靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工中常見的質(zhì)量問題及防治對策

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簡介： 靜壓預(yù)應(yīng)力管樁由于具備單樁承載力高；施工進(jìn)度快；噪音小、污染少；穿越土層能力強(qiáng)；現(xiàn)場施工方便；質(zhì)量好控制；樁身耗材較低、單樁造價低的特點(diǎn)，現(xiàn)階段在地質(zhì)條件比較好的地區(qū)如蘇州等，使用較多，作者根據(jù)蘇州工業(yè)園區(qū)行政大廈以及南京外國語學(xué)校樁基的一些監(jiān)理經(jīng)驗(yàn)，對預(yù)應(yīng)力管樁在沉樁過程中異常情況進(jìn)行一些認(rèn)識如下：
關(guān)鍵字：預(yù)應(yīng)力 管樁 施工

1、  擠土效應(yīng)和振動影響

原因分析：

靜壓法施工預(yù)應(yīng)力管樁屬于擠土類型，往往由于沉樁時使樁四周的土體結(jié)構(gòu)受到擾動，改變了土體的應(yīng)力狀態(tài)，產(chǎn)生擠土效應(yīng)；樁機(jī)施工過程中焊接時間過長；樁的接頭較多而且焊接質(zhì)量不好或樁端停歇在硬夾層；施工方法與施工順序不當(dāng)，每天成樁數(shù)量太多、壓樁速率太快、布樁過多過密，加劇了擠土效應(yīng)。

防治方法：

（1） 控制布樁密度，對樁距較密部分的管樁可采用預(yù)鉆孔沉樁方法，孔徑約比樁徑小50－

100MM，深度宜為樁長的1/3－1/2，施工時應(yīng)隨鉆隨打；或采用間隔跳打法，但在施工過程中嚴(yán)禁形成封閉樁。

（2） 控制沉樁速率，一般控制在1m/min左右；并制定有效的沉樁流水路線，并根據(jù)樁的入土深度，宜先長后短、宜先高后低，若樁較密集，且距建筑物較遠(yuǎn)，場地開闊時，宜從中間向四周進(jìn)行；若樁較密集，場地狹長，兩端距建筑物較遠(yuǎn)時，宜從中間向兩端進(jìn)行；若樁較密集，且一側(cè)靠近建筑物時，宜從相鄰建筑物的一側(cè)開始，由近向遠(yuǎn)進(jìn)行；樁數(shù)多于30根的群樁基礎(chǔ)，應(yīng)從中心位置向外施打；承臺邊緣的樁，待承臺內(nèi)其他樁打完并重新測定樁位后，再插樁施打；有圍護(hù)結(jié)構(gòu)的深基坑中的靜壓管樁，宜先壓樁后再做基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，這樣的施工順序可以避免由于基坑四周的圍護(hù)結(jié)構(gòu)使壓樁的土體無法擴(kuò)散，造成先施工的管樁被后施工的管樁擠上來，使樁的承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，又避免了在基坑的壓樁過程中土體擴(kuò)散而擠壞四周的圍護(hù)結(jié)構(gòu)及降低基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的止水效果；同時應(yīng)對日成樁量進(jìn)行必要的控制。

（3） 設(shè)置袋裝砂井或塑料排水板，消除部分超孔隙水壓力，減少擠土現(xiàn)象；設(shè)置隔離板樁或地下連續(xù)墻；開挖地面排土溝，消除擠土效應(yīng)。

（4） 沉樁過程中應(yīng)加強(qiáng)臨近建筑物、地下管線的觀測、監(jiān)護(hù)，對靠近特別重要的管線及建

筑物處可改其它樁型。

（5）控制施工過程中停歇時間，避免由于停歇時間過程，摩阻力增大影響樁機(jī)施工，造成沉樁困難。同時，應(yīng)避免在砂質(zhì)粉土、砂土等硬土層中焊接，制定合理的樁長組合。樁機(jī)施工時應(yīng)注意同一承臺內(nèi)的群樁，需接樁的接頭不宜在同一截面內(nèi)，應(yīng)相互錯開，避免產(chǎn)生土壓力以及水壓力效應(yīng)較大時，對整體樁身產(chǎn)生剪切破壞；同時應(yīng)認(rèn)真查看地質(zhì)報告，了解土層分布情況，合理確定樁體組合長度，避免接頭處于土層分界處及土層活動較多處，以防土層活動時對樁身的破壞。

