PHC管樁在施工過程中遇到的常見質量問題及控制措施

鄭志良

（龍巖凱宇建筑工程有限公司， 福建 龍巖 364000）

0 前言

我國建筑業在近十年發展特別快，國家也鼓勵使用各種新型材料和技術工藝，在所有新型樁型中靜壓PHC管樁脫穎而出并得到廣泛的應用，主要是靜壓PHC管樁有施工無污染、噪音小、施工速度快、工期短、工程造價低、單樁承載力高等優點。所以PHC管樁越來越被設計院、特別是房地產業主的重視和采用。但因我國地域廣泛，地質存在較大差異，導致部分地區在使用PHC管樁施工時遇到很多質量問題，下面就本人在沿海區域施工中遇到的常見質量問題和預防措施給予詳細介紹。

1 PHC管樁類型：

PHC管樁是在生產廠家統一生產的預應力高強度砼管樁，采用先張預應力離心成型工藝制成的空心圓筒型砼預制構件，砼強度等級≥C80，標準樁長為10m。樁按混凝土強度等級分：預應力高強度混凝土管樁（代號PHC）、預應力混凝土管樁（代號PC）；按樁身砼有效預壓應力值分：A型、AB型、B型、C型；外徑型號（mm）有300、400、500、600、700、800、1000、1200等八種規格。

2 PHC管樁在施工過程中遇到的常見質量問題：

2.1 樁身出現裂縫或斷樁問題：

沿海地區的土質較為復雜，在靜壓PHC管樁施工過程中最常見問題就是樁身裂縫或斷樁，而產生的原因比較復雜，主要有以下幾個方面：

（1）自身質量的原因：在廠家生產過程中出現如預應力值偏低、砼的養護期不足、砼強度不足、保護層過厚等；

（2）靜壓施工的原因： ①在運輸和起吊時的振動、綁吊點位置不符合要求；②施工時樁機傾斜度太大、樁身垂直度控制不符、抱夾器夾片磨損太大等原因造成抱夾力不平衡；③送樁太深和截樁頭不規范導致樁機行走時碾壓露出地面的樁頂；④開挖土方時開挖機械碰撞樁及土方開挖分層不合理導致土對樁的擠壓。

（3）地基地質方面的原因：①沿海地區的地基普遍存在比較多的孤石、塊石；②未對地下障礙物進行清障；③樁端持力層傾斜度較大且持力層上為軟土層；④地基中存有堅硬的夾層需要穿透，特別是沿海軟土存在很多沙土夾層；

靜壓PHC樁身裂縫或斷樁的原因比較多，極容易出現裂縫或斷樁問題，應依據實際地質情況設計樁型，不能盲目設計，否則會出現嚴重的質量事故。例如廈門某房地產工程建設項目，該工程為復雜地質（圖1），主要為雜填土層、殘積礫質粘性土層、全風化花崗巖層、砂礫狀強風化花崗巖層，開發商為了趕工期，要求設計院采用靜壓PHC管樁進行設計，設計的持力層為砂礫狀強風化花崗巖，設計樁長為20m，于2010年3月開始樁基工程施工，當年的5月全部完成，共施工140根樁，最終出現60根II、Ⅲ類樁，占總樁數的43%（圖2），事后投入大量的費用及時間去對樁基進行處理。

2.2 施工時擠土效應問題：

靜壓PHC管樁屬于擠土樁，沿海很多地區的地基是滲透性很低的軟土層，施工時樁對地基土的擠壓產生了超孔隙水壓力，壓力不能快速消散導致沉樁困難，造成樁身反彈，同時由于地基土有效應力又降低，地基發生隆起和側向位移，導致使樁身上抬或水平擠動，最終產生浮樁現象。

2.3 場地淺層軟土問題

在沿海地區存在較多淺層軟土地基，有些在地表下0.5米就出現軟土層，導致出現較多淺層軟土引起的靜壓PHC管樁工程質量事故。施工時靜壓樁機底板對地基土的作用力很大，對地基土的擾動超過軟土地基的承載能力時，常會導致淺層地基土的破壞，樁出現側移、裂縫、斷樁現象。

2.4 焊接接頭質量問題

廈門地區靜壓PHC管樁的有效樁長一般在12～25m，每根樁都需要焊樁，因焊接的技術水平、焊接工藝、樁頂水平度、樁身垂直度、樁頂清理等因素都會影響接頭質量。從以往經驗看，III類樁中因接頭斷樁導致的比例較高。

對于以上常見的質量問題，靜壓PHC管樁施工應采取一定的質量控制措施。

圖1 復雜地質圖

圖2 斷樁示意圖

3 靜壓PHC管樁施工的質量控制措施：

3.1 靜壓PHC管樁在施工前的質量控制要點

（1）依據地質勘察報告、施工圖、現場施工條件及設計要求列出質量控制的重點和難點。

（2）編制合理的施工方案，重點應考慮以下問題：①設備的選型要合理；②壓樁順序和行走路線應依據設計圖和現場施工條件進行設計；③壓樁速率、每天壓樁數量要控制合理；④有密集群樁的應有避免樁上浮和位移的具體措施；⑤壓樁擠土對附近管線、建筑物、道路的影響和預防措施；⑥對基樁應有位移、上浮的監測方案等。

（3）對進場管樁重點審查材料的質保資料，同時審查規格、型號是否符合，最后審查材料的質量，特別是樁是否存在裂縫，堆放是否合理等。

（4）做好地下障礙物的查探和清理工作。

（5）做好試樁工作，應選有代表性的進行試樁，取得的經驗和施工參數真實指導現場靜壓樁的施工。

3.2 靜壓PHC管樁在施工過程的質量控制點

（1）認真做好樁位的復測工作（軸線和標高）。

（2）當地表無法滿足樁機行走時，應采取換填等技術措施。

（3）嚴格控制好機臺的水平，同時第一節樁的垂直度控制在＜0.5%。

（4）對密集群樁的樁頂標高和豎向、水平位移進行重點監測，當發現問題時應及時采取措施。

（5）嚴格對接頭焊縫施工的質量控制，加強檢查及檢測。

（6）嚴格控制終壓標準。特別是終壓力、樁長、進入硬土層的深度、復壓和穩壓工作等。

（7）依據地勘資料做好配樁工作，樁頂應控制低于自然地面200～300mm，防止樁機底盤壓在樁頂造成斷樁。

（8）基坑土方開挖時應分層分段開挖土方，嚴格控制好放坡坡度，防止土體滑動造成樁位移，防止挖土機械碰壓PHC管樁。

（9）當壓樁力、樁長、垂直度和樁位等出現異常情況時，應及時與設計等相關單位進行原因分析并提出處理方案。

4 結束語

PHC管樁的施工技術應用加快了城市現代化建設進程，在現代建筑中得到廣泛應用，而PHC管樁在整個建筑物中又非常重要，承擔著整個建筑物的荷載，若樁達不到設計要求，將危及整個建筑物的安全，輕則不均勻沉降使上部結構開裂，重則使結構發生傾斜，甚至倒塌，釀成事故。因此，在設計中對一些特殊地質不適于采用PHC管樁的應嚴格禁止使用，施工過程應嚴格按照規范和設計要求進行控制，在工程實踐中一定要引起高度的重視。