論靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工的質(zhì)量安全控制

王 輝

（陜西省建筑構(gòu)件工程公司，陜西 西安，710043 ）

引言

靜壓法施工是通過靜力壓樁機的壓樁機構(gòu)自重和樁架上的配重作為反力將預(yù)制樁壓入土中的一種沉樁工藝。近年來，鋼筋砼管樁由于其具有施工工期短、場地整潔、造價低、施工噪音小、無振動影響等優(yōu)點，得到了迅猛發(fā)展及推廣應(yīng)用。同時由于錘擊法施工在環(huán)保等方面的缺點日益突出，故而靜壓法施工越來越普遍，由此而引發(fā)的許多關(guān)于靜壓管樁的質(zhì)量安全問題也倍受人們的關(guān)注。

1、靜壓樁施工過程的質(zhì)量管理

1.1壓樁前的準(zhǔn)備工作

1.1.1施工隊資質(zhì)審查

必須對施工隊（壓樁隊伍）的資質(zhì)材料進(jìn)行審查與管理，了解施工隊的技術(shù)力量及壓樁水平；審查施工組織設(shè)計、施工壓樁路線、施工進(jìn)度計劃，評價其可行性；要求施工隊每個技術(shù)人員，包括施工技術(shù)員、焊工、記錄員、開機員等都必須具有相應(yīng)技術(shù)資格證和上崗證。

1.1.2樁機的選擇

必須根據(jù)具體工程的地質(zhì)資料和設(shè)計的單樁極限承載力要求，準(zhǔn)確地選擇壓樁機。如果壓樁機噸位過小，可能出現(xiàn)樁壓不下的情況，因而無法達(dá)到設(shè)計承載力的要求；反之，如果壓樁機噸位過大，易發(fā)生陷機情況。所以，應(yīng)該會同各有關(guān)部門合理地選擇樁機，盡量采用超載施工。一般情況下，樁機的壓樁力應(yīng)不小于單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值的1.2倍。

1.1.3施工放線與定樁位

在壓樁施工區(qū)域附近設(shè)置控制樁與水準(zhǔn)點，不少于2個，其位置以不受壓樁影響為原則，軸線控制樁應(yīng)設(shè)置在距外墻樁5m-10m處，以控制樁基軸線和標(biāo)高。由于放線的準(zhǔn)確與否直接影響建筑物的位置是否符合“規(guī)劃”要求，而樁位的準(zhǔn)確與否又直接影響著整個工程的結(jié)構(gòu)，因此，這兩個工序的重要性不容忽視。項目技術(shù)管理人員應(yīng)該用監(jiān)測裝置對已定好的軸線位、樁點位進(jìn)行復(fù)核，根據(jù)建筑物與結(jié)構(gòu)樁位圖進(jìn)行逐位校核，發(fā)現(xiàn)不符合要求的及時糾正。

1.1.4樁尖、樁身質(zhì)量檢查

預(yù)制管樁應(yīng)從具備資質(zhì)的預(yù)制構(gòu)件廠定購，部分進(jìn)場并驗收。首先必須對樁尖進(jìn)行查驗、測量，按照管樁有關(guān)規(guī)范對于樁尖的構(gòu)造要求和設(shè)計圖紙要求，對所有到場的樁尖進(jìn)行測量，不滿足設(shè)計和規(guī)范要求的，責(zé)令其更換；對所有到場的樁體按《先張法預(yù)應(yīng)力管樁質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行仔細(xì)認(rèn)真地查驗，測量樁體的幾何尺寸、樁身彎曲度等有關(guān)尺寸，并詳細(xì)記錄。特別是樁體強度，由于靜壓法施工中的夾持力較大，強度不夠很容易把樁體夾裂。同時應(yīng)對樁身外觀質(zhì)量進(jìn)行仔細(xì)地查驗，檢查樁身是否粘皮麻面、外表面是否露筋、表面是否有裂縫、是否樁頭端正、鋼帽表面是否平整等情況，不符合規(guī)范要求的，不得使用。

1.2壓樁施工過程的質(zhì)量管理

1.2.1下樁（第一節(jié)入土的樁）的定點

雖然在放線與定樁位時已經(jīng)核查過，但是經(jīng)驗不足或技術(shù)水平不高的施工人員往往在樁尖插入樁位時放時偏離原定的樁位，從而導(dǎo)致成樁的偏位。建議在每個樁位處用石灰或白灰以原定的樁心為圓心、以該樁的樁徑為直徑畫一圓圈，壓下樁時以此圓圈為準(zhǔn)，控制樁不偏離該圓圈，使成樁的偏位盡可能減小。

