南方地質(zhì)條件復(fù)雜地區(qū)靜壓預(yù)應(yīng)力管樁的施工技術(shù)

關(guān)鍵詞: 靜壓樁施工技術(shù)質(zhì)量控制安全措施 

　　靜壓樁在我國軟土地區(qū)高層建筑中得到較為廣泛的應(yīng)用，特別是在南方土壤地質(zhì)條件復(fù)雜地區(qū)是目前應(yīng)用比較廣 

　　的基礎(chǔ)形式。但由于靜壓管樁施工受環(huán)境特別是土壤地質(zhì)條件影響較大，對施工場地的地耐力要求較高，在新填土、淤泥土及積水浸泡過的場地施工易陷機(jī)；同時(shí)存在擠土效應(yīng)，對周圍建筑環(huán)境及地下管線有一定的影響，要求邊樁中心到相鄰建筑物的間距較大；在地下障礙物或孤石較多的場地施工容易造成斷樁等問題，對施工工藝要求較高，因此靜壓管樁施工工藝的優(yōu)化和現(xiàn)場質(zhì)量控制管理顯得尤為重要。本文以某住宅樓建設(shè)為例，介紹靜壓管樁施工工藝及質(zhì)量控制現(xiàn)場管理措施和經(jīng)驗(yàn)，供同行交流參考。 

　　1、工程概況 

　　本工程是江門地區(qū)某住宅樓。工程項(xiàng)目建筑物為2 層地下室，地下室連通，上部為6棟14～17層框剪結(jié)構(gòu)的高層住宅。其中4、5樓為弱連接的連體高層建筑結(jié)構(gòu)。項(xiàng)目總用地面積19608.30m2，總的建筑面積為39682.58m2。 

　　主樓部分基礎(chǔ)采用PHC-AB400-95 型預(yù)應(yīng)力砼管樁，單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值為1400kN；地下室部分基礎(chǔ)采用PHC-AB300-75型預(yù)應(yīng)力砼管樁，單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值為700kN， 樁端進(jìn)入樁端持力層-圓礫層深度不小于500mm，有效樁長≥6m。 

　　根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001）和《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB17306-2001）， 江門的抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g。擬建場地位于抗震有利地段。 

　　2、場地巖土層分布及特征 

　　根據(jù)鉆孔深度范周內(nèi)揭露的巖土層分布，場地內(nèi)巖土層從上至下依次為： 

　　(1)雜填土：黑色、雜色，以黏性土為主，雜填料主要由煤渣、碎磚塊、礫石等組成。厚度為0.210～1.35m，絕大部分場地均有分布。 

　　(2)黏土：紅褐色，黃色，硬塑狀態(tài)，沖積成因，切面平整規(guī)則，有光澤，無搖振反應(yīng)，韌性中等，干強(qiáng)度高。屬中等壓縮性土。層厚2.70～8.80m，整個(gè)場地均有分布。 

　　(3)粉質(zhì)黏土：深灰色、可塑一軟塑狀態(tài)，沖積成因，稍有光澤，無搖振反應(yīng)，韌性差，干強(qiáng)度高，屬高壓縮性土。厚度0.80～4.00m，僅部分孔有分布。 

　　(4)粗砂：灰色，稍密，飽和，主要成分為石英、硅質(zhì)巖。厚度0.60～3.00m，僅部分孔有分布。 

　　(5)圓礫：灰色、稍密，飽和，主要成分為石英、硅質(zhì)巖。厚度1.20～9.90m，整個(gè)場地均有分布。 

　　(6)泥巖：灰色、青灰色，硬塑一堅(jiān)硬狀態(tài)，強(qiáng)風(fēng)化，內(nèi)含鈣鐵膠結(jié)物，局部夾有粉砂質(zhì)泥巖。屬極軟巖，巖體基本質(zhì)量等級為V 級。厚度3.60～14.20m，整個(gè)場地均有分布。 

　　2.1 準(zhǔn)備工作 

　　(1)施工前項(xiàng)目部做好場地查勘工作。(2)施工人員做到熟悉并掌握場地內(nèi)的工程地質(zhì)情況、施工圖紙、施工組織設(shè)計(jì)（或方案）、管樁、出廠合格證及有關(guān)資料。(3)測量人員根據(jù)業(yè)主提供的坐標(biāo)控制點(diǎn)組織測設(shè)軸線、標(biāo)高，并及時(shí)做好交驗(yàn)工作。(4)項(xiàng)目經(jīng)理部簽發(fā)好交底單給作業(yè)班組。(5)對于邊樁的施工，場地小能滿足樁機(jī)正常施工條件（距外邊線不小于5.0m）的，應(yīng)使用邊樁器施工，邊樁距離障礙物小于1.25m。其它要求用樁機(jī)中心壓樁臺(tái)壓樁要求一致。(6)確定終壓條件。終壓條件的計(jì)算及確定應(yīng)在圖紙會(huì)審時(shí)由設(shè)計(jì)人員、監(jiān)理、施工單位共同落實(shí)。終壓條件包括：終壓力、最后3次穩(wěn)壓時(shí)貫入度、穩(wěn)壓時(shí)間、樁尖標(biāo)高、樁端持力層等。 

