高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工實(shí)例剖析

某綜合性辦公大樓工程為框架九層，總高度達(dá)87米，地質(zhì)狀況屬軟土地基。該工程樁基為高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(直徑為400毫米，管樁壁厚45毫米，混凝土強(qiáng)度為C60)，采用三節(jié)接樁，單樁承載力為600千帕，樁長(zhǎng)24米，總樁數(shù)287根。通過(guò)該工程的施工實(shí)踐證明：高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工無(wú)噪音、無(wú)環(huán)境污染、單樁承載力高、造價(jià)低，具有很好的應(yīng)用前景?，F(xiàn)對(duì)管樁施工的工程介紹如下：

一.管樁施工的前期準(zhǔn)備

1.樁錘的選擇：樁錘的選擇須充分考慮樁的形狀、尺寸、重量、入土深度、結(jié)構(gòu)形式以及土質(zhì)、氣象等條件，并掌握各種樁錘的特性。樁錘的夯擊能量必須克服樁的貫入阻力(包括樁尖阻力、樁側(cè)摩阻力和樁的回彈產(chǎn)生的能量損失等)，否則會(huì)引起樁頭部的局部壓曲，難以將樁送到設(shè)計(jì)標(biāo)高。

2.樁架的選擇：樁架的設(shè)置、安裝和準(zhǔn)備工作對(duì)打樁效率有很大影響。樁架選用D-308S型履帶行走式樁架，其特點(diǎn)是移動(dòng)靈活、使用方便、對(duì)路面要求不高。

3.施工組織設(shè)計(jì)和樁位測(cè)設(shè)：根據(jù)打樁區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)情況和基礎(chǔ)狀況，認(rèn)真編制施工組織設(shè)計(jì)，合理選擇打樁順序，對(duì)周圍建筑物的安全、穩(wěn)定采取保護(hù)措施。

4.堆存吊運(yùn)：管樁吊運(yùn)一般需設(shè)計(jì)兩個(gè)支點(diǎn)，支點(diǎn)位置需符合設(shè)計(jì)要求。管樁堆存應(yīng)使用軟墊(木墊)。管樁起吊運(yùn)輸中應(yīng)免受振動(dòng)、沖撞。

5.管樁齡期的確定：管樁從制造成型到打樁施工，應(yīng)確?；炷翉?qiáng)度等級(jí)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值以上，現(xiàn)場(chǎng)要堆存一定量的樁，采取“先進(jìn)場(chǎng)樁先打”的原則，以確保管樁的強(qiáng)度要求。

6.檢查修整：管樁施工前，應(yīng)再次逐根檢查樁有無(wú)破損或嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題。對(duì)管樁兩端應(yīng)清理干凈。管樁連接施焊面上有污漬污染時(shí)，應(yīng)清刷干凈。

二.管樁施工的檢驗(yàn)與試驗(yàn)

為了保證工程的質(zhì)量，必須分階段進(jìn)行單樁承載力的靜載和動(dòng)測(cè)試驗(yàn)。

以該綜合樓工程為例，管樁的靜載試驗(yàn)要模擬實(shí)際荷載情況，通過(guò)靜力加壓，得出3根試樁荷載——沉降關(guān)系曲線，試樁的入土深度為-8.5米、-29.70米和-29.90米。根據(jù)上述系列關(guān)系曲線，確定其容許承載力，使均大于設(shè)計(jì)要求600千牛頓的標(biāo)準(zhǔn)值。單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)采用油壓千斤頂加載。

動(dòng)測(cè)試驗(yàn)法是檢測(cè)樁基承載力及樁身質(zhì)量的技術(shù)手段。高應(yīng)變動(dòng)力測(cè)試法也是作為靜載試驗(yàn)的補(bǔ)充。采用PDA打樁分析儀測(cè)試法，是利用重錘錘擊樁頭，使樁頭產(chǎn)生一個(gè)永久性位移而得出樁的極限承載力和樁身結(jié)構(gòu)完整資料。

三.液壓入樁的施工方法

(一)施工要點(diǎn)

