引言
PHC預(yù)應(yīng)力混凝土管樁具有強(qiáng)度高，施工方便快捷，單樁承載力高等特點(diǎn)，是高層建筑物中常見的一種樁基礎(chǔ)，對場地土層在樁長范圍內(nèi)為黃土粉狀土、粉土、含礫粉土、粉土和粉質(zhì)黏土地基承載力有顯著提高，在人口居住密集地方，采用靜力壓入法降低噪聲，減少噪聲污染，但對于持力層處于卵石層的地區(qū)，管樁有效樁長較深或地下處于有孤石，過大的壓力（加持力）容易造成管樁傾斜甚至斷樁，沉樁擠土造成水平位移而斷裂，這些因素都制約著管樁的使用。通過灌注樁后注漿施工工藝技術(shù)的啟發(fā)，通過對地基承載力和地質(zhì)勘查報告數(shù)據(jù)進(jìn)行研究、分析，為提高PHC管樁承載力，減小有效樁長，達(dá)到地基承載力滿足要求，采用PHC管樁后注漿技術(shù)，組織專家論證其可行性，通過現(xiàn)場大量試樁，檢驗(yàn)其單樁承載力，PHC管樁帶后注漿工藝有效的解決了有效樁過長，避免了有效樁在堅(jiān)硬的礫石持力層，同時對環(huán)保節(jié)材，降低噪音，加快工期有顯著提高。
在體現(xiàn)優(yōu)點(diǎn)的同時由于缺乏應(yīng)用實(shí)例的參考，沒有相關(guān)規(guī)范作為依據(jù)，施工難度極大，只能參考專家的意見探討具體的實(shí)施措施。
工程概況
本工程為首創(chuàng)國際學(xué)園二期二標(biāo)段項(xiàng)目，位于山西晉中市榆次區(qū)，包括6#、7#、8#、9#、10#樓及地庫和商業(yè)，基礎(chǔ)采用樁承臺，依據(jù)地勘報告地下室底板以下土層自上而下順序?yàn)樗靥钔�、黃土狀粉土、粉土、含砂粉土、含礫粉土、粉土、粗礫砂、粉質(zhì)黏土，擬采用粉質(zhì)黏土作為樁端持力層，極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值為1000KPa。現(xiàn)場采用500樁徑（PHC 500 125 AB），承載力特征值采用2313KN，單樁極限承載力為4626KN，根據(jù)現(xiàn)場試樁結(jié)果，樁長45m極限承載力為4833KN，樁長43m極限承載力為4296KN，有效樁長45m才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且項(xiàng)目地層存在局部粗砂礫層，可能會導(dǎo)致管樁無法施工，樁端無法打到持力層的情況，通過靜載試驗(yàn)和專家論證確定采用管樁后注漿來縮減有效樁長，避開粗砂礫層。
施工工藝
試樁→靜載檢測→注漿器加工→注漿器安裝→ 注漿管的設(shè)置→樁孔定位→沉樁→ 注漿→ 養(yǎng)護(hù)→檢測驗(yàn)收。
施工要點(diǎn)
4.1試樁對比
試樁的指導(dǎo)思想是以充分發(fā)揮管樁強(qiáng)度，以適當(dāng)?shù)挠行堕L來使地基土的強(qiáng)度達(dá)到樁身強(qiáng)度即為樁的承載力。
根據(jù)設(shè)計(jì)要求和圖集要求：
1、樁身強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為：2700KN
2、單樁承載力特征值為2313KN
3、單樁承載力極限值為4626KN
試樁明細(xì)如下表1（均為PHC500-125AB樁）
4.2靜載試驗(yàn)
由于后注漿工藝屬于新的施工工藝，沒有積累太多的經(jīng)驗(yàn)，也沒有形成可以采用的標(biāo)準(zhǔn)，為安全保險起見，暫定有效樁長為35米，采用注漿器注漿，注漿量為純水泥用量（P.O52.5R）2t，單樁承載力極限值為Quk=4626kn，在實(shí)際工程中實(shí)施。
C區(qū)二期7#樓、8#樓均為地下二層，地上三十二層，地上高度100米，剪力墻結(jié)構(gòu)，采用上述基礎(chǔ)方案靜載試驗(yàn)結(jié)果分別如下：
4.3注漿器的加工
注漿器采用12mm鋼板進(jìn)行焊接加工，焊縫采用雙面滿焊，沿焊接成型的注漿器周圍設(shè)置豎向加強(qiáng)肋12mm*40mm*500mm，橫向加強(qiáng)肋采用50mm*50mm*12mm鋼板焊接，保證注漿器的強(qiáng)度和剛度，保證能承受壓樁過程荷載不變形和破壞
圖1 注漿器構(gòu)造圖
