【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力管樁；優(yōu)缺點(diǎn)；施工；質(zhì)量控制 

　　前言 

　　隨著國(guó)家科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的施工方法和技術(shù)不斷的涌現(xiàn)并且得到發(fā)展，預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)在基礎(chǔ)工程中得到廣泛的應(yīng)用，相應(yīng)的質(zhì)量問(wèn)題也隨之出現(xiàn)。避免該問(wèn)題的最好辦法是施工過(guò)程中預(yù)測(cè)到軟土地區(qū)中可能引發(fā)的工程質(zhì)量問(wèn)題，預(yù)先采取必要的措施加以防范。并且要充分認(rèn)識(shí)到影響預(yù)應(yīng)力管樁施工質(zhì)量的因素是多方面的，有地質(zhì)方面的，有樁身質(zhì)量方面的，有勘察設(shè)計(jì)方面的，有施工方面的，所以施工質(zhì)量控制應(yīng)采取符合工程實(shí)際的針對(duì)性的預(yù)案和措施，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)范規(guī)程，做好施工的質(zhì)量控制，確保樁基質(zhì)量及周?chē)�環(huán)境的安全。隨著預(yù)應(yīng)力管樁理論研究的進(jìn)步和工程實(shí)踐的不斷積累，預(yù)應(yīng)力管樁施工應(yīng)用水平必將得到更大的提高。 

　　1、預(yù)應(yīng)力管樁的優(yōu)缺點(diǎn) 

　　（1）預(yù)應(yīng)力管樁的優(yōu)點(diǎn)：①施工前準(zhǔn)備時(shí)間短。由于制作過(guò)程的自動(dòng)化程度高，經(jīng)高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的管樁，從成型到使用僅需幾天時(shí)間。②適應(yīng)性強(qiáng)。對(duì)持力層起伏較大的地質(zhì)條件，設(shè)計(jì)可依靠樁長(zhǎng)的調(diào)整，達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效果。③強(qiáng)度高，樁身耐打，穿透力強(qiáng)。成樁質(zhì)量可靠。④施工速度快，施工周期短，文明施工，現(xiàn)場(chǎng)整潔。⑤經(jīng)濟(jì)效益好，單位承載力造價(jià)相對(duì)較低。與其他混凝土預(yù)制樁相比單方混凝土可能提供的承載力高。 

　�。�2）預(yù)應(yīng)力管樁的缺點(diǎn)：①土層中含有較多難以清除的孤石（障礙物），或有不適宜作持力層且管樁又難以貫穿的堅(jiān)硬夾層地域。②管樁難以貫入的巖面上無(wú)適合作樁端持力層的土層，或持力層較薄且持力層上覆土較松軟，管樁難于貫入的巖面埋藏較淺且傾斜較大。 

　　2、預(yù)應(yīng)力管樁施工質(zhì)量控制 

　　2.1預(yù)應(yīng)力管樁的進(jìn)場(chǎng)檢查 

　�。�1）外觀：重點(diǎn)檢查管樁表面是否平整、密實(shí)有無(wú)蜂窩、露筋裂縫，色感均勻程度等。要求樁頂處無(wú)孔隙，混凝土不得高于接頭端面；預(yù)應(yīng)力鋼筋不允許斷筋、脫頭；合縫及包箍處不允許漏漿，內(nèi)表面不得塌落露筋。 

　　（2）堆放：要求堆放場(chǎng)地堅(jiān)實(shí)平整，且必須按二支點(diǎn)法設(shè)置墊木，管樁應(yīng)按支點(diǎn)位置放在墊枕上，層與層之間用墊木隔開(kāi)，每層墊木應(yīng)在同一水平上，堆垛時(shí)必須在兩側(cè)打好木楔防止?jié)L垛。 

　�。�3）吊運(yùn)：管樁吊運(yùn)應(yīng)輕吊輕放，嚴(yán)禁碰撞，如單節(jié)樁吊運(yùn)采用兩頭鉤吊法，豎起時(shí)可采用單點(diǎn)法。 