1.靜力壓樁單樁豎向承載力，可通過(guò)樁的終止壓力值來(lái)判斷，但因土質(zhì)的不同而異。要通過(guò)靜載對(duì)比試驗(yàn)來(lái)確定一個(gè)系數(shù)，然后利用系數(shù)和終止壓力，求出單樁豎向承載力的標(biāo)準(zhǔn)值。如判斷的終止壓力值不能滿足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)立即采取送壓加深處理或補(bǔ)樁措施。壓樁應(yīng)控制好終止條件。該綜合樓樁基工程，壓樁到設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)，壓力表的壓力達(dá)到單樁承載力2.7倍時(shí)，即停止壓樁。

2.壓樁應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，采用硫磺膠泥接樁間歇不宜過(guò)長(zhǎng)(一般為10～18分鐘)。接樁面應(yīng)保持干凈，澆注時(shí)間不應(yīng)超過(guò)2分鐘；上下中心線應(yīng)對(duì)齊，偏差不大于10毫米，節(jié)點(diǎn)矢高不得大于1%樁長(zhǎng)。

3.垂直度控制，調(diào)校樁的垂直度是沉樁質(zhì)量的關(guān)鍵。插樁在一般情況下入土30～50厘米為宜。樁機(jī)駕駛?cè)藛T應(yīng)使樁機(jī)縱橫方向保持水平，調(diào)校垂直在規(guī)范允許值以內(nèi)才能沉樁。在沉樁過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)觀察樁的進(jìn)尺變化，如地質(zhì)層有障礙物、樁桿偏移時(shí)，應(yīng)采取措施逐漸調(diào)直。

(二)沉樁線路的選定

為使壓樁中各樁的壓力阻力基本接近，入樁線路應(yīng)選擇單向行進(jìn)，不能從兩側(cè)往中間進(jìn)行。這樣可避免因地基土上溢使地表升高，又不致因土的擠壓而造成部分樁身傾斜，保證了群樁的工作基本均勻并符合設(shè)計(jì)值。

(三)管樁與承臺(tái)的連接方式

工程管樁與承臺(tái)采用剛接。管樁的樁頭采用專用工具鋸斷，斷口平齊，在樁頭的樁管內(nèi)填充4200毫米高的C30細(xì)石混凝土，并在混凝土中均分插入6φ14鋼筋與承臺(tái)連接。

四.管樁的設(shè)計(jì)及施工中應(yīng)注意的事項(xiàng)

1.樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案必須根據(jù)上部荷載、工程地質(zhì)條件等綜合考慮。同一工程中，樁的規(guī)格、型號(hào)不應(yīng)太多，以免造成施工錯(cuò)誤。

2.綜合考慮地質(zhì)情況和樁身強(qiáng)度，確定單樁承載力。管樁為開(kāi)口樁，在確定單樁承載力時(shí)，將開(kāi)口樁按閉口樁考慮。

3.適當(dāng)限制壓樁速度，沉樁速度一般控制在1米/分左右為宜。

4.壓樁機(jī)應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況配足額重量，或選用相應(yīng)的液壓樁機(jī)。

5.采用焊接法接樁應(yīng)分層均勻地將套箍對(duì)焊的焊縫填滿，焊畢停歇1分鐘，即可進(jìn)行沉樁。

6.管樁不應(yīng)損壞。樁帽、樁身和送樁的中心線應(yīng)重合。壓同一根樁時(shí)，應(yīng)縮短停息時(shí)間。

7.入樁有一定的垂直行程高度，如樁機(jī)的垂直行程為1.5米，在開(kāi)始的第一二個(gè)行程，要特別注意控制樁身的垂直度。

8.記錄入樁行程深度及相應(yīng)壓力值，以判別入樁情況正常與否及樁的承載能力。

9.為減少靜力壓樁的擠土效應(yīng)，可設(shè)置袋裝砂井、塑料排水板或隔離板樁，以消除部分超孔隙水壓力，減少擠土現(xiàn)象。在壓樁過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)鄰近建筑物、地下管線的觀測(cè)、監(jiān)護(hù)。另外應(yīng)合理安排沉樁順序、控制打樁速度，采用重錘輕擊以及先開(kāi)挖基坑后打樁的措施。

10.一般建筑物沉降穩(wěn)定歷時(shí)較長(zhǎng)，沉降觀測(cè)不能在打樁結(jié)束時(shí)停止，還應(yīng)延長(zhǎng)到主體工程完成且沉降已基本穩(wěn)定后才停止，以便發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)及時(shí)采取措施。(作者單位：浙江八達(dá)建設(shè)集團(tuán)有限公司)