　　2.2 壓樁順序 

　　按照施工規(guī)范的要求，在局部與相鄰建筑物較近的樁，由靠近的一端向遠(yuǎn)的一端施工；在局部軟弱邊坡處，從場地里向外邊施壓。在靜壓樁施工時(shí)，樁機(jī)應(yīng)避免沿單一方向進(jìn)行。 

　　2.3 施工工藝流程 

　　靜壓管樁施工工藝流程為：樁位測量放線—靜壓樁機(jī)就位調(diào)平—吊樁夾樁并校對垂直度—沉樁一送樁器送樁一壓力至設(shè)計(jì)終壓力一復(fù)壓3次（并各自穩(wěn)壓5～10s）一退出送樁器一進(jìn)入下一根樁的施工。 

　　2.4 施工工藝步驟 

　　2.4.1 樁的吊運(yùn) 

　　按規(guī)范要求，管樁必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%方可運(yùn)輸。用平板拖車裝運(yùn)，運(yùn)樁應(yīng)平穩(wěn)。管樁堆放支墊點(diǎn)應(yīng)設(shè)枕木且設(shè)在吊點(diǎn)處。疊層堆放不宜超過3層；超過2層時(shí)，應(yīng)用吊機(jī)取樁，嚴(yán)禁拖拉取樁；不超過2層時(shí)，可拖拉取樁；當(dāng)為2層時(shí)，樁的拖地端應(yīng)用廢輪胎等彈性材料保護(hù)。 

　　2.4.2 試樁 

　　靜壓管樁正式施工前應(yīng)進(jìn)行試樁，采用靜載試驗(yàn)確定單樁豎向承載力特征值，檢測數(shù)量在同一條件下不應(yīng)小于3根；每棟樓需抽取3個(gè)點(diǎn)的工程樁，采用工藝實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)樁的入土深度能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，確定配樁長度（因AB 型管樁需定制）、單樁豎向承載力特征值、最終貫入度的取值。 

　　2.4.3 壓樁 

　　(1)測量施工員根據(jù)軸線和樁位放線定位，并在每樁正式施工前用全站儀進(jìn)行復(fù)核。(2)起吊預(yù)制樁，使樁中心垂直對準(zhǔn)樁位中心點(diǎn)，通過夾持油缸驅(qū)動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)夾緊樁段，微微啟動(dòng)壓樁油缸，當(dāng)樁入土至50cm 左右時(shí)，松開夾持，再次用走機(jī)方式校正樁的垂直度和平臺(tái)的水平度，保證樁的縱橫雙向垂直偏差不超過0.5%。穩(wěn)樁之后，啟動(dòng)夾持油缸和壓樁油缸，把樁夾緊后徐徐壓下，如此往復(fù)工作，控制合適的壓樁速度。(3)壓樁要求連續(xù)，并控制合適的壓樁速度（≤2m／min），同一樁的壓樁間隔時(shí)間不宜超過30min，尤其避免在硬土層、砂土層停留太久，否則易造成沉樁阻力增大而產(chǎn)生滯樁。在樁下沉至接近設(shè)計(jì)標(biāo)高位置時(shí)，不能過早停壓，否則補(bǔ)壓時(shí)常常難以沉樁。(4)邊樁需用邊樁器施壓，設(shè)計(jì)要求的單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值為1400kN，而邊樁器的最終承載力值只能達(dá)到800kN，壓力值無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，是否需在附近補(bǔ)壓1根樁由設(shè)計(jì)確定。(5)接樁。(6)送樁。送樁器的中心線應(yīng)與樁身吻合一致。(7)穩(wěn)壓。當(dāng)壓樁力已達(dá)到終壓力時(shí)應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)壓，穩(wěn)壓3次，每次時(shí)間為5～10s（即以終壓力連續(xù)復(fù)壓3次），并嚴(yán)格控制每次穩(wěn)壓的貫入度（最終貫入度小于10mm 且不能遞增），以確認(rèn)壓力值穩(wěn)定并作為終止壓樁條件。(8)壓樁施工時(shí)，應(yīng)由專門的記錄人員做好施工記錄，記錄內(nèi)容包括樁的編號與長度、送樁深度、樁底標(biāo)高及最后3次穩(wěn)壓的貫入度。(9)針對存在硬土、砂土層會(huì)產(chǎn)生沉樁阻力增大現(xiàn)象，可以采用忽停忽壓的沖擊施壓法，爭取用慢速擋大功率緩慢穿透夾層。 

