樁施工一定深度后，嚴禁采用樁機設備移動進行糾偏，防止斷樁事故發生。

6）采用預鉆孔法時，嚴格控制鉆孔垂直度。

7）合理布置樁位，中心距不小于3倍樁徑。

（4）樁身破壞的防治方法：

1）施工終止條件，由于本工程的管樁樁長23米，根據設計要求以控制設計樁長為主，終壓力值作對比參考，如遇到壓力值尚未滿足設計要求，而樁頂的標高已到達設計絕對標高，宜繼續沉樁約1米，直至壓力值滿足設計要求。

2）管樁施工結束后應采用合理的工序進行基槽的土方開挖及樁頭鑿除，土方開挖施工中，應隨時注意加強對管樁樁身完整性及強度的檢查驗收，施工中如破壞樁身情形，應對樁身情況采用有效的手段進行檢測如小應變等，根據破壞程度以確定相應的處理措施。

（5）樁身抬高的防治方法：

管樁施工完成后，根據標高情況對局部管樁進行復壓1—2次，必要時甚至多次。管樁施工完后應在嵌固期結束后方可進行土方施工，嵌固期根據不同土質的要求，一般按7～21天。

6、結束語

隨著靜壓預應力管樁施工技術的廣泛應用和極大發展，綜合考慮各工程施工場地的地質條件，有效選擇材料機具，合理確定預應力管樁的工藝參數，加強現場管理，定會取得良好的經濟效益和社會效益。