預(yù)應(yīng)力管樁靜壓法施工與質(zhì)量管理

1、 預(yù)應(yīng)力管樁靜壓法施工與質(zhì)量管理摘要 本文主要介紹預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)砼管樁在粘性土中施工工藝與施工方法，質(zhì)量管理要求，需要引起注意的問題和事項(xiàng)。關(guān)鍵詞 預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度砼管樁；phc管樁靜壓法施工； 質(zhì)量管理abstract: this paper describes the construction of prestressed high strength concrete pile in cohesive soils technology and construction methods, quality management requirements, it require attention fo

2、r the problems and issues.key words:prestressed high strength concrete pile; of phc pile hip construction; quality management中圖分類號(hào)：tu2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 文章編號(hào)：2095-2104（2012）1 前言預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)砼管樁（phc）是采用預(yù)應(yīng)力工藝、經(jīng)離心成型、常壓高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝在工廠標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；a(chǎn)制造的預(yù)應(yīng)力中空?qǐng)A筒細(xì)長(zhǎng)砼預(yù)制件，主要由圓筒形樁身、端頭板合鋼套箍等組成，由于采手了高強(qiáng)砼和蒸汽養(yǎng)護(hù)等一系列先進(jìn)技術(shù)，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)砼管樁具有耐打、耐壓，設(shè)計(jì)選用靈活方便，

3、穿透能力強(qiáng)，單樁豎向承載力高，抗震性能好，耐久性好，造價(jià)便宜，成樁質(zhì)量可靠，施工速度快，施工現(xiàn)場(chǎng)文明簡(jiǎn)潔，無(wú)噪音，在城市施工不擾民，檢測(cè)時(shí)間短等一系列特點(diǎn)，深受建設(shè)單位、施工單位、設(shè)計(jì)人員和監(jiān)理人員的普遍歡迎，在10-40層樓房基礎(chǔ)工程中，原來采用人工挖孔樁和鉆孔灌注樁，有不少已被預(yù)應(yīng)管樁所取代。預(yù)應(yīng)管樁經(jīng)過十幾年的工程推廣應(yīng)用，目前已廣泛用于房屋建筑、橋梁、碼頭等的基礎(chǔ)工程，特別是工程工期緊的項(xiàng)目，具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。但是在使用過程中，特別在施工時(shí)，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)諸如樁頭暴裂、樁偏位、樁身偏斜、場(chǎng)地松軟的回填土、雜填土等場(chǎng)地等問題，給樁基施工帶來不少麻煩，增加樁基處理費(fèi)用等。本文通過某工程（phc）管

4、樁的施工，探討管樁靜壓施工方法與質(zhì)量控制要點(diǎn)，以及需要引起注意的問題。2 工程概況：南京市江寧區(qū)某工程，建筑面積為21000m2,為三棟2-3層的電子廠房，樁基采用phc管樁，共有545根樁靜壓法施工。樁型為phc-400（90）abc60，d型樁尖，樁長(zhǎng)約12m，即單節(jié)樁，以強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖或中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖為樁端持力層，要求樁進(jìn)入持力層1m，單樁豎向承載力特征值分別為900 kn，沉樁時(shí)以壓力值控制為主控，壓樁力約為2倍單樁豎向承載力特征值2倍即1800kn。3 場(chǎng)地土層地質(zhì)條件根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告所描述的情況，本場(chǎng)地地貌形態(tài)單一，屬于丘陵地貌單元，局部有坳溝，大部分地希較平坦，回填土較厚

5、，達(dá)2m左右，主要土層可分為5層，各主要土層自上而下分布如下：素填土，厚度0.45.7m，平均1.95m，層頂標(biāo)高為14.64-22.07m；粉質(zhì)粘土-1，厚度 0.68.0m，平均4.45m，層頂標(biāo)高為13.61-19.60m；淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，厚度1.1011.6m，平均5.67m，層頂標(biāo)高為10.04-20.67m；殘積土，厚度0.44.4m，平均1.63m，層頂標(biāo)高為3.25-17.37m；強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖-1，層頂標(biāo)高為2.85-15.07m，平均8.72m，起伏較大，局部未揭穿；中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，層頂標(biāo)高1.76-12.93，平均5.68m，該層未揭穿，根據(jù)以上土層分析可知，本工程地

