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0引言

預(yù)應(yīng)力管樁是一種空心混凝土結(jié)構(gòu)，通過離心成型技術(shù)和預(yù)應(yīng)力技術(shù)制作而成，適用于建筑工程地基處理［1］。預(yù)應(yīng)力高強管樁的混凝土標號通常在C80以上，承載性能強，對強化風層和密實沙化層能輕松楔入，承載能力比沉管灌注樁高，施工效率高，能有效縮短施工周期［2］。

1工程概況

某工程位于羅源灣北岸寶鋼德盛不銹鋼有限公司廠房區(qū)域內(nèi)，屬淺海灘涂地貌。場地臨時堆放有大量土方和水渣，地面標高在-2.0~4.5m之間，平均值約為3.25m，地勢起伏較大。工程樁基均采用先張法預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁，樁基型號為PHC500-AB125。樁長為62~72m，樁基數(shù)量為7717套。樁端持力層為⑥2層（花崗巖強風化），樁端進入持力層深度≧1.0m，施工以貫入度控制為主，樁長控制為輔。樁尖采用封口型十字型鋼樁尖或圓錐形樁尖。

2先張法預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁施工技術(shù)

2.1工藝流程

具體流程［3］為：定位測量→對齊中心→焊接樁尖→壓樁→接樁→送樁→截樁。

2.2施工準備

2.2.1場地要求

作業(yè)現(xiàn)場須保證低于1%的地面坡度，保證地面超過140MPa的耐力度，把樁機自重先卸掉10%，徹底清理作業(yè)現(xiàn)場，不能殘留任何雜物或其它構(gòu)造物遺物，確保樁機運輸順暢，運輸樁機的過程須保證其中心點和所經(jīng)之處鄰近建筑物的安全間距大于5m。

2.2.2管樁堆放

管樁成料須經(jīng)過嚴格檢測后，測試其強度數(shù)據(jù)100%達標后方可進場，堆放的管樁層數(shù)須小于等于4層，堆放場地須提前整平夯實，管樁堆放要牢固固定，嚴防側(cè)滾或側(cè)滑，不得因任何震動因素導(dǎo)致管樁滑落。

2.2.3樁位測量定位

調(diào)平樁機，嚴格測試對正展開測量網(wǎng)絡(luò)，由總線控制點向外延伸6~8m范圍，以白石灰圈定，測量過程須保證低于10mm的樁位差距值，如果是群樁，則該數(shù)據(jù)須低于20mm。

2.3壓樁技術(shù)

2.3.1樁機及管樁就位

移動樁機到達壓樁位置，實施調(diào)平處理，樁位的中心和樁機夾持器中心完全對正，安裝在樁機上的吊車開始起吊鄰近管樁，管樁向夾持箱內(nèi)插入，司機負責把夾持箱夾口打開，按照指揮人員命令夾持箱內(nèi)放入管樁，整個過程須緩慢進行，管樁慢慢下落，和地面還有10cm時暫停，夾關(guān)器檢測夾緊管樁，須保證壓力不得大于5MPa，加壓過程嚴格按照技術(shù)標準進行，對管樁進行對中，把低于500cm的鋼筋模具置于地面，管樁中心對齊模具周邊，管樁微提，開始焊接樁尖。

2.3.2壓樁

（1）壓制第一節(jié)樁。壓制首根樁對壓樁量有關(guān)鍵性影響，嚴格測量定位，牢牢控制垂直度，樁體下壓過程須實時監(jiān)測樁機水平儀動態(tài)數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)變化隨時調(diào)整樁位，要設(shè)置合理經(jīng)緯線或吊線錘，分布在樁體的側(cè)面和正面合適位置，保證樁體低于0.15%的垂直度偏差，如果出現(xiàn)過大垂直度偏差，已經(jīng)壓入的樁體須盡快拔出，調(diào)試精準后再次下壓，盡量確保首根樁體精準壓制，為保證下壓過程能一次成功，壓樁作業(yè)須加快速度，時間越短越好，避免下壓過程遭遇外部因素產(chǎn)生偏差［4］。（2）合理調(diào)配管節(jié)長度。接樁過程中須合理調(diào)整樁位，保證管樁接頭數(shù)量少于4個，如果接頭處于一個承臺樁體上，則互相之間的位置必須錯開，不得處于相同的位置區(qū)域，否則接樁過程會有擠壓力產(chǎn)生。（3）現(xiàn)場測量。相關(guān)測量作業(yè)須及時跟進壓樁過程，測量完成速度要快，須保證垂直面和水平面測量數(shù)據(jù)準確無誤。（4）停止作業(yè)?，F(xiàn)場作業(yè)過程中難免會有特殊情況出現(xiàn)，一旦有特殊情況，必須立即停止作業(yè)，例如作業(yè)過程突然出現(xiàn)壓力數(shù)據(jù)的異常下降，而沉降量急劇增大，樁身嚴重傾斜或跑位等，作業(yè)人員須立即排查成因并迅速處理，消除全部異常情況后方可重新開始壓樁作業(yè)。

