PHC管樁靜壓法施工與質(zhì)量控制

PHC管樁靜壓法施工與質(zhì)量控制ConstructionandQualityControlofPrestressedSpunHighStrengthConcretePileChenLin[提要]本文主要介紹預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)砼管樁的施工工藝與方法，質(zhì)量控制要求，保證預(yù)應(yīng)力管樁施工質(zhì)量，以滿足規(guī)范與設(shè)計要求。[關(guān)鍵詞]預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)砼管樁靜壓法施工質(zhì)量控制Abstract:Atechnologyandamethodofconstructingprestresshighstrengthconcretepile(PHC)areintroducedinthispaper.Andtheaimsandmeasuresofqualitycontrolarediscussedtoensuretheconstructingqualityandtomeettheacquirementsofthecodesandthedesign.Keyword:PrestressedSpunHighStrengthConcretePileConstructionQualityControl1前言預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)砼管樁（PHC）在福州建筑市場得到廣泛應(yīng)用，據(jù)不完全統(tǒng)計占樁基市場達(dá)80%以上。PHC管樁能夠獲得如此大的應(yīng)用市場的主要原因是它具有耐打、耐壓，穿透能力強(qiáng)，單樁豎向承載力高，抗震性能好，耐久性好，造價適宜，施工工期短，施工現(xiàn)場文明整潔等特點，深受業(yè)主、施工單位和設(shè)計人員的普通歡迎。預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)砼管樁有進(jìn)一步發(fā)展趨勢。但是在使用過程中，特別在施工時，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)諸如樁頭暴裂、樁偏位、樁身偏斜等問題，給樁基工程帶來不少麻煩，增加樁基處理費(fèi)用等。本文通過某工程（PHC）管樁的施工，淺談該樁基靜壓施工方法與質(zhì)量控制要點，供同行參考。2工程概況：某公寓1~6#樓工程，位于福州市福馬路段南側(cè)，樁基采用PHC管樁，靜壓法施工，共有283根樁。樁型為Φ500（AB），樁長約46~55m，分4節(jié)樁三個接頭，每節(jié)樁長約12~14m，以強(qiáng)風(fēng)化花崗巖為樁端持力層，要求樁端全斷面進(jìn)入持力層≥0.5m，單樁豎向承載力設(shè)計值為2225KN，壓樁力為2倍單樁豎向承載力設(shè)計值。3場地土層地質(zhì)條件根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告所揭示的情況，本場地主要土層可分為14層，各主要土層自上而下分布如下：雜填土(1)，厚度1.60~2.50m；粘土(2)，厚度0.40~1.50m；淤泥(3)，厚度4.30~14.9m；淤泥夾砂(4)，厚度1.70~11.30m；淤泥夾粉砂(5)，厚度10.80~21.90m；中砂(6)，厚度1.50~4.10m；淤泥夾細(xì)砂(7)，厚度7.0~18.70m；粉砂(8)，厚度0.60~7.50m；淤泥夾粉砂(9)，厚度6.10~8.00m；粉土(10)，厚度1.4~7.90m；粉砂(11)，厚度0.9~6.50m；殘積礫砂質(zhì)粘性土(12)，厚度1.85m；全風(fēng)化花崗巖(13)，厚度1.10~9.00m；強(qiáng)風(fēng)化花崗巖(14)，厚度2.1-2.6m。根據(jù)以上土層分析，由于中砂層或粉砂層厚度均較薄，采用靜壓法施工，樁基穿透中砂層不太困難，樁端全斷面要求進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化花崗巖≥0.5m，也可以辦到。通過現(xiàn)場試樁，樁長控制在55m左右，壓樁力控制在4450KN，采取雙控方法，完全可以滿足設(shè)計要求。4管樁的施工4.1主要施工機(jī)械設(shè)備目前市場上所用的樁機(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。對于靜壓樁機(jī)的機(jī)械性能要求：①機(jī)身總重量加配重要求達(dá)到設(shè)計要求；②樁機(jī)機(jī)架應(yīng)堅固、穩(wěn)定，并有足夠剛度，沉樁時不產(chǎn)生顫動位移；③夾具應(yīng)有足夠的剛度和硬度，夾片內(nèi)的園弧與樁徑應(yīng)嚴(yán)格匹配，夾具在工作時，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)保證對稱向心施力，嚴(yán)防點接觸和不均勻受力；④壓樁機(jī)行走要靈活，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，我們選用了YZY-750型靜壓樁機(jī)，該機(jī)最大壓樁力可達(dá)750T，滿足本工程壓樁的需要。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，抱壓樁時，借助自重及配重，以器缸液壓互聯(lián)動力系統(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。4.2沉樁前準(zhǔn)備工作①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。施工場地應(yīng)平整，排水應(yīng)暢通。②認(rèn)真做好軸線的引測工作，現(xiàn)場必須設(shè)置兩個以上的軸線控制點，用砼保護(hù)好，并引測到固定構(gòu)筑物上。③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。