預應力管樁抗拔樁施工的質量控制探討

文/林武 浙江嘉華建筑設計研究院有限公司 浙江溫州 325000

預應力管樁在實際施工中應用比較多，可分為PHC管樁與方樁，與常規鉆孔灌注樁相比，預制樁在承載力、造價及樁身質量控制方面都存在諸多優勢，所以在施工條件允許的情況下，預制樁施工方案經常作為首選。與灌注樁相比，預制樁成本通?？晒澕s40%左右，且統一預制，樁身質量有保證，尤其是在工程樁比較多的情況下，預制樁擠土效果較明顯，施工周期也比較快。但由于預制實心方樁或鉆孔灌注樁的成本壓力較高，所以還需本著節約成本的原則開展施工，這一背景下，對預應力管樁作為抗拔樁的應用逐漸增多，但也出現了諸多質量問題，本問也就提高預應力管樁抗拔樁施工質量的措施進行多方面探討。

1、樁頭與基礎的連接

1.1 連接形式

通常在對樁頭和基礎連接時，設置兩道鋼筋，一道與樁端板焊接，包含若干根鋼筋，一道為置于管樁中間孔內的鋼筋籠，由若干鋼筋組成，同時進行灌芯，即澆筑一定深度的微膨脹混凝土，利用管樁內壁與后澆筑混凝土間的摩擦力，對樁的上拔力進行抵抗。實際工程中，焊接在樁端板上鋼筋焊接質量容易出現問題，一方面是焊接質量問題，一方面是因拔力過大可能導致端板損壞，所以只能作為一種安全儲備，主要由管內壁與灌芯混凝土間的摩擦力承擔抗拔力。

1.2 灌芯前清孔質量控制

根據上述內容，管內壁與灌芯混凝土間的摩擦力主要承擔管樁的抗拔力，所以整個接頭質量是否可靠與灌芯質量有直接關系。通常在施工現場，對樁頭往往不會進行任何的遮蓋，所以管樁內部極易落入大量的土石，在樁孔開挖后，至灌芯之前，對樁孔需進行清孔處理。如果抗拔力比較大，則灌芯的深度可達到3～4m或更多。如果只是單純依靠人工清孔，尤其在樁孔較多的情況下，工作效率非常低，且清孔質量也很難得到保證。諸多工作實踐表明，清孔質量差是導致諸多抗拔樁出現質量問題的原因。針對上述情況，在清孔時可采取以下方法：首先，在樁頭部位點焊圓形鋼板，厚度5mm，盡可能的阻擋土石跌落到管樁內，樁孔開挖后進行連接樁頭施工時，對鋼板進行切割，還可作為灌芯混凝土的托板應用；其次，對樁頭采用廢棄模板遮蓋，阻擋土石跌落。上述兩種方面均有一定的效果，但也都存在不足之處，第一種方法在實際操作中，步驟比較繁瑣，而第二種則采用木板，固定起來比較麻煩，一旦固定不好，保護效果也難以達到。所以，在樁基施工中，將一種可重復使用、可拆卸的鋼板蓋設置在樁頭，操作也比較簡單，在成本方面，因為可以重復利用，所以成本也比較低。如圖1所示，在鋼板蓋邊緣設置四個對稱彈性卡扣，卡在樁頭凹槽處，用塑料綁帶固定好即可。

圖1 可拆卸式鋼板蓋

2、樁節間的連接

2.1 樁節間焊接質量

如果抗拔樁節段在2節以上，則對樁節間需現場焊接，焊接質量也就對抗拔樁質量有直接影響，對現場焊接的質量控制、焊接工藝都有更嚴格的要求：首先，保證接頭端板表面干燥、干凈，尤其是焊接部位要先做除銹處理，表面漏出金屬光澤后再行焊接；其次，下節樁樁頭處設置導向措施，如導向箍。上下管樁錯位控制在2mm以內，保持垂直；第三，二氧化碳氣體保護焊是首選焊接方式，以兩臺焊機對稱焊接施工為主，保證焊縫飽滿；第四，如采用手工電弧焊，也需保證兩個焊工對稱焊接，焊接層數為3層，下層焊接后見焊渣徹底清理后再行上層焊接；第五，樁頭焊縫冷卻后，繼續壓樁。通常二氧化碳氣體保護焊冷卻5min以上，手工電弧焊冷卻8min以上，嚴禁焊好即壓或用水冷卻；第六，焊接應避免在砂土、砂質粉土等硬土層中進行，對樁長組合合理制定。第七，接樁時，管樁中心上下偏差控制在2mm以內，管樁量端板間間隙控制在2mm內，管樁樁身彎曲度控制在20mm內，坡口錯位控制在2mm內；第八，焊接前，對端板除污、除銹，接樁時先固定，采用四角點焊方式，然后對稱焊接，避免變形；焊縫要求飽滿連續，及時清理焊渣，不得漏焊、虛焊；經監理驗收焊接接頭合格并自然冷卻后，再行繼續沉樁，如遇雨天、大風天，在無防雨、防風措施的情況下，不得焊接。

圖2 管樁機械連接

2.2 樁節間機械連接

雖然在樁節間進行焊接時，對焊接質量提出了諸多要求，來提高焊接質量，但由于對焊接質量產生影響的不可控因素仍比較多，所以業界公認機械連接仍然是可靠的連接方式，如圖2所示，對諸多機械連接方式進行參考，認為下圖連接方式的可靠性更強，施工質量控制效果更好。

3、管樁端板加強節點

抗拔樁采用預應力管樁時，還存在一個薄弱的部位，即管樁端板，盡管在設計過程中，對端板會經過嚴格的計算，但在實際施工中，仍存在端板與預應力筋脫開的情況。為了對這一質量問題進行解決，需考慮對端板進行加強，可采用錨固加強方法，進行錨筋焊接。

結語：

盡管在實際應用中，預應力管樁抗拔樁施工質量方面還存在諸多問題，但其優勢不可忽視，針對存在的質量問題，從管理水平、技術水平提高的角度入手，解決質量問題才是關鍵。本文也針對預應力管樁抗拔樁施工中容易出現的質量問題進行了分析，并針對性的提出了解決的措施，以期預應力管樁抗拔樁在實際施工應用中，施工質量控制效果越來越好，實現其最大的經濟效益。