2.4接樁

接樁作業(yè)過程中，接頭位置須用二氧化碳實施保護性焊接作業(yè)，二氧化碳氣體的焊接過程能在電弧周圍產(chǎn)生保護層，雖然只是局部的，也能達到保護效果，避免產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的氣體或其它有害氣體進入，有效提升焊接質(zhì)量。保證超過99%的二氧化碳氣體濃度，焊接作業(yè)過程要嚴格防風，需要注意以下問題［5-7］：（1）樁前處理。如果管樁有延伸或接長的必要，須保證進入土體部分樁頭高度比地面要高50~100cm，方便后續(xù)接樁焊接作業(yè)的實施，上部和下部的樁體必須順直，誤差不得大于2mm，而且對接樁體時，須對樁體表面進行徹底清理，務(wù)必除去所有保護層，以金屬光澤裸露出來為止，確保焊接作業(yè)優(yōu)質(zhì)高效。（2）焊絲選擇。通常接樁的接口坡口都是U形的，215焊絲或GM-56型焊絲都是適用材料，焊接作業(yè)過程中，樁口外圍須達到4~6個的焊接點位，接下來是分層焊接過程，焊接作業(yè)層數(shù)必須達到3層以上，焊接一層完成后徹底清理殘渣，再開始下層焊接作業(yè)。（3）縮減焊接時間。接樁過程的焊接作業(yè)須確定接頭已經(jīng)徹底冷卻后，壓樁作業(yè)才能開始，這個自然冷卻時長須保證超過8min，不得以冷水直接潑到對接基樁位置進行冷卻，這樣會導(dǎo)致焊接點位出現(xiàn)斷裂，嚴重危害焊接作業(yè)質(zhì)量，接樁作業(yè)質(zhì)量也會受到負面影響。

2.5異常情況處理措施

沉樁必須連續(xù)施打完畢，不得中途停止，但遇到下列情況，必須立即停止施工，待處理完畢方可繼續(xù)施工：（1）貫入度發(fā)生巨變；（2）樁身突然發(fā)生傾斜、位移或嚴重回彈；（3）樁頂或樁身出現(xiàn)嚴重裂縫、破碎等情況；地面明顯沉降或隆起、鄰樁上浮或位移過大；（4）施工時，如未達預(yù)定樁長但貫入度已滿足停錘標準時，應(yīng)注意觀察地勘報告中相應(yīng)地質(zhì)剖面圖。為防止樁身損壞，任一單樁的總錘擊數(shù)不宜超過2000擊，最后1.0m的錘擊數(shù)不宜超過250擊，當持力層為較薄弱的強風化覆蓋層且上覆土層較軟弱時，最后貫入度可以適當減少，但不宜小于25mm/10擊。

2.6樁基檢測

樁基檢測數(shù)量不少于總樁基數(shù)量的20%，且不少于10根。當采用低應(yīng)變法檢測時，受檢測混凝土強度不低于設(shè)計強度的70%，且不低于15MPa；檢測儀器應(yīng)符合基樁動測儀的有關(guān)規(guī)定，且應(yīng)具有信號顯示、儲存和分析功能；單樁水平承載力進行靜載試驗時，水平加載裝置采用油壓千斤頂，加載能力不小于最大實驗荷載的1.2倍；樁基位移測量的基準點設(shè)置不受試驗和其他因素的影響，基準點應(yīng)設(shè)置在與作用力方向垂直且與位移方向相反的試樁側(cè)面，基準點與試樁凈靜距離不小于1倍樁徑。測量樁身應(yīng)力或應(yīng)變時，各測試斷面的測量傳感器應(yīng)沿受力方向?qū)ΨQ布置在遠離中性軸的受拉和受壓主筋上；埋設(shè)傳感器的縱剖面與受力方向之間的夾角不得大于10°。在地面下10倍樁徑的主要受力部分，應(yīng)加密測試斷面，斷面間距不宜超過1倍樁徑；若超過此深度，可適當加大測試斷面間距。

