PHC管樁施工及控制要點

預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁(簡稱PHC樁)，是在近代高性能混凝土(HPC)和預(yù)應(yīng)力技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的混凝土預(yù)制構(gòu)件。PHC樁是專業(yè)工廠里采用先張法預(yù)應(yīng)力和離心成型工藝，經(jīng)過蒸壓養(yǎng)護而制成的一種空心圓筒體的等截面構(gòu)件，運往施工現(xiàn)場后，通過錘擊或靜壓的方法沉入地下作為建(構(gòu))筑物的基礎(chǔ)。在長三角、珠江三角、渤海灣地區(qū)工業(yè)與民用建筑領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，工藝簡單、施工質(zhì)量容易控制，被廣泛應(yīng)用。

一、工藝原理

PHC管樁錘擊法沉樁工藝原理，柴油錘按其構(gòu)造分筒式、活塞式和導(dǎo)桿式三種，重0．3t～10t。它利用燃油爆炸，推動活塞往復(fù)運動進行錘擊打樁。汽缸落下?lián)魳叮瑫r汽缸中空氣壓縮，溫度驟增，噴嘴噴油，柴油在汽缸內(nèi)自行燃燒爆發(fā)，使汽缸上拋，落下時又擊樁進入下一循環(huán)。柴油錘本身附有樁架、動力等設(shè)備，不需外部能源，機架輕便，打樁迅速。

二、管樁的主要施工工藝

(一)放樣定樁位：采用極坐標(biāo)放樣根據(jù)甲方提供的水準(zhǔn)點坐標(biāo)點，結(jié)合樁位平面圖放樣。并用小鋼筋或是木條做標(biāo)記，測量儀器為兩臺經(jīng)緯儀。壓樁機就位時，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157，以便吊管樁。(二)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，這時用兩臺互相成90度的方向控制樁的垂直度和樁位，微微啟動壓樁油缸，當(dāng)樁入土至50cm時，啟動壓樁油缸，進入壓樁狀態(tài)。特別是第一節(jié)樁特別重要，其垂直度控制在0．3％以內(nèi)。(三)壓樁：啟動壓樁油缸，抱壓不能過大，把樁徐徐壓下，控制施壓進度，一般不超過2rrdmin，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，一直到持別穩(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。(四)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lm左右進行，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l5分鐘以上方可沉樁。

三、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。

(一)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。(二)高強砼預(yù)應(yīng)力管樁質(zhì)量控制：運到現(xiàn)場的管樁應(yīng)按《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土樁》對其外觀進行嚴(yán)格檢查，對于不合格產(chǎn)品或次品，堅決退回。(三)樁在運輸過程中起吊、堆放必須保持平穩(wěn)，無大振動，以保證樁身不受損傷。(四)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。(五)樁機就位：樁機就位后必須用經(jīng)緯儀在樁機兩個方向相互垂直的地方，觀測樁機，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。(六)壓樁：工程樁正式施工前應(yīng)進行試壓樁，以確定壓樁標(biāo)準(zhǔn)，一艘隋況下應(yīng)以樁長和壓樁力雙控進行施工。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。(七)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)單位進行隱蔽工程的簽證。(八)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。

四、常見爆樁的問題分析

(一)樁身質(zhì)量缺陷：分外缺陷和內(nèi)缺陷兩種。外缺陷一般存在漏漿，尺寸不規(guī)范，端頭板不平直，管的壁厚達(dá)不到規(guī)范要求等。內(nèi)缺陷主要是存在樁身砼不密實，樁身離心不均勻及樁身配筋不符合規(guī)范等。

(二)地層問題：樁身要穿透時，發(fā)生爆樁的概率最大，由于砂層沉積規(guī)律存在上細(xì)下粗的顆粒，沉樁阻力隨著進入砂層的深度增加而增加。爆樁一般發(fā)生在進入砂層一定深度后，在即要穿透時發(fā)生。

(三)施工不規(guī)范，操作不當(dāng)：在施工過程中，不按照施工技術(shù)規(guī)范及設(shè)計要求進行操作，也極容易引起爆樁，主要有：1、樁身垂直度偏差過大，特別是第一節(jié)樁身垂直度控制不好，容易造成第二、三節(jié)偏斜，在壓樁時使樁身偏心受力過大。2、不同直徑，壁厚的管樁均有相應(yīng)的極限承載力。管樁允許抱壓力或是頂壓力超過其自身相應(yīng)承載離，必定會引起壯爆裂。3、送樁器與樁頭接觸不良而引起應(yīng)力相對集中現(xiàn)象，引起樁端爆裂。

(四)對應(yīng)的措施

1、針對樁身質(zhì)量缺陷引起的爆樁(1)選擇信譽好，生產(chǎn)設(shè)備齊全、質(zhì)量穩(wěn)定、管理制度及質(zhì)量保證體系健全的制樁單位：(2)要求提供合格證明，各類與建設(shè)有關(guān)的檢測證明。(3)加強對進場的檢查驗收，在施工中所有進場的管外觀質(zhì)量必須經(jīng)施工方自檢，監(jiān)理驗收合格后方可使用，對外觀質(zhì)量有缺陷的樁嚴(yán)禁使用，一般來說。對于樁身外部缺陷造成的爆樁較少，而由于樁身內(nèi)部質(zhì)量無法進行檢查，有無缺陷不得而知道。所以樁身內(nèi)部缺陷引起的爆樁比例較高。

2、針對地層問題引起的爆樁：層厚大，密實度高的砂層，壓樁困難，可采取引孔取土的措施減少沉樁阻力，引孔機械采用螺旋鉆機，引孔直徑為樁直徑的1／3～1／2，深度易穿過砂層為準(zhǔn)，引孔取土后立即進行壓樁。

3、針對施工不規(guī)范采取的措施：(1)對施工人員的教育。提高質(zhì)量意識和責(zé)任心，并加強監(jiān)督。(2)加強施工過程中垂直度、端部錯口、樁端間隙、焊接質(zhì)量等關(guān)鍵節(jié)點的檢查，確保符合規(guī)范要求。(3)滿足設(shè)計要求的情況下，控制最大壓樁力不超過樁身極限承載力為原則。Pmax≤0．45(fcu，k一3Ppe)A(4)在最后送樁階段，禁止使用預(yù)制管樁送樁，以減少壓樁不均勻受力對送樁的破壞。送樁時可在送樁器和樁端之間加一柔性墊塊，尤其是送樁深度較深，壓力較大的時候，以減少應(yīng)力集中。

五、結(jié)語

PHC管樁施工速度快、工效高、工期短，提前竣工投產(chǎn)，將產(chǎn)生巨大的社會效益和經(jīng)濟價值。PHC管樁的機械化施工程度高，現(xiàn)場整潔，施工環(huán)境好，能夠做到文明施工，安全生產(chǎn)，值得大力推廣。