長江三角洲平原區(qū)靜壓樁施工方法

董長青，丁宇誠，成文博，蔡 哲

（中交河海工程有限公司，江蘇 南京 210000）

1 研究背景

樁基礎作為建筑物的基礎，承受上部結構的荷載，對結構有著極其重要的作用。其施工工藝的選擇、施工效率的掌控以及施工質量的把握等方面，都對建筑工程的工程進度和整體質量有著相當重要的影響。

實際施工過程中，常用的混凝土預制管樁的施工方法有兩種：錘擊法與靜壓法。前者是利用樁錘反復跳動的沖擊力以及樁體的自身重量，來克服樁身的側壁摩阻力和樁端持荷土層的阻力，從而將樁體沉設到設計位置；后者是通過靜力壓樁機的壓樁機構將樁體壓入土中，其工作原理是以壓樁機的自身重量以及相應的配重來提供反力。

2 工程概況

國內某大型污水處理廠項目地處長江下游，場地地貌分區(qū)為長江三角洲平原區(qū)、地貌單元為新三角洲平原。

根據(jù)地勘報告顯示，該施工區(qū)域均為第四系全新統(tǒng)長江三角洲相沉積物，巖性以粉砂、粉質黏土夾粉砂、淤泥質粉質黏土、粉質黏土（夾粉砂）為主。根據(jù)各結構部位地基土的時代、成因、巖性、分布和物理力學性質指標，可將勘察深度內的地層劃分成2個工程地質層，其中①層細分5個亞層、②層細分7個亞層，合計共12個亞層，具體如表1所示。

表1 地層巖性特征表

根據(jù)設計圖紙，該工程內樁基總米數(shù)約14萬m，分為PHC與PHA混凝土預制管樁。PHC混凝土預制管樁的型號為500（100）B-C80，該樁型的單樁豎向承載力特征值為900kN，單根樁長約30m，分為2節(jié)；PHA混凝土預制管樁的型號為400AB95，該樁型的單樁豎向承載力特征值為800kN，抗拔特征承載力為350kN，單根樁長約30m，分為3節(jié)。

3 施工工藝選擇

錘擊樁作為常用的施工工藝，在國內發(fā)展較早，該工藝優(yōu)缺點如表2所示。

表2 錘擊樁優(yōu)缺點

靜壓法樁基施工的主要區(qū)域為軟土地區(qū)，在樁體壓入土層的過程中，利用樁機本身的重量來克服施工過程中所產生向上的樁側摩阻力[1]。靜壓樁優(yōu)缺點如表3所示。

表3 錘擊樁優(yōu)缺點

受場地、回填土資源等影響，該工程計劃在開展結構施工前先完成樁基施工，故施工場地較為寬闊；且本工程屬市政項目，環(huán)保要求較高；施工區(qū)域內土質較軟。綜合上述因素考慮，該工程優(yōu)先選用靜壓法樁基施工。

4 施工方法

4.1 施工流程

在我國建筑行業(yè)，靜壓法樁基施工通常采用分段壓入、逐段接長的方法。施工流程：測量定位→樁機就位→吊裝→樁身校正→壓樁→送樁→焊接→壓樁→切割樁頭→樁孔回填→移機。

4.2 測量定位

（1）引基準點：測放出計劃施工的建筑物外軸線；（2）放線定位：根據(jù)基準點利用測量儀器測放出建筑物的軸線及樁位；（3）每次樁機移位后，都必須進行第二次核樣，以保證樁位偏差＜10mm。

4.3 樁機就位

（1）樁機就位后、開始壓樁前，校正壓樁機的垂直度。壓樁期間反復進行校核檢查，以確保施工期間樁機的垂直度和平整度。（2）按已經測放好的樁位布置地樁，并做醒目標記用于施工提示。就位時，將樁尖對準地樁，保證樁位偏差＜10mm。（3）若地面的土體受樁機、運輸車等施工機械影響導致樁位標識位移，應重新測放軸線用以樁位確定。

4.4 吊樁

（1）規(guī)范執(zhí)行驗收程序、嚴格進行質量驗收，合格的管樁方可發(fā)放入場許可。（2）進入施工現(xiàn)場的管樁混凝土強度必須達到設計要求，在起吊、裝卸、運輸?shù)倪^程中平穩(wěn)操作，輕起緩落，保護管樁。（3）堆放管樁時，支點位置距樁兩端的距離應為管樁長度的0.21倍。（4）吊樁時采用兩頭勾吊的方法，吊鉤鉤在管樁兩端的端板處位置，吊索與樁身的水平交角保證＞45°；吊運平移到樁架前，平穩(wěn)輕放，防止樁體受振動和沖撞，保護好管樁。（5）樁起吊運輸過程中，應遵守安全技術操作規(guī)程，起吊時由專人指揮。索具捆綁處設置防滑扣，防止索具從樁上脫落。