2.7施工注意事項

施工前應(yīng)進行工程試樁。試樁時，請監(jiān)理、業(yè)主、設(shè)計單位參加。預(yù)應(yīng)力管樁采用打入法施工，樁端持力層花崗巖強風化層，樁端進入持力層深度≥1.0m；應(yīng)參考試樁報告選取合適的錘重；施工過程中，應(yīng)以貫入度控制為主，樁長控制為輔，單樁承載力特征值及預(yù)估樁長及地質(zhì)剖面圖詳見相關(guān)資料，終止沉樁宜以貫入度結(jié)合樁端標高進行雙重控制，控制最后三陣錘的貫入度(每陣十錘），要求每陣錘擊貫入度≤20mm，且每陣貫入度呈遞減狀。樁插入時的垂直度偏差不得超過0.5%，樁位最大允許偏差100mm。樁接頭采用焊接連接，焊接完成后需待焊縫冷卻3~5min后才能繼續(xù)施壓管樁，管樁接長時，接頭處外露鋼結(jié)構(gòu)先涂環(huán)氧富鋅底漆三遍，厚150μm，并在焊縫周邊涂抹快干型瀝青涂料。應(yīng)嚴格控制樁頂標高，要求不允許出現(xiàn)負誤差，以保證與承臺的連接。若需要截樁時，應(yīng)采用專用工具切割，嚴禁采用風鎬破除或大錘橫向敲擊截樁，以免損壞樁頭。開挖基槽時，應(yīng)采取排水措施，分層均衡開挖，防止樁體發(fā)生水平位移。同時避免基底部位土層被撓動，如土層被撓動，則必須挖除被撓動部分，用中粗砂回填夯實。由于地質(zhì)情況的特殊性，為了滿足后續(xù)工藝的要求，當施工完成后，宜對樁實施一次復(fù)打。

3質(zhì)量控制要點

3.1加強管樁進場檢查驗收

進入施工現(xiàn)場的成品管樁須接受嚴格的質(zhì)量性能檢測，檢測內(nèi)容包括管樁的外觀美觀度，是否平整以及有無開裂現(xiàn)象等，管樁的吊裝運輸須保證輕拿輕放，不得因意外磕碰損害管體，現(xiàn)場堆放的管樁層數(shù)必須小于等于4層，一旦超過2層，取樁作業(yè)必須利用吊裝機械，嚴禁人工拖拉或滾動，到達壓樁作業(yè)現(xiàn)場，管樁還須進行嚴格復(fù)測，確保靜壓法實施的預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁壓樁作業(yè)質(zhì)量達到設(shè)計標準［8］。

3.2考慮擠土效應(yīng)

壓樁作業(yè)如果是成群的承臺壓樁，作業(yè)人員須提前做好擠土效應(yīng)的應(yīng)對方案，詳細勘察現(xiàn)場地質(zhì)情況，尤其要重點關(guān)注土壤雜物的含量及相關(guān)土質(zhì)的實際情況，必須嚴格執(zhí)行土地監(jiān)測，以實際需要為準確定壓樁次序，先是中心壓樁，再逐步向外擴展，針對群樁壓樁作業(yè)，土方開挖作業(yè)須采用小反鏟，確保土層和積土應(yīng)力能盡快散發(fā)出去，避免產(chǎn)生擠土效應(yīng)。

3.3終壓值控制通常情況下，以靜壓法開展預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁混凝土作業(yè)，須嚴格控制終壓值，以1min的間隔重復(fù)測算終壓值，如果管樁長度沒有超過14m，則須實施2~3次的穩(wěn)壓，須結(jié)合現(xiàn)場實際情況實施連續(xù)性復(fù)壓，復(fù)壓頻次增幅依據(jù)現(xiàn)場情況而定，合理管控終壓值。

4結(jié)語

綜上所述，樁基施工是建筑工程建設(shè)中最為關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)，樁基施工質(zhì)量直接關(guān)系著整個建筑物的穩(wěn)定性和耐久性。目前，我國的樁基施工技術(shù)和施工工藝越來越多樣化，預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁施工技術(shù)憑借獨特的技術(shù)優(yōu)勢，在建筑、鐵路以及水利等建設(shè)項目中得到了廣泛應(yīng)用，深入分析該技術(shù)工藝及施工質(zhì)量控制措施，有助于相關(guān)施工作業(yè)的順利推進。

參考文獻

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作者:史衛(wèi)東 陳海亮 單位:中國二十冶集團有限公司