注漿器頂板開孔與注漿管進(jìn)行焊接連接，注漿管與注漿管連接采用螺紋連接，注漿孔的設(shè)置沿注漿器周圍均勻設(shè)置，不少于42個，在注漿孔下部焊接護(hù)孔耳板，防止壓樁過程中側(cè)壁土方壓緊擠實(shí)后對注漿壓力造成影響，注漿器內(nèi)用石子進(jìn)行填充，保證注漿器的抗壓強(qiáng)度。
4.4注漿器安裝
注漿器安裝采用焊接工藝將注漿器和預(yù)應(yīng)力混凝土管樁頂部端板進(jìn)行焊接，焊縫飽滿，焊腳尺寸不小于5mm，焊接前將注漿管穿過管樁內(nèi)，注漿器端板與樁端法蘭盤焊接成型。
4.5注漿管的設(shè)置
注漿導(dǎo)管采用直徑25mm鋼管，與注漿器的連接采用焊接，注漿管之間的連接采用螺紋連接，導(dǎo)管長度為注漿器頂板到樁頂距離減去50mm，注漿噴頭具有止逆的功能，導(dǎo)管上部應(yīng)采用麻絲進(jìn)行封嚴(yán)，樁側(cè)注漿管應(yīng)采用低強(qiáng)度材料，如采用塑料膠帶纏裹等。確保在注漿壓力下順利打開。
4.6樁孔定位
根據(jù)建設(shè)單位提供的場內(nèi)三個以上的坐標(biāo)點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際平面布置，進(jìn)行每棟樓控制點(diǎn)布置，每棟樓不少于二個控制點(diǎn)。控制點(diǎn)采用混凝土做好防護(hù)，后期使用過程中必須妥善保護(hù)。根據(jù)每棟樓控制坐標(biāo)點(diǎn)，采用全站儀或者GPS對樓內(nèi)的樁號進(jìn)行放樣，放出具體位置，使用鋼釘系好紅布條打入圖中150mm，用以保證機(jī)械碾壓后樁點(diǎn)位不錯，便于尋找樁點(diǎn)位。
4.7沉樁
壓樁前必須確認(rèn)樁機(jī)的吊鉤已脫離吊樁工具，樁頭已準(zhǔn)確對中樁位點(diǎn)，利用經(jīng)緯儀于樁身正前方和90度角的兩個方向來校對測量。確保樁身垂直度偏差控制在0.15%以內(nèi)。樁帽、樁身和送樁的中線應(yīng)重合。
管樁連接采用法蘭焊接，接長時用鋼絲刷清理樁端板處雜物，坡口處應(yīng)刷至露出金屬光澤，為方便焊接樁，其入土部分樁段的樁頂高出地面0.5-1.0m。焊接時宜在坡口周圍對稱點(diǎn)焊4點(diǎn)-6點(diǎn)，待上下樁節(jié)固定后拆除導(dǎo)向箍再分層對稱施焊，焊接層數(shù)為3層，內(nèi)層焊渣必須清理干凈后方可施焊外一層，焊縫應(yīng)飽滿、連續(xù)、且根部必須焊透。焊好的樁接頭自然冷卻后方可繼續(xù)沉樁，嚴(yán)謹(jǐn)用冷水缺或焊好即沉樁施工。
4.8注漿
注漿環(huán)節(jié)是預(yù)應(yīng)力混凝土管樁后注漿技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，包括注漿時間的控制、注漿量的控制、注漿壓力的控制，這些環(huán)節(jié)的控制是后注漿工藝質(zhì)量控制核心控制點(diǎn)，有一項(xiàng)不滿足要求就可能導(dǎo)致樁端承載力不能達(dá)到要求的可能性，所以非常關(guān)鍵。
4.8.1漿液配比
注漿材料采用普通硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級采用PO52.5，受潮結(jié)塊過期的水泥嚴(yán)禁使用，漿液的水灰比應(yīng)根據(jù)土的飽和度、滲透性確定，對于飽和土水灰比宜為1：045-0.65，非飽和土宜為0.7-0.9，松散碎石宜為0.5-0.6 。
4.8.2漿液的配備
水泥漿采用機(jī)械攪拌的方式進(jìn)行攪拌，漿液攪拌應(yīng)均勻，不能有明顯的團(tuán)�；蛩嘟Y(jié)塊，先稀后稠，第一罐漿液，水灰比0.8，隨后水灰比0.5~0.6，漿液必須經(jīng)過兩級攪拌兩級過濾，第一級攪拌達(dá)10分鐘以上。攪拌好的漿液通過濾網(wǎng)到達(dá)水泥池內(nèi)，然后通過二次過濾到達(dá)漿液二次攪拌罐，過濾網(wǎng)眼不大于3mm，在小攪拌罐內(nèi)應(yīng)處于不間斷攪拌狀體，攪拌過程中泌水率不應(yīng)超過3%，漿液有足夠的流動性，適當(dāng)可以加入緩凝劑進(jìn)行控制水泥漿的初凝時間
4.8.3注漿管安裝
