預應力混凝土管樁施工質量影響因素分析

張學明

摘要：隨著社會經濟和城市建設的快速發(fā)展，天津地區(qū)住宅建筑開發(fā)迅速，大部分住宅地基采用預應力混凝土管樁。通過對天津某住宅小區(qū)地基預應力混凝土管樁施工的具體情況進行分析，探討影響預應力混凝土管樁施工質量影響因素，其中地質勘查報告、地基設計文件、沉樁設備選型三個因素，對整體項目成樁質量的影響分析。

關鍵詞：預應力管樁;施工可行性;影響因素分析

預應力管樁具有混凝土強度高（C80）、單樁承載力高，工程造價較低，施工質量容易控制，管樁長度選擇多，施工周期短，對地質變化適用范圍廣等優(yōu)點，在天津地區(qū)得到廣泛應用和推廣。根據不同的地勘情況，合理的進行樁基設計，對成樁質量和降低施工成本、縮短工期有這重要的意義。

1 工程基本情況

1.1 工程勘察情況

天津地處華北平原東端，根據天津地質環(huán)境圖集中的天津市地貌圖，本小區(qū)勘察區(qū)域屬于沖積平原地貌。根據地勘報告結論顯示，地庫范圍外住宅以第一樁端持力層：埋深約17.0～21m段全新統(tǒng)下組陸相沖基層粉土為樁基礎持力層，建議采用預制樁或鉆孔灌注樁。預制管樁樁端穿越粉土、粉砂會出現(xiàn)沉樁困難，有可能出現(xiàn)無法穿越的情況。樁端進入粉砂⑧2時未達到樁端標高時亦會出現(xiàn)沉樁較為困難，建議結合本地區(qū)樁基施工經驗，選擇合適的沉樁設備，可采用雙控法進行預制管樁施工。

1.2 工程設計情況

本小區(qū)住宅樁基采用PHC A 500 100預應力混凝土管樁，總樁數為1358根。單樁抗拔承載力特征值估算為300KN，單樁抗壓承載力特征值估算為900KN。樁基滿足規(guī)范要求大于4D。樁頂標高-2m，有效樁長22m，成樁采用靜壓法施工。

1.3 施工現(xiàn)場自然地坪情況

勘察時，場地地勢有一定起伏，各孔孔口標高介于4.51-2.88m之間。現(xiàn)場平均絕對高程咱按-1.0m考慮（現(xiàn)場大沽高程引測點為3.246m）。

2 工程樁試樁情況

2.1 工程樁試裝采用ZYJ680B型靜壓機，根據設計參數單樁抗壓承載力特征值估算為900KN，可得單樁抗壓承載力標準值為1800KN，靜壓設備總壓重量最大為1.35倍單樁抗壓承載力標準值即2430KN。

2.2 根據設計圖紙進行試裝施工，先行對兩棟住宅樓進行試裝施工，壓樁施工記錄顯示，樁端標高在-17.5～-19.05米，靜壓機壓樁力在2430～2607KN。沉樁樁端標高均為達到設計要求標高處。

通過兩棟住宅基樁試樁施工數據顯示，現(xiàn)場樁基樁端無法達到設計值要求，會同建設、勘察、設計、監(jiān)理單位相關負責人對現(xiàn)場基樁施工進行分析，建議采用錘擊法進行試樁施工。

2.3 依據現(xiàn)場靜壓試樁數據，錘擊設備采用6.3T樁錘進行施工，依據設計文件試樁位置進行試樁施工，在確保樁頂標高滿足設計要求條件下進行試樁施工，錘擊沉樁施工記錄顯示，樁端表位為-25.95m，設計樁端標高為-25.95m。

通過試樁施工將工程樁成樁到設計標高位置，但通過檢查試樁低應變檢測，兩根樁身為Ⅲ類樁，考慮安全因素，以樁頂標高控制為主進行錘擊沉樁隨滿足設計標高要求，但樁身完整性不滿足要求。

2.4 經過靜壓法和錘擊法對工程試樁施工，此項目靜壓法施工進入粉土層1～2m施工較為困難，錘擊法施工進入粉砂層2m左右施工較為困難。所以靜壓法在中高壓縮性粉土、粉砂分布地區(qū)實用性較差，錘擊法穿透粉土、粉砂層和進入持力層的能力強于靜壓法沉樁。

2.5 結合天津地區(qū)靜壓法施工沉樁能否到位，設計人員可參考判定公式Y=10.711-1.921 ln[T/（HqcD）]，相關系數r=0.819，沉樁力T、樁端持力層的錐尖阻力qc、樁端進入持力層的深度H、樁徑D，采用SPSS曲線擬合方法建立回歸判別公式并驗證，當Y>0時，沉樁不能到位，當Y≤0時，沉樁不能到位。

3 工程樁變更情況

3.1 對預應力混凝土管樁試樁施工，原有設計有效樁長22米長，樁頂標高-2米，經過勘察、設計、建設、施工、監(jiān)理五方分析確認，現(xiàn)有施工設備及施工方法無法滿足預應力管樁成樁質量，可通過引孔繼續(xù)進行沉樁施工。

3.2 因預應力管樁總樁數較多，引孔施工根據本小區(qū)周邊地塊樁基施工經驗，在不縮短樁長的情況下，依然很難沉樁到設計要求標高。因此結合施工單位反饋意見、地勘單位情況說明及建設單位預售目標等因素綜合考慮，設計單位重新核算有效樁長等相關設計參數。

3.3 經過設計單位重新核算，將原有22米樁長改為17米，樁頂標高為-2米，增加單棟建筑總體樁數量。經過試樁施工，還存在個別預應力樁不能沉樁到設計標高，通過靜載試驗，滿足設計單樁承載力要求，采用截樁處理。

4 結語

基樁設計形式直接影響基樁的施工質量，為保證工程施工質量，地勘單位應對現(xiàn)場地質勘查情況作出詳勘，并保證勘查結果的準確性，為設計人員提供詳細準確的設計依據;設計人員應結合地區(qū)施工經驗及相關施工規(guī)范、設計規(guī)范要求，提出符合實際的基樁型式，避免造成重復設計或難以施工的情況;施工單位應結合地勘報告、設計文件及地區(qū)施工經驗選擇合適的沉樁設備，保障基樁施工質量。建筑工程各個環(huán)節(jié)是相輔相成的，各個環(huán)節(jié)應保證自身的成果準確，才能避免工程質量問題、降低建設成本、提高開發(fā)建設的整體效益。

參考文獻：

[1]影響錘擊預應力管樁設計和施工的重點因素分析2018

[2]影響預應力混凝土管樁成樁質量的因素及補救措施2005

[3]房屋工程混凝土預制管樁靜壓法沉樁施工工藝及質量控制要點2019

[4]預應力混凝土管樁技術規(guī)程DB29-110-2010