2．沉樁時遇到淺層障礙無法繼續(xù)沉樁

原因分析：

由于地質(zhì)勘察報告中未能特別強(qiáng)調(diào)淺層障礙物及局部的土層分布深度和性質(zhì)，導(dǎo)致沉樁時遇到淺部（3－4M）的老基礎(chǔ)、大孤石，較深部（20M左右）的硬塑老粘土和非常密實(shí)砂層、沙礫石層等情況無法施工。

防治辦法：

（1） 打樁前應(yīng)對場地原有建筑情況進(jìn)行詳細(xì)了解，并安排進(jìn)行探樁施工；對淺層障礙物可采用挖土機(jī)挖除，當(dāng)無法操作施工時，可采用鉆機(jī)將障礙物鉆穿，然后在孔內(nèi)插樁后沉樁，嚴(yán)禁移動樁架等強(qiáng)行回扳的的方法糾偏。

（2） 當(dāng)樁已入土較深，樁無法拔出時，可采用小型鉆機(jī)將鉆具放入管樁中間的空洞中鉆孔，將障礙物鉆穿后繼續(xù)沉樁。

（3） 選用的樁機(jī)能量大小應(yīng)與設(shè)計(jì)要求、樁徑、樁長及地質(zhì)條件相匹配，即樁機(jī)選型、配重應(yīng)符合施工要求。

3．斜樁

原因分析：

（1）靜壓樁機(jī)機(jī)械維修不及時，如液壓系統(tǒng)漏油導(dǎo)致樁機(jī)支撐下滑；

（2）靜壓樁機(jī)自重加配重總重量大，樁機(jī)基礎(chǔ)如不平整堅(jiān)硬，沉樁過程中，樁機(jī)容易產(chǎn)生不均勻沉降，樁身極易發(fā)生偏移；

（3）施工中樁身不垂直，樁帽、樁身不在同一直線上；

（4）接樁時樁身、樁帽不在同一直線上；

（5）施工順序不當(dāng)，導(dǎo)致應(yīng)力擴(kuò)散不均勻；尤其是有地下室深基坑的承臺相鄰樁身過近過密，使先施工的一邊已有孔洞，再施工一面時樁身極易滑動。

（6）沉樁過程中遇到大塊堅(jiān)硬物，把樁擠向一側(cè)；

（7）采用預(yù)鉆孔法時，鉆孔垂直偏差較大，沉樁過程樁又沿著鉆孔傾斜方向發(fā)生偏移；

（8）樁布置過多過密，沉樁時發(fā)生擠土效應(yīng)；

（9）基坑開挖方法不當(dāng)，一次性開挖深度太深，使樁的一側(cè)承受很大的土壓力，使樁身彎曲變形。

防治方法：

（1）靜壓樁樁機(jī)施工前注意機(jī)械設(shè)備的維修，以避免影響施工質(zhì)量；

（2）場地要平整堅(jiān)硬，在較軟的場地中適當(dāng)鋪設(shè)道渣，不能使樁機(jī)在打樁過程中產(chǎn)生不均勻沉降，靜壓樁樁機(jī)對施工場地要求較高，由于樁機(jī)及配重達(dá)500噸以上，為防止樁機(jī)下陷而造成樁身傾斜、樁機(jī)擠壓對樁位的影響，影響施工質(zhì)量及施工安全，必須對施工場地進(jìn)行局部回填平整，采取必要的措施提高地基承載力，使其達(dá)到靜壓樁施工要求。

（3）施工過程中要嚴(yán)格控制好樁身垂直度，重點(diǎn)應(yīng)放在第一節(jié)樁上，垂直度偏差不得超過樁長的0.5％，樁帽、樁身及送樁桿應(yīng)在同一直線上，沉樁時宜設(shè)置經(jīng)緯儀在兩個方向上進(jìn)行校準(zhǔn)。