安裝注漿采用螺紋連接，注漿器與注漿管采用螺紋連接，將注漿管穿入管樁內(nèi)，注漿器與管樁端部采用法蘭焊接，樁芯穿上注漿管冒出第一節(jié)樁頂標(biāo)高10cm，第二節(jié)也預(yù)先串好注漿管，吊起后連接樁口注漿管時采用三角架，然后進(jìn)行人工樁口連接注漿管，注漿管連接必須采用密封措施，用生料帶或者麻絲對對絲扣進(jìn)行密封處理，保證在注漿過程中連接部位不用漏漿情況，防止漏漿導(dǎo)致注漿壓力無法滿足要求，注漿管連接后進(jìn)行壓樁。
4.8.4注漿
注漿前需要確認(rèn)攪拌機(jī)、高壓注漿泵、壓力表等設(shè)備的工作狀態(tài)，檢查注漿器和注漿管路的情況，設(shè)置漿液的配置池，與高壓注漿泵連接可靠，然后用石子（粒徑40mm）灌填至管底以上500mm，再用石粉灌填至水位以上（大于500mm），然后用微膨脹細(xì)石混凝土灌填2000mm，24小時后即可注漿。
開始注漿時，啟動高壓注漿泵，先低檔施壓，正常以后才可換擋加壓，正常情況下保持1.5~2.5mpa的常態(tài)壓力，瞬間可達(dá)3mpa。注漿時當(dāng)漿液太稠時，會有注漿泵堵塞現(xiàn)象，切不可輕易打開注漿泵活塞，嚴(yán)格采取安全措施。
4.8.5注漿效果
個別樁有向上返漿現(xiàn)象，出現(xiàn)返漿時，立即停止注漿，采用間歇注漿，即每15分鐘進(jìn)行瞬間加壓，一個小時后重新持續(xù)注漿，直至達(dá)到終止注漿條件。
終止注漿條件為正常情況下以純水泥用量2t為控制終止注漿標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)定在純水泥用量達(dá)1.2t以上，壓力3mpa達(dá)5分鐘以上亦可終止注漿。
4.8.6養(yǎng)護(hù)
養(yǎng)護(hù)時間不能小于15天，靜載試驗(yàn)應(yīng)在注漿完成15天后進(jìn)行。
4.8.7樁基檢測
預(yù)應(yīng)力砼管樁檢測主要包括三方面，管樁拼接時焊縫的探傷檢測，同一工程探傷抽樣檢查不得少于3個接頭。做低應(yīng)變法試驗(yàn)，檢測樁身完整性，一般樁基工程抽檢數(shù)量不應(yīng)小于總樁數(shù)的20%，且不得少于10根；設(shè)計(jì)等級為甲級，抽檢數(shù)量不少于總樁數(shù)的30%，且不得少于20根，多樁承臺每根柱下抽檢不少于1根；現(xiàn)場靜載試驗(yàn)，單樁靜載荷試驗(yàn)在砼已條件下的試樁數(shù)量，不宜少于本子項(xiàng)總樁數(shù)的1%，且不少于三根。
05施工質(zhì)量
地基是一棟建筑根基，地基出現(xiàn)問題將是主體結(jié)構(gòu)就像是海面上的浮舟隨時都有傾覆的危險性，所以對于地基基礎(chǔ)的驗(yàn)收工作，從甲方、監(jiān)理、政府部門都是一個重要的環(huán)節(jié)，層層把關(guān)，對于這種新工藝的使用必須要有足夠的試驗(yàn)數(shù)量、嚴(yán)密的過程監(jiān)控把關(guān)、數(shù)據(jù)化的過程記錄和分析，完成后的沉降監(jiān)控。
一系列的組織與實(shí)施才能確保施工質(zhì)量的可靠性。
5.1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50202-2002
《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106-2014
《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-2008
《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》DGJ32TJ190-2010
5.1.1注漿器加工質(zhì)量要求
注漿器的加工強(qiáng)度和剛度是關(guān)鍵控制點(diǎn)，在試樁過程中也得對注漿器使用情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，注漿器強(qiáng)度和剛度不足造成注漿器破壞注漿就會失敗。
加工注漿器必須保證注漿孔數(shù)量滿足42個孔眼
注漿器的承壓性能必須滿足4.8MPa以上。
注漿器填充必須采用級配砂石，保證填充物對力的均勻支配。
5.1.2打入樁位允許偏差