　　2.2樁機(jī)、樁錘及樁帽的選擇和樁機(jī)性能監(jiān)控 

　�。�1）在噪音不受限制的地區(qū)或地段，在地質(zhì)條件及周?chē)�環(huán)境適合的情況下，優(yōu)先采用穿透力強(qiáng)的錘擊樁機(jī)；而在對(duì)環(huán)境噪音有限制的地區(qū)或與周邊建筑物尤其是有天然地基的建筑物較貼近時(shí)，則應(yīng)優(yōu)先采用靜力壓樁機(jī)。 

　�。�2）錘擊樁機(jī)施打預(yù)應(yīng)力管樁的要求。柴油錘爆發(fā)力強(qiáng)，錘擊能量大，工效高，錘擊作用時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，落距能隨樁端阻力的大小而自動(dòng)調(diào)整，人為的控制因素較少。柴油錘的油門(mén)分 4 檔，如選錘合理，一般只開(kāi)到 2 檔，這樣樁不易被打碎，錘也不易受到損壞，還應(yīng)做到“重錘低擊”。遇到特殊的地質(zhì)情況時(shí)，選錘應(yīng)更加慎重。如持力層較薄，宜選擇較低能量的樁錘，以防擊穿；而需穿越厚度在 5m 以上的密實(shí)砂層或進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化層的話，則應(yīng)選擇能量較高的樁錘并采用“低擊”的方法施打，避免因樁錘能量低而導(dǎo)致總錘擊數(shù)偏高。在施工過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常檢查柴油錘氣罐的密閉性，以防因漏氣、漏油而造成沖擊能量忽高忽低，樁身破壞和對(duì)收錘標(biāo)準(zhǔn)的誤判。 

　　（2）樁帽、樁墊的合理選擇是一個(gè)不可忽視的重要環(huán)節(jié)；套在樁頭上的樁帽筒，其內(nèi)徑不宜過(guò)大或過(guò)小，以大于樁徑 2～4cm 為宜，深度也不宜太深或太淺，以 30～40cm 為宜。錘與樁帽間的墊層宜采用豎向硬木或鋼絲繩填滿，厚度為 15～20cm；樁帽與樁頂間的墊層宜采用麻袋、紙墊和木夾板等襯墊材料，經(jīng)錘擊壓縮后的厚度宜為120～150mm，同時(shí)應(yīng)經(jīng)常檢查并及時(shí)更換，這對(duì)防止樁頭被擊碎及增強(qiáng)貫入能力都有好處。 

　　2.3打樁順序的合理安排和沉樁工藝的控制 

　　管樁基礎(chǔ)工程的質(zhì)量控制是一個(gè)系統(tǒng)工程，除了正確進(jìn)行勘察設(shè)計(jì)、嚴(yán)格控制樁身質(zhì)量和合理選擇沉樁形式外，對(duì)施工工藝的控制也是一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。施工中存在的質(zhì)量問(wèn)題主要有樁位及樁身傾斜率超過(guò)規(guī)范要求，樁身破裂，樁端未到設(shè)計(jì)持力層，樁的承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求等，因而應(yīng)采取下列措施： 

　�。�1）合理安排沉樁順序和速度，嚴(yán)格監(jiān)控樁位及樁頂標(biāo)高。 

　　打樁前，應(yīng)及時(shí)對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行平整處理，對(duì)明、暗河清除雜填土及淤泥，并按設(shè)計(jì)要求回填，以滿足打樁機(jī)移動(dòng)的要求。如遇場(chǎng)地不平，應(yīng)在打樁機(jī)行走輪下加設(shè)墊板，使打樁機(jī)底盤(pán)保持水平。如遇施工的建筑物基礎(chǔ)為大面積預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，打樁方向宜由中間向兩邊對(duì)稱進(jìn)行。由于實(shí)際施工中的表層土質(zhì)、回填土往往為中軟素填土，為防止打樁機(jī)在移位時(shí)造成已沉樁出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象，應(yīng)在建筑物基礎(chǔ)的四周留有打樁機(jī)回返的余地，一般由建筑工地一側(cè)向單一方向進(jìn)行。當(dāng)施工場(chǎng)地毗鄰某建筑物時(shí)則應(yīng)從毗鄰建筑物處向另一方向施工，同時(shí)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)底標(biāo)高，先深后淺進(jìn)行沉樁。在實(shí)際施工中還應(yīng)控制沉樁數(shù)，以利于沉樁擠土效應(yīng)而引起的土體中孔隙水壓力的釋放，減少土體隆起。在沉樁過(guò)程中應(yīng)特別注意對(duì)成樁樁位及樁頂標(biāo)高進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)的措施來(lái)進(jìn)行調(diào)整。 

