公路工程預制管樁施工及質量控制

徐磊

摘 要：隨著人們對節能環保以及生態環境方面的重視，公路工程對于高效節能環保越來越重視，預制管樁具有樁承載力高[1]、施工速度快、環境污染小、成本控制合理、長度易于調整、質量相對可靠、施工速度快、方便監測、單樁承載力高、單樁價格便宜、使用范圍廣、節約時間等優點，因此發展預制管樁具有廣闊的前景，對于研究預制管樁具有更深遠的意義。

關鍵詞：公路工程;預制管樁施工;質量控制

中圖分類號：TU473.1 文獻標識碼：A

0 引言

公路工程由于施工地質條件不同，以及施工分部分項工程部位的不同，對預制管樁的施工方法也不同，總體上預制管樁施工方法主要有植入法和打入法兩種，兩種施工方法的施工工藝不盡相同，施工要求也不同，垂直度控制方式也有所不同。

1 施工準備

（1）技術準備。預制管樁施工前，根據施工進度計劃的要求，編制材料需要量計劃。同時，做好技術交底工作。

（2）作業條件準備。預制管樁的堆放場地要平整、堅實，以避免由于場地的原因引起管樁出現裂縫和斷裂。管樁堆放不宜超過二層，并做好底層管樁的墊支工作。在預制管樁施工范圍增設臨時排水措施，在場地周圍開挖排水溝，以保證預制管樁施工質量。

（3）試樁施工。試樁施工，其目的是檢驗管樁設計方案的合理性、樁基長度設計的合理性、地質參數選取的合理性以及施工設備和終孔標準的確定。試樁施工前應根據橋型布置及地質勘察報告選擇具有代表性的位置進行施工過程施工，試樁不得在設計圖紙樁位上直接進行，檢測不同土層的成孔性能，以獲取特殊層的施工要求。試樁完成后，通過樁的靜載試驗，確定樁基工程各項設計、施工等參數[2]，選擇樁基持力層、判定沉樁的可能性，選擇靜壓值及錘擊值，并確定打樁施工時停壓標準等。

2 預制管樁施工

2.1 植入樁施工

2.1.1 植入樁施工工藝流程（如圖1）

2.1.2 植入樁施工方法及施工質量控制

植入樁成孔采用旋挖鉆施工，通過試樁確定地質條件較好地段采用干挖成孔，對于地下水系豐富或

流沙層地段采用鋼護筒護壁鉆孔，待樁基施工完成后砂漿初凝前拔出鋼護筒。施工方法同旋挖鉆成孔工藝。

具體施工方法及施工質量控制如下：

（1）樁位放樣。認真復核樁位坐標，嚴格按照坐標放樣，確保樁位準確。埋設鋼護筒。

（2）旋挖成孔。旋挖鉆機鉆頭中心對準樁位中心，鉆孔過程中應連續不間斷，隨時檢查樁孔傾斜度，校核鉆桿的垂直度，傾斜度不得大于0.5%。成孔中如發生斜孔，塌孔、失穩等情況，應立即停止施工，采取相應措施后再進行施工。鉆孔預留管樁錘擊入土深度30 cm左右，應根據樁端地質情況及振動錘功率，通過現場試驗確定，宜使收錘時管樁沉降速度小于1 cm/min。成孔后需對孔徑、孔深、塌孔情況及成渣進行檢查，并在半小時內采用導管法灌注砂漿。首批澆筑前將小于導管內徑的隔水球放入導管內，采用漏斗置于導管上，其漏斗底口用與吊車掛鉤連接的鐵壓板封住，在確認漏斗內砂漿儲存量足夠時，立即吊起鐵壓板，測量孔內砂漿上升高度，澆筑首批砂漿量使導管埋入砂漿中深度不小于0.8 m。首批混凝土澆筑正常后，連續不斷澆筑。

（3）植樁。砂漿灌注1小時內必須進行植樁。植入時利用汽車吊裝安放，管樁上設計專用吊孔，通過鋼絲繩進行吊裝入孔，在起吊時應使每個吊點同時升起，每個吊點受力均勻。過程中，通過樁位導向裝置利用兩臺全站儀成90°角在距離管樁不小于15 m的位置進行垂直度檢測，沉樁過程應連續進行，并確保樁端接觸孔底，不得出現管樁上浮，沉樁主要依靠管樁自重配合振動錘進行施工，沉樁后確保樁位允許偏差為±1.5 cm，沉樁完成后利用儀器對樁位偏差進行復核，對偏差較大不滿足設計要求的進行調整。

（4）振動錘擊。預制管樁沉樁振動錘擊應以標高和貫入度雙控進行，以標高控制為主，最后10擊貫入度不得大于3 cm。當樁尖已達設計標高，而貫入度仍較大時，應繼續錘擊，使貫入度接近控制貫入度。貫入度已達到控制貫入度，而樁端標高未達到設計標高時，應繼續錘擊100 mm（或錘擊30～50擊），如無異常變化時，即可停錘。若樁尖標高比設計標高高得多時，應與設計單位和監理研究決定。振動錘擊過程中要保證樁體垂直，出現傾斜，及時糾正。

（5）樁位精調。成樁后及時對樁頂平面坐標及樁頂標高進行復核，必要時采取相應措施進行調整，確保滿足設計要求。

2.2 打入樁施工

2.2.1 打入樁施工工藝流程（如圖2）

2.2.2 打入樁施工方法及施工質量控制

（1）測量定位和放線。打樁位置按照設計圖紙的尺寸，應先設置基準點并正確地投放每一根樁的中心點，并標有明顯的標志。

（2）樁機就

位。將樁機運至現場，安裝、調試好，準備打樁。沉樁順序應符合下列原則：空曠場地沉樁應由中心向四周進行;根據樁型、樁長和樁頂設計標高，宜先深后淺，先長后短，先大后小。