PHC預(yù)應(yīng)力混凝土灌裝后注漿施工技術(shù)_10
注：H為施工現(xiàn)場地面標(biāo)高與樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高的距離。
5.1.3注漿施工技術(shù)參數(shù)
（1）正常情況下保持1.5~2.5mpa的常態(tài)壓力，瞬間可達(dá)3mpa。
（2）個別樁有向上返漿現(xiàn)象，出現(xiàn)返漿時，立即停止注漿，采用間歇注漿，即每15分鐘進(jìn)行瞬間加壓，一個小時后重新持續(xù)注漿，直至達(dá)到終止注漿條件。
（3）終止注漿條件為正常情況下以純水泥用量2t為控制終止注漿標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)定在純水泥用量達(dá)1.2t以上，壓力3mpa達(dá)5分鐘以上亦可終止注漿。
5.1.4．沉降量
樁基的沉降直接影響到建筑的質(zhì)量和安全，所以必須進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，沉降數(shù)據(jù)極差直接影響到建筑物是否在均勻沉降，對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)必須嚴(yán)謹(jǐn)客觀。
根據(jù)緩變型Q-s曲線宜取40mm，單樁豎向抗壓極限承載力統(tǒng)計(jì)值得確定應(yīng)滿足下列要求：
（1）參加統(tǒng)計(jì)的試樁結(jié)果，當(dāng)滿足其極差不超過平均值的30%時，取其平均值為單樁豎向抗壓極限承載力。
（2）當(dāng)極差超過平均值的30%時間，應(yīng)分析極差過大的原因，結(jié)合工程具體情況綜合確定，必要時可增加試樁數(shù)量。
（3）對樁數(shù)量為3根或三根以下的柱下承臺，應(yīng)取低值。
5.2管理措施
5.2.1建立健全質(zhì)量管理體系，落實(shí)責(zé)任制
為確保質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，成立質(zhì)量管理小組，建立以質(zhì)量責(zé)任工程師為中心的領(lǐng)導(dǎo)小組，切落實(shí)質(zhì)量責(zé)任制，樹立人人心中有責(zé)任，人人想把質(zhì)量抓的觀念。
5.2.2聯(lián)合檢查驗(yàn)收制度
強(qiáng)化過程工序檢查，每道工序必須在作業(yè)之前進(jìn)行針對性技術(shù)交底，對操作人員灌輸質(zhì)量目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，每道工序在工長自檢合格基礎(chǔ)上，工長會同質(zhì)檢員、監(jiān)理工程師等聯(lián)合起來檢查，確保檢查不到位。
5.2.3獎罰制度
制定詳細(xì)、切合實(shí)際的獎罰制度和細(xì)則，貫穿工程施工的全過程，通過獎優(yōu)罰劣，促使施工人員在施工過程中進(jìn)一步加強(qiáng)責(zé)任感，把工作做的更細(xì)、更精、更認(rèn)真，避免不必要的錯誤和今后發(fā)生類似的錯誤。
5.2.4質(zhì)量會診制度
在項(xiàng)目部組織各管理人員每周進(jìn)行定期現(xiàn)場檢查，對現(xiàn)場施工進(jìn)行質(zhì)量會診和總結(jié)，填寫質(zhì)量會診表，包括產(chǎn)生的原因，針對原因進(jìn)行分析，確認(rèn)原因的解決措施，預(yù)控下周不再發(fā)生同樣的問題，同時，項(xiàng)目管理人員都同一工序施工質(zhì)量問題發(fā)生的頻率情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，做出統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)問題變化的趨勢，以便更好的克服質(zhì)量通病。
5.2.5落實(shí)集團(tuán)公司管理“50效應(yīng)”管理法則
5.3施工過程質(zhì)量控制
5.3.1進(jìn)場材料
所有進(jìn)場管樁進(jìn)行檢查，管樁的規(guī)格、型號、壁厚、類型、廠家、生產(chǎn)日期、外觀質(zhì)量檢查、質(zhì)量證明文件等。