6、層分布較為復(fù)雜，部分巖面標(biāo)高程斜線，樁基可采用于采用預(yù)制管樁、人工挖孔樁鉆孔灌注樁施工，樁基穿透粉質(zhì)粘土不太困難，樁端進(jìn)入持力層1m，也可以辦到。4各種樁型的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，人工挖孔樁可靠性高，成本底，但本工程由于存在淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，安全風(fēng)險(xiǎn)較高，不宜采用；工期要30-45天左右；樁完成需養(yǎng)護(hù)28天后才能進(jìn)行開挖和檢測(cè)；采用鉆孔灌注樁，技術(shù)成熟，可靠性沒有人工挖樁和預(yù)應(yīng)力管樁好，且造價(jià)比上述兩種樁均高；工期需30-50天左右；樁完成后需要養(yǎng)護(hù)28天后才能進(jìn)行開挖和檢測(cè)；采用預(yù)應(yīng)力管樁，管樁可以工廠生產(chǎn)，技術(shù)成熟悉，且管樁已于過成的砼管樁（pc樁），發(fā)展成預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)砼管樁（phc管樁）

7、，成樁可靠性高，工期25-30天內(nèi)可完成；一般14天左右即可檢測(cè)和開挖；不存在砼養(yǎng)護(hù)時(shí)間；施工速度快，整體比較，進(jìn)度可提前30天預(yù)應(yīng)管樁可采用錘擊沉樁和靜力壓樁，錘擊沉樁一般使用柴油錘，錘擊沉樁由于容易樁頭暴裂、產(chǎn)生噪音、存在振動(dòng)受到限制；靜力沉樁只要場(chǎng)地具條件，上述問題均可克服；通過現(xiàn)場(chǎng)試樁，樁長(zhǎng)控制在11-14m左右，壓樁力控制在 200 kn，以壓力值為主控，從理論上講均可滿足設(shè)計(jì)要求，這樣由于不存在接樁，省去焊接工序，加快了施工速度，簡(jiǎn)化了施工。5場(chǎng)地要求與處理phc管樁在沿海和長(zhǎng)三角廣泛采用，但需要特別重視場(chǎng)地條件，因壓樁機(jī)重達(dá)300-600t，對(duì)場(chǎng)地一般要求達(dá)到100kn/m2，否

8、則極易發(fā)生質(zhì)量事故（如樁傾斜、擠斷、樁偏位等），在南京河西地區(qū)和蘇州多個(gè)工地曾出現(xiàn)上述問題，補(bǔ)救浪費(fèi)大量的時(shí)間和財(cái)力；但這點(diǎn)往往易被建設(shè)單位和施工單位忽視。6 管樁的施工6.1 主要施工機(jī)械設(shè)備目前市場(chǎng)上所用的樁機(jī)有抱壓式和頂壓式兩種，以抱壓式為主，抱壓式樁機(jī)最大噸位可達(dá)800t，通常在600t，根據(jù)上述工程特點(diǎn)，實(shí)際上只要配重300t即可，這樣可減小場(chǎng)地處理的費(fèi)用。6.2對(duì)于靜壓樁機(jī)的機(jī)械性能要求：樁機(jī)總重量加配重要求達(dá)到設(shè)計(jì)要求，壓機(jī)機(jī)總配重達(dá)到300t，具有質(zhì)量技術(shù)部門出具的監(jiān)督檢驗(yàn)合格證和出廠合格證；樁機(jī)機(jī)架應(yīng)堅(jiān)固、穩(wěn)定，并有足夠剛度，沉樁時(shí)不產(chǎn)生顫動(dòng)位移；夾具應(yīng)有足夠的剛度和硬度，夾

9、片內(nèi)的園弧與樁徑應(yīng)嚴(yán)格匹配，夾具在工作時(shí)，夾片內(nèi)側(cè)與樁周應(yīng)完整貼合，呈面接觸狀態(tài)，且應(yīng)保證對(duì)稱向心施力，嚴(yán)防點(diǎn)接觸和不均勻受力；壓樁機(jī)行走要靈活，通常有步履式和履帶式。最好采用步履式，目前采用液壓步履式，以電動(dòng)液壓油泵為動(dòng)力，明顯提高工效，壓樁機(jī)的底盤要能承受機(jī)械自重和配重的基本要求，底盤的面積要有足夠大，滿足地基承載力的要求。根據(jù)以上的要求，結(jié)合實(shí)際工程情況，我們選用了yzy-600型靜壓樁機(jī)，考慮設(shè)計(jì)只要要求荷載較小，采用減小部分配重，只配足300t足以滿足工程需要。靜壓樁機(jī)施工基本原理：機(jī)身通過油缸支持安裝在大小步履上的小車上，小車在大小步履軌道上由油缸控制運(yùn)動(dòng)，抱壓樁時(shí)，借助自重及配重