　　（2）采取有效措施，保證樁接頭及樁靴的焊接質(zhì)量。當(dāng)超過(guò)預(yù)制樁長(zhǎng)度時(shí)，接頭質(zhì)量是管樁樁基質(zhì)量的關(guān)鍵，均采用鋼端板焊接法。每段管樁沉管后，需要樁段對(duì)接時(shí)，應(yīng)對(duì)接口的管端預(yù)埋鋼箍進(jìn)行除銹處理，對(duì)連接部位上的雜質(zhì)、油污、水分也要清理干凈。同時(shí)還應(yīng)注意焊條的質(zhì)量， 在拼接處應(yīng)由兩個(gè)焊工對(duì)稱進(jìn)行環(huán)焊，焊接層數(shù)不小于兩層，焊縫應(yīng)飽滿連接，并做好相應(yīng)的后繼防腐工作。管樁中心線與拼接管樁中心線偏差不大于 2mm，焊接后焊縫應(yīng)自然冷卻，嚴(yán)禁用水冷卻和焊完立即施打。對(duì)于一部分管樁在沉樁后樁頂標(biāo)高超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，要采取截樁措施（一般不宜截樁）。為確保截樁后的管樁質(zhì)量，不得使用大錘硬砸。應(yīng)使用截樁機(jī)械或手工方法， 先將截樁處樁身下部一定范圍用鋼抱箍緊，或用混凝土堵住再沿其上緣用鋼釬在樁身四周對(duì)稱鑿穿后再用錘打下。如須切斷鋼筋可用氣割法進(jìn)行。預(yù)應(yīng)力管樁的樁靴常使用鋼樁靴，目前常用的有開(kāi)口平底型、封底十字刀型和閉口鈍圓錐型 3 種。根據(jù)軟土地基地層構(gòu)造及多年的施工經(jīng)驗(yàn)，宜采用封底十字刀型，因其較易保持沉樁的直線性，穿進(jìn)硬層性能好，適用于打穿堅(jiān)硬地層（如中密以上的礫砂層），如需進(jìn)入較硬的強(qiáng)風(fēng)化層，則宜增加腳刃和鋼板厚度。樁靴焊縫也要嚴(yán)格控制，當(dāng)采取將平放于地面上的樁“翻身”的辦法時(shí)應(yīng)保證全周邊焊接牢固，否則施打過(guò)程中很容易脫落，對(duì)樁的破土能力及導(dǎo)向性均會(huì)造成影響，結(jié)果會(huì)降低樁端承載力；如樁尖落在透水性較好的砂層上，則成樁后樁管腔內(nèi)會(huì)不斷冒水，對(duì)樁頭接頭及承臺(tái)施工造成很大的難度。 　�。�3）控制好打樁力 