5.3.2技術(shù)交底
對關(guān)鍵部位或者施工技術(shù)難度大，施工復(fù)雜的工序，在施工前，項(xiàng)目技術(shù)人員編制詳細(xì)的具有針對性的技術(shù)交底，報監(jiān)理工程師進(jìn)行審核，審核通過后，采用PPT演示，將每一步驟、系統(tǒng)客觀明了的向每一個操作人員進(jìn)行交底。對未交底的部位，不得進(jìn)行正式施工實(shí)施。
06施工安全
6.1管理措施
6.1.1落實(shí)安全責(zé)任制：
建立健全安全生產(chǎn)責(zé)任制度，完善安全生產(chǎn)條件，確保安全生產(chǎn)。做好安全生產(chǎn)工作，預(yù)防傷亡事故和職業(yè)病害的發(fā)生，關(guān)系著企業(yè)每個員工的切身利益和千家萬戶的幸福安康，關(guān)系著安全企業(yè)生產(chǎn)全的順利進(jìn)行和經(jīng)濟(jì)效益的穩(wěn)步增長，關(guān)系著社會的安定和人民的安居樂業(yè)，所以項(xiàng)目部必須認(rèn)真落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制。才能實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，提高效益的最終目標(biāo)。
6.1.2專職安全員每日安全檢查：
項(xiàng)目部專職安全員每日進(jìn)行現(xiàn)場巡視檢查，針對現(xiàn)場作業(yè)人員的不正當(dāng)操作行為給予及時糾正，針對施工現(xiàn)場出現(xiàn)不安全環(huán)境，比如樁孔外露、，及時進(jìn)行要求落實(shí)整改到位，針對現(xiàn)場材料碼放存在安全隱患進(jìn)行整改。專職安全員必須做好每日現(xiàn)場安全檢查工作，對作業(yè)人員進(jìn)行常態(tài)化安全交底，使得每個作業(yè)人員進(jìn)行安全作業(yè)生產(chǎn)，做到人人講安全，安全在心中。
6.1.3專業(yè)主工長落實(shí)每日完工檢查記錄：
專業(yè)工長每日落實(shí)每日完工檢查記錄，對現(xiàn)場是否工完場清進(jìn)行檢查，及時向項(xiàng)目部反饋真實(shí)的現(xiàn)場信息。
6.1.4安全經(jīng)理組織好班前安全動員：
安全經(jīng)理組織對進(jìn)場的作業(yè)人員進(jìn)行教育與交底，每日班前組織安全動員大會并形成班前講話記錄，時時提醒注意安全，提高作業(yè)人員安全意識 。
6.1.5項(xiàng)目部管理人員積極響應(yīng)管生產(chǎn)必須管安全：
施工現(xiàn)場管理人員，必須做到管生產(chǎn)，管安全，對不規(guī)范作業(yè)工人及時指正。
6.2現(xiàn)場施工注意安全事項(xiàng)
（1）靜壓樁機(jī)在吊樁過程中，作業(yè)人員必須遠(yuǎn)離吊樁作業(yè)有效選裝半徑。
（2）起吊作業(yè)范圍內(nèi)，劃定危險區(qū)域，拉好警戒線。
（3）焊接時要制作專用擋風(fēng)斗，對火花采取嚴(yán)密的處理措施，防止火災(zāi)、燙傷等不安全因素，下雨天不得進(jìn)行露天施焊作業(yè)，防止觸電事故。
（4）接樁時焊接用的各種氣瓶應(yīng)做
07結(jié)束語
PHC預(yù)應(yīng)力混凝土管樁后注漿的應(yīng)用實(shí)例非常有限，一直處于研究階段，此文不存在任何研究性質(zhì)的論述，只針對管樁后注漿技術(shù)施工過程中工藝要求，質(zhì)量、安全要求，以及存在的優(yōu)缺點(diǎn)和可以改進(jìn)的地方進(jìn)行論述。管樁后注漿技術(shù)的應(yīng)用一定程度上可以替代CFG樁，整體性優(yōu)勢非常明顯，而且對地基起到擠密樁的效果，一項(xiàng)新技術(shù)的應(yīng)用是一個復(fù)雜的過程，樁基的承載力和沉降量是最有說服力的數(shù)據(jù)，所以質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)還是可以參考樁基驗(yàn)收規(guī)范和技術(shù)規(guī)范，非常感謝甲方、監(jiān)理的支持，感謝各位專家、領(lǐng)導(dǎo)的把關(guān)和參考意見。