（3）打樁。吊樁就位后，用兩架經緯儀對樁進行兩個方向的垂直度調整，確保樁身垂直，待第一節樁輕擊入土中1 m～2 m后，再重調一次樁的垂直度。錘擊時，樁帽、樁身和樁位中心線重合，同一根樁施工時，各工序應連續施工，縮短施工時間。

插樁時一定要讓樁頭對準地面樁位標志物，然后用兩臺經緯儀交叉成90°，架在能看清樁的全長的地方。先要觀測樁機導桿的垂直度，直至符合要求后，再用經緯儀觀測樁的垂直度，保證垂直度在1‰以內，并指揮樁機進行反復多次調整，尤其是第一節樁要嚴格保證其垂直度，確保其垂直導向作用，樁入土3 m后嚴禁用樁機調整其垂直度。

施打時選擇“重錘輕擊法”原則，開始時，錘的落距應較小，待樁身進入土中較深且穩定后，再用標準落距施工，直至滿足設計要求孔深或貫入度要求。持力層面按地質資料及貫入度進行雙控。 打樁時要嚴格按有關標準做好每米錘擊數、總錘擊數、入土深度、最后貫入度、錘型、落距等原始記錄，焊口也要做好焊接隱蔽記錄。打樁時樁帽與樁周圍的間隙應控制在5 mm～10 mm之間，錘與樁帽、樁帽與樁之間墊彈性墊，襯墊厚度應均勻，且經錘擊壓實后的厚度不宜小于120mm，在打樁期間應經常檢查，并及時更換和補充;錘、樁帽以及樁身應在同一中心線上。 沉樁宜連續一次性將樁沉到設計標高，盡量減少停錘時間，確需停錘時也應選擇沉入的樁較淺時并盡量縮短停錘時間。

（4）接樁。當管樁需要接長時，接樁前應先將下節樁的接頭處清理干凈，設置導向箍以方便上節樁的正確就位，接樁時上下節樁中心線偏差不宜大于2 mm;管樁對接前，上下端板表面應用鋼絲刷清刷干凈，坡口處應刷至露出金屬光澤;焊接時宜先在坡口圓周上對稱點焊4～6點，待上下節樁固定后拆除導向箍，再分層施焊。

施焊時，四臺電焊機同時進行，先將四點點焊固定，然后對稱焊接，避免焊接變形;兩節樁焊接后，應清除焊渣檢查焊縫飽滿度;每個焊頭焊接完畢，應冷卻后方可進行涂環氧樹脂防腐施工;每根樁須對照地質資料預計樁總長，選用合理的樁節組合，以使接樁次數盡量少，任一單樁的接頭數量不宜超過3個。

（5）送樁。在送樁之前，應預先算好送樁深度，并選擇合適的送樁器，在送樁器上做明顯標志。送樁桿與樁身應在同一中心線上，送樁桿上的樁帽與樁周圍間隙控制在5 mm～10 mm之間，送樁桿與樁之間墊有一定厚度的平整彈性紙墊。

（6）記錄。施工記錄是打樁全過程的真實寫照。打樁或送樁時應按有關標準詳細記載每根樁的樁號、操作時間、每米錘擊數、總錘擊數、落錘高度、入土深度、最后十擊的貫入度、樁的平面位移和傾斜、錘型落距等原始記錄，同時還應記錄打樁過程中發生的異常情況。

（7）打入樁施工質量控制。打入樁時，以定樁位的鋼筋為中心點，通過兩臺交叉的經緯儀校正樁身垂直度在允許偏差之內，另外安排合理的打樁流程，防止打樁的過程中對已打完的樁擠偏。

為防止先打的樁對已打的樁產生擠土影響，造成偏位，在群樁范圍之內設置塑料排水板，以消散超孔隙水壓力。 當一根樁施工完畢之后，會產生送樁坑，對后打的樁產生導向作用，使后打的樁容易插偏，還會影響樁的垂直度，為避免這種情況的發生，對同一個承臺的樁，我們采取打完之后一起送樁的方法。

3 預制管樁驗收程序

（1）初檢。初檢是保證質量的基礎，要求現場技術員進行檢查，監督和把關，每道工序完成后，由班組按照工序或單元工程規定的檢查項目逐項進行檢測，真實的填寫施工記錄，并由班組長本人簽字。（2）復檢。復檢是在班組初檢的基礎上，由現場技術員對初檢所形成的記錄進行復核。（3）終檢。終檢是對初檢、復檢的最終審核，由專職質檢員對初、復檢記錄進行復核。

4 預制管樁質量控制要求

預制管樁質量控制根據《公路工程質量檢驗評定標準》（第一冊土建工程）（JTG F80/1—2017）沉樁實測項目進行控制。

5 結束語

總而言之，預制管樁施工符合“創新、協調、綠色、開放、共享”的新發展理念，符合可持續發展和公路建設工程施工工業化發展的要求，這不僅保護了環境，還可以保證公路建設工程產品的質量，具有極大的社會和經濟效益。在預制管樁施工中，必須加強對公路工程預制管樁垂直度和安裝精度的質量控制。

參考文獻：

[1]王威.填芯PHC管樁抗彎抗剪性能研究[D].株洲：湖南工業大學，2016.

[2]郎德伸.大直徑PHC管樁水泥土復合樁豎向承載力及沉降研究[D].天津：天津大學，2018.