4.5 管樁校正

（1）管樁吊入夾樁操作平臺后，伸出夾樁器抱緊管樁。（2）插樁前，檢查樁頭位置是否與定位樁位置一致，在樁機安全距離外，校正沉設樁體的垂直度，同時檢查樁機的導桿和樁身是否處于垂直的狀態(tài)，保證垂直度偏差≤1%，且最大值≤50mm。

4.6 壓樁

（1）樁機根據(jù)樁基設計力值及施工區(qū)域圖紙情況設計配重，保障壓樁壓力與設計值的比例≤1.5；（2）采用靜壓抱壓式沉樁時，夾持機構中夾具內弧必須與樁身外表形狀一致；（3）樁體在壓入的初期要緩慢施工，等待確認樁心位置正確無誤后，再正式施工進行樁體的持續(xù)壓入；（4）沉樁過程中，實時觀測沉樁阻力來調整荷載，保障沉樁施工的連續(xù)性。

4.7 送樁

（1）壓樁后期啟動樁機配置的吊機，吊運送樁器到靜壓樁機上進行送樁工作；（2）根據(jù)設計圖紙確定的標高在送樁器上做出醒目的標記，用以施工校核；（3）沉樁施工的壓入速度嚴格控制在1.8m/min左右，沉樁過程中，除接樁停留外應保證其他的所有施工連續(xù)進行，接樁停留時間以≤30min為宜；（4）在樁頂?shù)臉烁呓咏O計標高時，放緩樁體的壓入速度，嚴格控制施工樁體的樁頂標高；（5）樁體壓入到位后，壓樁器壓在樁頂停滯30s，等樁體與樁的周邊土體相對穩(wěn)定后再提起送樁器，防止樁的回彈；（6）施工過程中，若出現(xiàn)施工樁體沒有達到設計標高的問題，需及時查明原因并采取應對措施；（7）截樁應選用專業(yè)的施工隊伍采用專業(yè)截樁器施工，嚴禁使用大錘硬敲。

4.8 樁身焊接

（1）為便于現(xiàn)場工人操作，管樁接長施工時，第一節(jié)樁樁頭以高出地面1.0m左右為宜；（2）現(xiàn)場設置導向箍以確保上節(jié)樁正確就位，接樁時控制上下節(jié)樁的中心線誤差≤2mm；（3）管樁在對接前，先將上下端板的表面清理干凈，待坡口處經處理后露出金屬光澤，再采取相應的防腐措施；（4）焊接時先在坡口圓周對稱點焊4～6個點，樁體固定后拆除設置的導向箍，再分層焊接，為保證焊接質量，焊接時需保證對稱進行；（5）施焊完成的樁接頭嚴格控制在自然冷卻8min后才能進行沉樁，不得采用水冷的方式，且嚴禁未冷卻就開始壓樁工作。

4.9 樁孔回填

每打完一個樁，均需進行覆蓋，方可移機進入下一根樁的施工，防止行人或雜物掉入，杜絕安全隱患。

4.10 移機

一根樁施工完畢后，必須按照預先設置的樁行進路線進行施工作業(yè)，確保對已沉入的管樁不擾動。

5 施工質量控制

5.1 施工前的質量控制

（1）做好施工前的審核工作。施工前，加強對工藝組織、線路安排等審查，保證各項保障措施安全合理。（2）加強進場前對管樁進行質量的檢查，包含檢測報告、規(guī)格型號（壁厚、樁身彎曲度、外徑、樁身長度）等信息。同時，在施工現(xiàn)場檢查管樁是否存在凹陷、裂縫和斷裂等情況。（3）合理選擇和檢查壓樁機。（4）定位放線與定樁位。為避免其他因素干擾樁基的施工，基線測放應在不受影響的施工區(qū)域進行。

5.2 施工階段的質量控制

（1）樁就位入土前，進行樁體撓度的抽檢，將不合格的產品清退出場。（2）送樁時，放置鋼制的送樁器于樁頭，以軸線重合為準，在確保送樁器和工程樁對齊的基礎上送入樁體，壓送達到設計圖紙要求的深度后，再將送樁器拔起。（3）接樁前，檢查兩節(jié)樁的樁心是否存在較大的錯位，確保兩節(jié)樁體的連接順直。

5.3 成樁后的質量檢查

樁基施工完成后，對所施工區(qū)域的樁基質量進行檢測評定：采用低應變檢測試驗來檢測樁身的完整性，靜荷載試驗的方法來檢測單樁的豎向承載力。

6 結束語

在已施工完成的2300根樁基中，經過檢測樁基的成樁質量均符合要求；單日工作時間內單機成樁可達750m，施工效率滿足現(xiàn)場進度要求；安全、環(huán)保符合當?shù)匾?guī)定。在長江三角洲平原地區(qū)的類似工程中，該工程所使用的靜壓樁施工工藝具備較強的借鑒意義。