　　由于管樁橫截面面積遠(yuǎn)小于實(shí)心預(yù)制樁， 因而在施工過(guò)程中要控制打樁力， 以免施打過(guò)程出現(xiàn)樁身破損，打爛樁頭或接頭。對(duì)于錘擊沉樁，其錘擊過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力會(huì)以應(yīng)力波的形式傳至樁端，然后又反射回來(lái)。在周期性拉壓應(yīng)力的作用下，為防止預(yù)應(yīng)力混凝土管樁沉樁出現(xiàn)環(huán)向裂縫，應(yīng)控制錘擊過(guò)程中產(chǎn)生的壓應(yīng)力小于所選預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的抗壓極限強(qiáng)度；拉應(yīng)力小于所選預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的抗拉極限強(qiáng)度。在實(shí)際施工過(guò)程中，可根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，在預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的制作中對(duì)樁端的鋼筋進(jìn)行加強(qiáng)，在打樁過(guò)程中一般采用 2～5cm 的夾層橡膠板作為緩沖墊加設(shè)在預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的樁端，以減少落錘對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的損壞。落錘重量除應(yīng)滿足上述預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的質(zhì)量要求外，還不宜小于預(yù)估的試樁極限承載力的 1/10；對(duì)于靜壓沉樁、只要求靜壓力不能超過(guò)所選預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的抗壓極限設(shè)計(jì)值。壓至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，靜壓力一般應(yīng)大于或等于 1.25 倍的單樁設(shè)計(jì)極限承載力。管樁沉樁至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)做好相應(yīng)打樁力的原始記錄，如遇局部沉樁不符合要求，應(yīng)及時(shí)通知設(shè)計(jì)、監(jiān)理做好相應(yīng)處理，保證沉樁質(zhì)量。 

　�。�4）沉樁過(guò)程應(yīng)連續(xù)跟進(jìn)，避免中途停歇。 

　　在預(yù)應(yīng)力管樁的沉樁過(guò)程中，樁周?chē)�的土體發(fā)生急速而激烈的擠壓，土中孔隙水壓力急劇上升，土的抗剪強(qiáng)度大大降低，這時(shí)樁身很容易下沉，一旦中途停歇下來(lái)，隨著時(shí)間的推移，樁周土體中的孔隙水壓力就逐漸消散，土體發(fā)生固結(jié)，土的抗剪強(qiáng)度逐漸恢復(fù)和提高，這時(shí)要繼續(xù)沉樁就相當(dāng)困難，特別是在較厚的粘土、粉質(zhì)粘土層中幾乎無(wú)法繼續(xù)沉樁，所以無(wú)論采用錘擊還是靜壓沉樁都應(yīng)盡量避免中途停歇。 

　　（5）控制好樁的入土深度、樁端持力層、貫入度、最后一米錘擊數(shù)等，確保達(dá)到設(shè)計(jì)承載力。 

　　錘擊管樁除摩擦樁按樁長(zhǎng)控制外，通常以最后貫入度及樁進(jìn)入持力層的深度雙控作為收錘標(biāo)準(zhǔn)，往往忽略了總錘擊數(shù)、最后 1m 錘擊數(shù)、樁身反彈值等相關(guān)的重要因素。個(gè)別人片面追求貫入度越小越好，但如沒(méi)有貫入度和貫入度極小時(shí)，還進(jìn)行錘擊，能量主要是用于破壞樁身上，樁便會(huì)打損、打爛。PC 樁沉樁總錘擊數(shù)不宜超過(guò) 2000 擊，最后 1m 錘擊數(shù)不宜超過(guò) 250 擊；PHC 樁的總錘擊數(shù)不宜超過(guò) 2500 擊，最后 1m 錘擊數(shù)不宜超過(guò)300 擊。樁身混凝土強(qiáng)度隨錘擊數(shù)的增加而逐漸降低，下降率達(dá) 30%～40%左右，對(duì)樁身質(zhì)量會(huì)不利，同時(shí)也會(huì)損壞樁錘。一般以最后 3 陣貫入度 20～30mm/10 擊為宜，貫入度的大小是錘重、落距、工程地質(zhì)條件、設(shè)計(jì)樁徑及樁長(zhǎng)、樁距的綜合體現(xiàn)，只要單樁承載力的取值和樁進(jìn)入持力層的深度合理，且樁尖下有足夠的下臥層，即使最后貫入度以 120mm/10 擊為收錘標(biāo)準(zhǔn)，靜載試驗(yàn)結(jié)果表明它也能達(dá)到設(shè)計(jì)承載力，這一點(diǎn)在工程實(shí)例中已得到證實(shí)。如貫入度已達(dá)到通常的收錘標(biāo)準(zhǔn)，而樁的入土深度與設(shè)計(jì)要求及地質(zhì)報(bào)告不符，就應(yīng)繼續(xù)連續(xù)地錘擊 3 陣并以貫入度無(wú)變化為收錘標(biāo)準(zhǔn)，以免造成誤判。按目前通常使用的樁靴及施工技術(shù)，我們認(rèn)為不宜考慮樁尖進(jìn)入中風(fēng)化層，對(duì)進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化層的深度也應(yīng)適當(dāng)控制。靜壓預(yù)制管樁的摩擦樁同樣以設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為終壓控制條件，終壓控制條件以設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)控制為主，終壓值作對(duì)照。但對(duì)一些設(shè)計(jì)承載力較高的工程，終壓值宜盡量達(dá)到設(shè)計(jì)取值的 1.5～1.7 倍，并視土質(zhì)及布樁情況考慮復(fù)壓；對(duì)于 14～21m 的中長(zhǎng)樁，其終壓力控制在設(shè)計(jì)取值的 1.7～2 倍以上，宜復(fù)壓 3 次為好；而小于 14m 的短樁在個(gè)別風(fēng)化巖層埋置較淺，其終壓力應(yīng)控制在設(shè)計(jì)取值的 2～2.5 倍以上，并應(yīng)連續(xù)復(fù)壓 3～5 次以上。 