10、，以器缸液壓互聯(lián)動(dòng)力系統(tǒng)方式通過夾頭相交壓力施加壓樁力，管樁在自重及配重靜壓力作用下逐漸將樁壓入地基土中，管樁在沉入土層過程中，樁尖把土擠向周圍，從而產(chǎn)生樁側(cè)摩阻力與樁端端阻力。6.3沉樁前準(zhǔn)備工作打樁前協(xié)同建設(shè)單位認(rèn)真做好障礙物的清除與管線的保護(hù)工作。施工場(chǎng)地應(yīng)平整，排水應(yīng)暢通。認(rèn)真做好軸線或控制點(diǎn)的引測(cè)工作，現(xiàn)場(chǎng)必須設(shè)置兩個(gè)以上的軸線控制點(diǎn)，用砼保護(hù)好，并引測(cè)到固定構(gòu)筑物上。開工前認(rèn)真細(xì)致地向所有參與施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，安全交底和分析相應(yīng)地質(zhì)條件下應(yīng)采取的措施。開工前對(duì)進(jìn)場(chǎng)的機(jī)械設(shè)備應(yīng)作全面系統(tǒng)的檢查工作，做好各部位的保養(yǎng)和潤(rùn)滑。6.4管樁的主要施工工藝與方法放樣定樁位：采用全站儀測(cè)量放

11、樣，隨壓隨放。壓樁機(jī)就位時(shí)，應(yīng)對(duì)準(zhǔn)樁位，啟動(dòng)平臺(tái)支腿油缸，校正平臺(tái)處于水平狀態(tài)，啟動(dòng)門架支持油缸，使門架作微傾15o，以便吊管樁。吊樁定位，調(diào)整垂直度：先拴好吊樁用的鋼絲繩及索具，啟動(dòng)吊車吊樁，管樁在施工中起吊，可采用一點(diǎn)法（位置距樁頭0.29l處），使樁尖垂直對(duì)準(zhǔn)樁位中心，微微啟動(dòng)壓樁油缸，當(dāng)樁入土至50cm時(shí)，啟動(dòng)壓樁油缸，進(jìn)入壓樁狀態(tài)。壓樁：?jiǎn)?dòng)壓樁油缸，把樁徐徐壓下，控制施壓進(jìn)度，一般不超過2m/min，達(dá)到壓樁力的要求以后，必須持荷穩(wěn)定。若不能穩(wěn)定，必須再持荷，一直到持荷穩(wěn)定為止，持荷時(shí)間由設(shè)計(jì)人員與監(jiān)理在現(xiàn)場(chǎng)試樁時(shí)確定。7施工質(zhì)量控制措施完善的管理措施是質(zhì)量控制技術(shù)落實(shí)的基本保證，

12、是要有一整套質(zhì)量技術(shù)保證措施。7.1嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙，工程合同文件，有關(guān)現(xiàn)行施工規(guī)范和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求制定各分項(xiàng)工程的實(shí)施措施。7.2高強(qiáng)砼預(yù)應(yīng)力管樁質(zhì)量控制：運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)的管樁應(yīng)按規(guī)定要求進(jìn)行嚴(yán)格檢查，對(duì)于不合格產(chǎn)品或次品，堅(jiān)決退回。7.3樁在運(yùn)輸過程中起吊、堆放必須保持平穩(wěn)，無(wú)大振動(dòng)，以保證樁身不受損傷。7.4樁位放樣：要求設(shè)置相對(duì)固定的控制點(diǎn)，由專人進(jìn)行測(cè)量放樣。7.5樁機(jī)就位：樁機(jī)就位后必須用經(jīng)緯儀在樁機(jī)兩個(gè)方向相互垂直的地方，觀測(cè)樁機(jī)，樁的中心線，設(shè)計(jì)的樁位是否在同一垂直線上，其偏差不應(yīng)超過施工規(guī)范要求的允許偏差。7.6壓樁：工程樁正式施工前應(yīng)進(jìn)行試壓樁，以確定壓樁標(biāo)準(zhǔn)，一般情況下應(yīng)以樁長(zhǎng)和