1.2.2樁身垂直度的控制

由于靜壓樁樁機駕駛室內(nèi)一般會懸掛一吊有重錘的繩線，由開機員以此線為準(zhǔn)控制樁一個方向的垂直度，因而另一方的垂直度必須另外控制，方法就是在垂直與此繩線連接的地方（即另一正交方向）另設(shè)一吊重錘的繩線（視線要通透），以這兩條繩線來控制樁的垂直度。當(dāng)樁在兩個方向都已經(jīng)垂直的情況下方允許壓樁，而且在壓樁過程中要不斷檢查樁身垂直度。

1.2.3接樁及焊縫控制

管樁施工中主要采用焊接接樁法。焊接接樁由2名焊工對角對稱施焊，焊接中應(yīng)防止節(jié)點由于溫度應(yīng)力產(chǎn)生焊接變形而引起樁身歪斜。焊縫應(yīng)連續(xù)飽滿，焊接時間盡量縮短，以防止土層固結(jié)現(xiàn)象。當(dāng)采用法蘭連接，上下節(jié)樁之間宜用石棉或紙襯墊，擰緊螺帽，經(jīng)過壓裝機施壓時再擰緊一次并焊死螺帽。

1.2.4壓樁過程的施工記錄

為了便于控制終止壓樁，必須詳細(xì)記錄壓樁過程的壓力與樁入土深度，了解樁尖入持力層深度是否滿足設(shè)計要求以及樁穿過各土層時的壓力值。

1.2.5終壓（即終止壓樁）標(biāo)準(zhǔn)及終壓的控制

終壓標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該以質(zhì)檢部門、設(shè)計單位、施工單位、建設(shè)單位、勘察單位及監(jiān)理單位等有關(guān)部門在試樁會議中根據(jù)試樁的實際情況確定的標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)則。一般情況下，除保證樁長及樁尖入持力層深度應(yīng)該滿足設(shè)計要求外，還要控制終壓值Q的大小。總結(jié)西安地區(qū)近幾年靜壓樁的工程實踐經(jīng)驗，終壓值Q可以按以下原則來控制：

1)當(dāng)樁端持力層為粘土、粉質(zhì)粘土?xí)r，主要控制樁端達(dá)到的設(shè)計深度，終壓值Q＝（0.6～1.3）Rk。

2)當(dāng)樁端持力層為標(biāo)貫擊數(shù)較低、中密以下的粉細(xì)砂時，以控制樁端入持力層深度為主，終壓值作參考，Q＝（1.6～2.0）Rk。

3)當(dāng)樁端持力層為標(biāo)貫擊數(shù)較高，中密以上的中粗砂、礫砂時，以控制終壓值為主，Q＝（1.8～2.5）Rk，長樁取低值，短樁取高值；擊數(shù)低取低值，擊數(shù)高取高值。

2 、成樁的質(zhì)量檢查

2.1樁身垂直度及樁身質(zhì)量的檢查

樁身垂直度可以用錘球吊線的辦法來量測，對不符合規(guī)范要求的，應(yīng)及時報送設(shè)計單位，由設(shè)計單位提出補強修改意見。對于樁身質(zhì)量的檢查，目前西安地區(qū)主要依據(jù)有關(guān)規(guī)范規(guī)定，按樁總數(shù)的一定比例采取小應(yīng)變動測的檢測方法，對樁身的完整性進(jìn)行檢測。

2.2樁頂標(biāo)高及偏位情況的檢查

基礎(chǔ)開挖后，應(yīng)對樁頂標(biāo)高及樁的偏位情況進(jìn)行測量，并把記錄資料完整地整理一份報送設(shè)計單位，由設(shè)計單位提出方案，解決那些樁頂標(biāo)高低于設(shè)計標(biāo)高以及樁偏位超過規(guī)范要求的情況。而對于那些樁頂標(biāo)高高于設(shè)計標(biāo)高的情況，施工單位應(yīng)用電鋸法截去多余的樁段，而不應(yīng)該用人工敲打的辦法把多余的樁段敲掉，那樣很容易把成樁敲傷。

2.3單樁豎向承載力的檢測

目前主要采用靜荷載試驗的方法來檢測成樁的單樁豎向承載力，由設(shè)計單位、質(zhì)監(jiān)部門、施工單位、建設(shè)單位及監(jiān)理單位等有關(guān)部門舉行點樁會議，選取較具代表性的樁進(jìn)行靜荷載試驗。靜荷載檢測時一般用慢速維持荷載法，并要求工程有關(guān)技術(shù)管理人員進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)督，詳細(xì)記錄最終沉降量和殘余沉降量等。特別要注意檢測樁機在進(jìn)場、退場及移動過程中不要碰撞到任何工程樁。