④開工前對進(jìn)場的機(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)和潤滑。4.3管樁的主要施工工藝與方法①放樣定樁位：采用極坐標(biāo)放樣。壓樁機(jī)就位時，應(yīng)對準(zhǔn)樁位，啟動平臺支腿油缸，校正平臺處于水平狀態(tài)，啟動門架支持油缸，使門架作微傾15o，以便吊管樁。②吊樁定位，調(diào)整垂直度：先拴好吊樁用的鋼絲繩及索具，啟動吊車吊樁，管樁在施工中起吊，可采用一點法（位置距樁頭0.29L處），使樁尖垂直對準(zhǔn)樁位中心，微微啟動壓樁油缸，當(dāng)樁入土至50cm時，啟動壓樁油缸，進(jìn)入壓樁狀態(tài)。③壓樁：啟動壓樁油缸，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，持荷時間由設(shè)計人員與監(jiān)理在現(xiàn)場試樁時確定。④接樁：采用焊接法接樁，接樁前應(yīng)將端板及樁套箍端板坡口處，表面的銹蝕清除干凈，表面呈金屬光澤后方可焊接，接樁一般在距離地面1m左右進(jìn)行，上、下兩塊端板軸向錯位量應(yīng)小于2mm，坡口根部間隙應(yīng)小于4mm，焊條選用E4303型，焊接道數(shù)不少于3道，焊縫應(yīng)滿焊，確保焊縫高度。上下節(jié)樁如有間隙應(yīng)用楔形鐵片全部墊實焊牢。接樁處焊縫應(yīng)自然冷卻15分鐘以上方可沉樁。5質(zhì)量控制完善的管理措施是質(zhì)量控制技術(shù)落實的基本保證，是要有一整套質(zhì)量技術(shù)保證措施。①，嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙，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)要求制定各分項工程的實施措施。②高強(qiáng)砼預(yù)應(yīng)力管樁質(zhì)量控制：運(yùn)到現(xiàn)場的管樁應(yīng)按規(guī)定要求進(jìn)行嚴(yán)格檢查，對于不合格產(chǎn)品或次品，堅決退回。③樁在運(yùn)輸過程中起吊、堆放必須保持平穩(wěn)，無大振動，以保證樁身不受損傷。④樁位放樣：要求設(shè)置相對固定的基準(zhǔn)點，四角大樣與場地地面標(biāo)高的測定必須準(zhǔn)確，基準(zhǔn)點一定要安全保護(hù)。⑤樁機(jī)就位：樁機(jī)就位后必須用經(jīng)緯儀在樁機(jī)兩個方向相互垂直的地方，觀測樁機(jī)，樁的中心線，設(shè)計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。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)以樁長和壓樁力雙控進(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，壓力表經(jīng)國家法定單位檢測合格，壓樁前必須提供近期檢測證明方可壓樁。⑦焊接接樁：焊條性能必須符合設(shè)計要求和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并應(yīng)有出廠合格證證明。焊接時應(yīng)在兩側(cè)對稱均勻地同時施焊，焊第二道時應(yīng)將浮渣徹底清除，焊縫應(yīng)符合設(shè)計要求，焊縫質(zhì)量由監(jiān)理等相關(guān)單位進(jìn)行隱蔽工程的簽證。⑧截樁：露出地面或未能送至設(shè)計樁頂標(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。6質(zhì)量檢查高強(qiáng)砼預(yù)應(yīng)力管樁質(zhì)量必須符合GB13476—1999和設(shè)計要求及施工規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，并有出廠合格證，打樁的標(biāo)高或貫入度，樁的接頭、節(jié)點處理，樁位及垂直度檢查必須符合設(shè)計要求和施工規(guī)范的規(guī)定。6.1承載力的檢測打樁結(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，以確定單樁豎向承載力極限值。本工程1#~6#樓共有283根樁，共抽檢6根工程樁，在最大的試驗荷載作用下，樁頂沉降值均沒有超過樁基規(guī)范40~60mm的要求，樁基全部滿足設(shè)計要求。靜載試驗結(jié)果詳表1。6.2樁身質(zhì)量檢測樁身質(zhì)量采用小應(yīng)變動力檢測方法，按規(guī)范規(guī)定抽檢不少于20%且不少于10根，本工程隨機(jī)抽檢276根，檢測結(jié)果表明，樁身質(zhì)量滿足設(shè)計要求：Ⅰ類樁占95%以上，Ⅱ類樁4.5%，Ⅲ類樁1根（此樁為地下室開挖造成，由設(shè)計單位提出補(bǔ)強(qiáng)加固方案）。表1各試樁的試驗結(jié)果樁號最大試驗荷載（KN）最大試驗荷載下樁頂沉降量（mm）殘余變形量（mm）單樁豎向極限承載力（KN）1—31#445016.264.12≥44502—33#445016.844.50≥44503—25#450015.863.52≥44504—27#450017.945.73≥44505—6#445017.844.21≥44506—40#445030.055.08≥44506.3樁偏位檢測完工后對樁位逐一進(jìn)行量測，最大樁偏位90mm，均符合設(shè)計和施工驗收規(guī)范要求。6.4沉降觀測建筑物的沉降觀測隨建筑物施工進(jìn)度分別進(jìn)行監(jiān)控，竣工驗收前觀測的最大沉降量，沉降差及沉降速度均在規(guī)范規(guī)定范圍之內(nèi)，滿足設(shè)計要求，7.小結(jié)(1)高強(qiáng)砼預(yù)應(yīng)力管樁質(zhì)量可靠，單樁豎向承載力高等優(yōu)點，值得大力推廣應(yīng)用。(2)質(zhì)量的保證前提是嚴(yán)密的施工組織與施工工藝，嚴(yán)格的施工質(zhì)量控制與監(jiān)測，本文提出的施工工藝與施工質(zhì)量控制方法，可供同行參考。(