13、壓樁力雙控進(jìn)行施工；如樁頂標(biāo)高在地面以下，需要送樁，送樁器下端應(yīng)設(shè)置樁墊，要求厚度均勻，并與樁全面接觸，送樁軸線必須與樁軸線一致。7.7截樁：露出地面或未能送至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高的樁，即必須截樁，截樁要求用截樁器，嚴(yán)禁用大錘橫向敲擊、沖撞。8質(zhì)量檢查與驗(yàn)收質(zhì)量檢查依據(jù)：建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)規(guī)范（gb50202-2002）、建筑樁基技術(shù)規(guī)范（jgj94-2008）、gb134761999和江蘇省建筑安裝工程施工技術(shù)操作規(guī)程（dgj32/j28-2006）和設(shè)計(jì)圖紙要求8.1壓樁前的技術(shù)檢查：壓樁機(jī)的壓力表的校定證書、控制測(cè)量成果和樁位測(cè)量結(jié)果；8.2外觀檢查：管樁隨車提供合格證和砼檢測(cè)報(bào)告，檢查

14、管樁本身是否有裂縫，外形尺寸；8.3壓樁過程檢查：壓力表壓力值、樁垂直度、壓入深度、樁頂標(biāo)高；8.4 樁承載力的檢驗(yàn)打樁結(jié)束以后，按樁基規(guī)范要求隨機(jī)抽檢1%且不少于3根樁進(jìn)行單樁靜載荷試驗(yàn)，以確定單樁豎向承載力極限值。本工程a、b、c、d樓共抽檢5根工程樁，檢測(cè)結(jié)果如下表，結(jié)果符合設(shè)計(jì)圖紙要求和施工規(guī)范規(guī)定。8.5 樁身質(zhì)量檢測(cè)樁身質(zhì)量采用小應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)方法，共抽檢545根管樁，其中南京寧橋工程技術(shù)有限公司檢測(cè)545根，南京市建筑安裝工程質(zhì)量檢測(cè)中心檢測(cè)89根，檢測(cè)結(jié)果表明，全部為一類樁，樁身質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。靜載檢測(cè)各樁的檢測(cè)結(jié)果8.6 樁偏位檢測(cè)開挖后對(duì)樁位逐一進(jìn)行量測(cè)，絕大部分樁位偏差在

15、20-85mm，個(gè)別樁位偏差超過設(shè)計(jì)允許，已報(bào)設(shè)計(jì)單位，設(shè)計(jì)單位已出圖結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了加固，其它均符合設(shè)計(jì)和施工驗(yàn)收規(guī)范要求。8.7 沉降觀測(cè)建筑物的沉降觀測(cè)隨建筑物施工進(jìn)度分別進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，一年之后竣工驗(yàn)收前觀測(cè),根據(jù)南京南大巖土工程技術(shù)有限公司的觀測(cè)成果，最大沉降量2.3mm，最大沉降差為1.5mm，在規(guī)范規(guī)定范圍之內(nèi)，沉降速度小于0.005mm/d,，滿足高層和一級(jí)建筑沉降觀測(cè)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)（低于0.01mm/d），符合建筑變形測(cè)量規(guī)范（jgj8-2007）和南京地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（dgj32/j12-2005）要求。9 結(jié)語(yǔ)高強(qiáng)砼預(yù)應(yīng)力管樁（phc）經(jīng)過二十多年應(yīng)用，其生產(chǎn)工藝成熟、技術(shù)先進(jìn)，同時(shí)由于目前壓（打）樁裝備技術(shù)進(jìn)步明顯，效率高，工期效益顯著，成本比較優(yōu)勢(shì)明顯，特別適合在軟土和部分粘性土中使用，工期可大量宿短，單樁豎向承載力高等優(yōu)點(diǎn)，值得在適用的范圍大力推廣應(yīng)用。參考文獻(xiàn)1 建筑樁基技術(shù)規(guī)范，jgj94-2008中國(guó)建筑工業(yè)出版社2 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范，gb5007-2002中國(guó)建筑工業(yè)