　�、首⒅貙�(shí)際打樁，驗(yàn)證勘察資料。一般來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)依據(jù)勘察報(bào)告選樁型，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)提出打樁控制指標(biāo)。打第一根試樁時(shí)大家都很重視，業(yè)主、設(shè)計(jì)、土建、監(jiān)理、勘察等各方都到現(xiàn)場(chǎng)，看打樁的情況，檢驗(yàn)勘察資料的準(zhǔn)確性。但許多時(shí)候，對(duì)后續(xù)的工程施工的鋪開(kāi)，就有點(diǎn)顯得不夠重視實(shí)際打樁中發(fā)生的情況。我們認(rèn)為打樁是一種最好的原位試驗(yàn)，必須重視實(shí)際打樁的結(jié)果，打樁記錄真實(shí)地反映了地層大致的變化情況及厚度，應(yīng)該用每根樁的打樁記錄來(lái)驗(yàn)證地質(zhì)勘察資料，而不應(yīng)單憑地質(zhì)勘察資料決定樁的可打與否。 

　　地質(zhì)情況有時(shí)候變異是很大的，而且勘察資料有時(shí)候還存在問(wèn)題。筆者曾碰到這樣的事，工程勘察資料把持力層的強(qiáng)～中風(fēng)化細(xì)砂巖錯(cuò)定為全風(fēng)化，而全風(fēng)化層上又沒(méi)有什么硬土層，設(shè)計(jì)根據(jù)勘察資料選用管樁，施工后有許多樁被打爛，有的樁總錘擊數(shù)不到 30 錘便將樁打爛，設(shè)計(jì)剛開(kāi)始不相信施工方的話，堅(jiān)持認(rèn)為是施工的工藝水平不行，拖了很久，后來(lái)許多樁經(jīng)低應(yīng)變檢測(cè)為斷樁，又緊靠斷樁打地質(zhì)孔證明該持力層為中風(fēng)化，設(shè)計(jì)不得已才改樁型為挖孔樁。 

　　3結(jié)語(yǔ) 

　　預(yù)應(yīng)力管樁以其樁身質(zhì)量可靠、承載力高、經(jīng)濟(jì)且施工快速等優(yōu)點(diǎn)，在軟土地區(qū)得到了廣泛的推廣運(yùn)用，取得了良好的效果。但由于某些地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，施工經(jīng)驗(yàn)不足，要對(duì)施工的質(zhì)量控制過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的一些問(wèn)題加以歸納總結(jié)，以供類似工程參考。 

　　參考文獻(xiàn)： 

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