　　2.5 壓樁的控制原則 

　　壓樁的控制原則是以終壓值和持力層控制為主。本工程設(shè)計(jì)樁端進(jìn)入圓礫層≥500mm。實(shí)際施工中可能出現(xiàn)3種情況：(1)樁尖達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高的同時(shí)，表壓達(dá)到最大工作壓力。(2)對于出現(xiàn)樁尖已達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高而壓力未到設(shè)計(jì)終壓力的情況，應(yīng)考慮深送樁、接樁、補(bǔ)樁。(3)樁尖未到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)壓樁力達(dá)到最大設(shè)計(jì)壓力，此時(shí)樁長尚未滿足設(shè)計(jì)要求。出現(xiàn)該情況時(shí)，應(yīng)考慮引孔或采取其它技術(shù)措施，以滿足最小樁長要求。施工中若出現(xiàn)異常情況應(yīng)報(bào)請?jiān)O(shè)計(jì)、監(jiān)理、地勘單位等共同研究解決。 

　　3、安全保證措施 

　　(1)建立工程項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制，對項(xiàng)目安全文明施工負(fù)責(zé)。(2)工人上崗前必須進(jìn)行安全教育，并要求持證上崗。進(jìn)入現(xiàn)場必須戴好安全帽。(3)設(shè)備安裝驗(yàn)收后才能使用，并懸掛安全標(biāo)志。(4)工地架設(shè)動(dòng)力與照明電纜線路，必須符合《施工臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ46-2005）的要求，不得超負(fù)荷使用。(5)上班前必須對樁機(jī)各部件及鋼絲繩、轉(zhuǎn)動(dòng)部分加潤滑油，各制動(dòng)部分要靈敏，試機(jī)正常后方能施工。交接班時(shí)，作業(yè)人員對自己使用的機(jī)械工具應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)不安全因素及時(shí)處理。班組長在班前應(yīng)布置任務(wù)及交代使用設(shè)備，并強(qiáng)調(diào)具體安全注意事項(xiàng)，認(rèn)真執(zhí)行班組安全工作規(guī)定。(6)樁機(jī)行動(dòng)時(shí)，指揮員應(yīng)注意地面及空中的情況，要保證樁架的穩(wěn)定、平衡、垂直移動(dòng)，保證安全。(7)吊樁要有專職指揮，起吊時(shí)管樁及吊臂下嚴(yán)禁站人。(8)機(jī)電設(shè)備維修時(shí)必須切斷電源，且停電并掛上“有人工作，禁止合閘”的標(biāo)志牌后方能進(jìn)行維修工作。(9)嚴(yán)禁酒后操作。(10)所有用電設(shè)備必須安裝漏電保護(hù)裝置，保證做到“一機(jī)一閘一漏電開關(guān)”。漏電開關(guān)采用2 級以上設(shè)置，實(shí)行三相五線制。電箱和機(jī)具采用黃綠雙色線進(jìn)行接零保護(hù)，電箱能防雨，門鎖齊全，出線電纜化，一律架空，不拖地。(11)壓樁施工前應(yīng)對鄰近的建筑物采取有效的防護(hù)措施，施工前和施工中應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行觀測并作記錄。(12)施工現(xiàn)場嚴(yán)禁無關(guān)人員進(jìn)入，現(xiàn)場設(shè)立警告牌。 

　　4、結(jié)語 

　　本工程樁數(shù)較多，并且建筑物體形較復(fù)雜，軸線及樁位測設(shè)工作量較大，持力層面標(biāo)高不一，這些都給樁基施工帶來很大的困難。靜壓預(yù)應(yīng)力管樁應(yīng)用過程的質(zhì)量控制是一個(gè)系統(tǒng)工程，通過加強(qiáng)生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、施工和檢測驗(yàn)收等各環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理，施工質(zhì)量得到了保證。靜壓預(yù)應(yīng)力管樁工程完成后，共抽取了30根樁進(jìn)行靜載試驗(yàn)，抽取311根樁進(jìn)行低應(yīng)變檢測，結(jié)果全部合格，樁基一次性交驗(yàn)合格，達(dá)到進(jìn)度、質(zhì)量安全和成本的共贏。 

　　參考文獻(xiàn) 

　　[1]黃熙齡.中國建筑學(xué)會(huì)地基基礎(chǔ)學(xué)術(shù)委員會(huì)1992年論文集[C].太原:山西主高校聯(lián)合出版社,1992. 

　　[2]曾國熙.樁基工程手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1995. 

　　[3]劉金礪.樁基設(shè)計(jì)施工與檢測[M].北京:中國建材工業(yè)出版社,2001. 

　　[4]廣東省標(biāo)準(zhǔn).預(yù)應(yīng)力混凝土管�；�礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程.DBJ／T15-22-98.