（4）盡量減少接樁，預(yù)制管樁接頭不宜超過3個，接樁宜在樁尖進(jìn)入硬土層后進(jìn)行。接樁時上、下段樁的中心線偏差不宜大于2mm，節(jié)點(diǎn)彎曲矢高不得大于樁段的0.1%。

（5）制定合理的施工順序，樁基施工后的孔洞應(yīng)及時回填，施工過程中加強(qiáng)對垂直度的控制。

（6）當(dāng)遇到障礙物時應(yīng)及時排除后再進(jìn)行沉樁；沉樁時發(fā)現(xiàn)不垂直應(yīng)及時糾正，必要時應(yīng)把樁拔出重打，樁進(jìn)入一定深度后，不宜采用移動機(jī)架進(jìn)行校正，以免發(fā)生斷樁，應(yīng)采取其他措施。

（7）采用預(yù)鉆孔法時，嚴(yán)格控制鉆孔垂直度。

（8）合理布置樁位，樁與樁的中心距不小于3倍樁徑。

（9）樁基施工后應(yīng)在停歇期后再進(jìn)行基坑開挖施工，基坑開挖應(yīng)分層均勻進(jìn)行，必須加強(qiáng)圍護(hù)措施，防止土體對樁的側(cè)壓力在樁身上產(chǎn)生附加彎矩，以確保樁基工程的樁身結(jié)構(gòu)的完整性。

4、樁身破壞：

原因分析：

（1）           施工過程中由于斜樁現(xiàn)象的出現(xiàn)或樁端、送樁桿不平整導(dǎo)致樁端應(yīng)力集中，使樁帽滑落或樁頭爆裂。

（2） 樁機(jī)施工壓力值超高。

（3） 樁機(jī)施工過程中樁機(jī)擅自移動機(jī)架進(jìn)行校正樁位、樁身垂直度，導(dǎo)致樁身斷裂；施工結(jié)束后人工鑿樁野蠻施工以及樁機(jī)施工后不合理的土方開挖。

（4） 樁身材料質(zhì)量；

防治方法：

（1）選用樁機(jī)合理有效的施工方法，控制樁身的垂直度，避免斜樁的發(fā)生。

（2）控制好樁機(jī)施工終止條件，對純摩擦樁，終止條件宜以設(shè)計(jì)樁長為控制條件；對長度大于21m的端承摩擦樁，宜以設(shè)計(jì)樁長控制為主，終壓力值作對照；對長14—21m靜壓樁，應(yīng)以終壓力達(dá)滿載值為控制條件，開挖后采用截樁處理；當(dāng)壓力值未能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，但樁頂標(biāo)高已達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，宜繼續(xù)送樁（1m范圍內(nèi)），直至壓力值達(dá)到設(shè)計(jì)要求，施工結(jié)束后及時與設(shè)計(jì)單位聯(lián)系，出具處理方案。

（3）樁機(jī)施工結(jié)束后合理的進(jìn)行土方開挖以及鑿樁施工，必須強(qiáng)調(diào)土方開挖過程中的施工質(zhì)量與水平，將直接關(guān)系到樁基成功的關(guān)鍵，施工過程中要慎之又慎。

（4）施工過程中應(yīng)加強(qiáng)對樁身原材料的檢查驗(yàn)收。

施工中發(fā)生樁身破壞，宜采用小應(yīng)變等有效的手段檢測樁身情況，確定處理方法。

5、  樁身抬高

原因分析：

施工過程中由于擠土效應(yīng)可能引起局部樁身抬高，尤其是端承樁或端承摩擦樁會由此引起基礎(chǔ)不均勻沉降。

防治方法：

（1） 樁基完成后宜對樁身進(jìn)行復(fù)壓1—2次，甚至多次，即所謂“跑機(jī)”。同時，樁基完成以后應(yīng)在嵌固期后才能進(jìn)行土方施工，嵌固期根據(jù)土質(zhì)有不同要求，一般7～21天。

（2） 樁基施工完成后宜進(jìn)行必要的靜載檢測，以檢驗(yàn)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。