3、靜壓管樁施工過程的安全管理

必須根據(jù)安全管理的有關(guān)規(guī)定建立健全項目的各有關(guān)管理制度，在項目內(nèi)部落實安全管理責(zé)任制，建立考核制度，實施獎罰措施，以及前面已提到的樁機施工單位資質(zhì)及特種作業(yè)上崗證等必須齊全。除此之外，還必須注意以下幾個事項：

1）起重機作業(yè)前，應(yīng)對轉(zhuǎn)動部位進(jìn)行潤滑，檢查部件緊固程度，鋼絲繩是否磨損。

2）起重臂下嚴(yán)禁站人，重物停在空中時駕駛員不得離開操作室。

3）起重范圍不得超過起重性能規(guī)定的指標(biāo)，起重機吊樁進(jìn)入夾持機構(gòu)，壓樁開始之前，必須在起重機、卷揚機構(gòu)放松起吊的鋼絲繩、吊鉤脫離后方可壓樁，以免拉斷鋼絲繩和拉彎起重機吊臂。

4）接樁時焊接用的各種氣瓶應(yīng)作標(biāo)識，氣瓶要距離明火點10m以上，氣瓶間距必須大于5m，氣瓶必須加防震圈和防護(hù)帽，氣瓶使用和存放時應(yīng)嚴(yán)禁平放或倒放。

5）停止作業(yè)時，短履需運行到樁機中間位置，停落在平整地面上，其余油缸回程縮進(jìn)。切斷電源，操作人員方可離開樁機。

6）施工完畢的樁的樁頭上面要加蓋，以防行人或雜物等掉陷。

4、常見質(zhì)量問題分析與處理

4.1樁傾斜

插樁初壓即有較大幅度的樁端走位和傾斜。碰到此種情況，很可能在地面下不遠(yuǎn)處有障礙物。處理的措施主要是在壓樁施工前將地面下舊建筑物基礎(chǔ)、塊石等障礙物徹底清理干凈。

4.2樁尖達(dá)不到設(shè)計深度

靜壓樁施工時，若發(fā)生個別樁長達(dá)不到設(shè)計深度，其原因可能是：

1）樁尖碰到了局部的較厚夾層或其它硬層。

2）中斷沉樁時間過長。由于設(shè)備故障或其它特殊原因，致使沉樁過程突然中斷，若延續(xù)時間過長，沉樁阻力增加，使樁無法沉到設(shè)計深度。

3）接樁時樁尖停留在硬土層內(nèi)，若時間拖長，很可能不能繼續(xù)沉樁。發(fā)生樁沉不下去時，應(yīng)冷靜分析原因，找出對策才能繼續(xù)施工，切不要盲目加大壓樁力強行沉樁。

4.3基坑開挖不當(dāng)引起大面積群樁傾斜

挖土引起基坑的傾斜，直接起因是挖土方法不當(dāng)，將基坑挖得太深或?qū)⑼诔龅耐炼逊旁诨�坑邊坡附近，因而產(chǎn)生側(cè)向壓力；加上淤泥本身的流動性以及土體中未消散的超孔隙水壓力乘機向開挖方向釋放，加劇了淤泥向開挖方向流動，而樁對水平力的抵抗能力小，于是隨著土體的位移而向開挖方向傾斜，造成樁頂大量位移。發(fā)生這樣的事故先要進(jìn)行調(diào)查分析，弄清哪些樁報廢，哪些樁還可以用，哪些樁應(yīng)折減其承載力，然后根據(jù)實際情況進(jìn)行補樁。為防止此類工程事故的發(fā)生，應(yīng)嚴(yán)禁邊壓樁邊開挖；開挖宜在基樁全部完成并至少隔15天后進(jìn)行，挖土宜逐層均勻進(jìn)行，樁周土體高差不宜超過1m；注意保持基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)或邊坡土體的穩(wěn)定；基坑頂部周邊不得堆土或堆放其它重物等。

4.4樁身上浮

當(dāng)工程樁較短或樁較密集時，較容易發(fā)生樁身上浮的情況，此時采取復(fù)壓是一較有效的補救措施。所謂復(fù)壓指的是已經(jīng)壓好的樁再進(jìn)行靜壓的一種措施。

5、結(jié)語

綜上所述，在靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工過程中只要嚴(yán)格落實現(xiàn)有各項技術(shù)規(guī)范、措施和有關(guān)經(jīng)驗，同時在施工過程中不斷改進(jìn)提高其技術(shù)應(yīng)用水平，就可以很好地控制靜壓高強預(yù)應(yīng)力管樁施工質(zhì)量和施工安全。

參考文獻(xiàn)

[1] JGJ106-2003、建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范。

[2] JGJ79-2012、建筑地基處理技術(shù)規(guī)范。

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會 文徑網(wǎng)絡(luò)：劉軍 呂琳琳 編輯 劉真 文徑 審核)