預制混凝土管樁施工及病害防治
前言
京滬高鐵濟南西客站ZH標段正線地基處理采用PHC管樁(φ40cm)加固，合計工程量達75萬余延米。通過科學的方案編制、嚴格的過程控制和嚴謹的工后總結，為企業未來的管樁施工積累了寶貴經驗。預制混凝土管樁可分為先張法預應力混凝土管樁(PHC、PC)和先張法預應力混凝土薄壁管樁(PTC)，按混凝土強度等級可分為預應力混凝土管樁(PC)和預應力高強混凝土管樁(PHC）。本文主要針對PHC管樁施工和病害防治進行闡述。
一、管樁施工
1、施工控制
?。?）場地情況施工前應了解場地內的交通設施、高壓架空線、地下管線和地下構筑物的分布情況，并確保場地平整、地基承載力樁機施工滿足要求。
?。?）設計資料施工前應根據地質資料、施工圖紙等編制布樁圖，統計設計樁長、樁頂標高、樁底標高、原地面標高等數據，報監理審核、設計確認。
?。?）現場準備
a復核樁位放線、樁位編號情況。
b檢查樁機運行狀況、配重情況(應能保證施工中樁機不上浮)、人員到位、材料進場管理情況、施工記錄資料準備情況等，復核壓力表讀數與施打壓力的對應關系。
?。?）試樁邀請質量監督站、業主、設計等單位進行現場試樁，確定終壓控制原則，明確各項控制參數。
2、施工控制
每一根樁應按下述流程進行施工控制：
?。?）樁機就位：樁機就位時應對準樁位，保證樁機垂直、穩定。
?。?）吊樁：應采取措施保證樁身不破損，禁止拖拉樁體。
?。?）穩樁：樁尖就位后，應目測或用線墜、經緯儀等雙向校正樁身垂直度。
?。?）壓樁：根據構筑物基礎的設計標高，應“先深后淺”；根據樁規格，宜“先大后小，先長后短”。由于樁的密集程度不同，可自中間向兩個方向對稱進行或向四周進行，也可由一側向單一方向進行以減少壓樁過程中產生的擠土效應等。
?。?）接樁：常用焊接法。焊接時應采取措施(主要是焊條規格、焊接方法的選擇)以減少焊縫變形，保證焊縫連續、飽滿。焊完后需自然冷卻不少于8分鐘以保證焊接強度，否則壓樁過程中若遇異物或硬土層，極易產生廢樁。接樁時涉及的一個主要問題——樁長配合選擇：主要是以設計參考樁長、鄰近樁實際施工樁長來指導合理配樁。認真做好這點，既可保證質量，又可大大減少截樁次數而節省材料、時間。
?。?）送樁：應結合原地面標高和設計樁頂標高、截樁長度要求等，來確定送樁深度：合理送樁深度=原地面標高一設計樁頂標高+設計預留截樁長度，根據這個關系，施工中合理選擇樁長配合，既可保證質量，又可大大減少截樁、接樁次數而節省材料、時間。
?。?）中間檢查驗收：當壓樁壓力或有效樁長達到設計要求時，應進行中間驗收，填好施工記錄。施工中若出現下列情況應暫停壓樁作業，并分析原因，采用相應措施：
a壓力表讀數情況與勘察報告中的土層性質明顯不符。
b樁體難以穿透硬夾層。
c實際樁長與
設計參考樁長相差較大(±10％。
d出現異常聲響，壓樁機械工作狀態出現異常。對于斷樁、廢樁的情況，應及時知會設計采取補救措施。
e樁身出現縱向裂縫或樁頭混凝土出現剝落等異?，F象。
f壓樁機下陷。
其他問題：當樁較密集或地基含淤泥等，應設置袋裝砂井、塑料排水板等輔助措施。在壓樁過程中應對總數10％的樁設置上涌和水平偏位觀測點，定期檢測，若上涌和偏位較大，應采取復壓等措施。若持力層易水化，樁頭應填芯處理。
3、樁基檢測以及后續工作
樁基檢測預制混凝土管樁沉樁完畢后，應在樁頭開挖前對工程樁進行單樁豎向承載力、單樁抗拔靜載試驗和單樁水平靜載試驗檢測，以及樁身質量檢驗。
二、管樁施工的病害防治
1、樁傾斜
插樁初打即有較大幅度的樁端走位或傾斜(這里不包括設計要求的斜樁類型，如市政橋梁的斜樁基礎)，此時可能在地面下有障礙物。處理措施主要是在打樁施工前將地面下舊建筑物基礎、塊石等障礙物清理干凈。
2、達不到設計深度
樁施工時，若發生個別樁長達不到設計深度，原因可能是勘探時未能探明工程地質的真實情況，尤其是對持力層起伏標高不明，致使設計考慮持力層和選擇樁長有誤?？碧焦ぷ魇且渣c帶面，對局部硬軟夾層可能難于了解清楚，尤其在復雜地質條件下，樁長則難于達到設計要求。若樁尖標高與設計標高相差過大且發現樁打不下去時，應與有關部門詳細查明原因，冷靜分析，尋找對策，必要時可作補勘，合理調整設計或施工方案，切勿盲目強行打樁。
3、樁身斷裂
在樁制作時樁身彎曲超過規定，樁尖偏離樁的縱軸線較大，打入過程中樁身發生傾斜或彎曲；樁入土后，遇到大塊堅硬的障礙物，把樁尖擠向一側；穩樁不垂直，打人地下一定深度后，再用走架方法校正，使樁身產生彎曲；多節樁施工時，相接的兩節樁不在同一軸線上產生曲折。預防樁身斷裂，需特別說明的是，上述的質量問題均應在施工前就應排除。但如果施工中確實出現時，如在穩樁過程中如發現樁不垂直應及時糾正，樁打人一定深度發生嚴重傾斜時，不應采用移架方法來校正。接樁時要確保上下兩節樁在同一軸線上，接頭處應按照操作要求施工。
4、樁頂位移
在打樁過程中，相鄰的樁產生橫向位移或樁身上浮。樁頂位移原因是樁人土后，遇到大塊堅硬障礙物，把樁尖擠向一側。兩節樁或多節樁施工時，相接的兩樁不在同一軸線上，產生了曲折。樁數較多，地基土飽和密實，樁間距較小，在打樁時地基土被擠到極限密實度而向上隆起。
預防樁頂位移，應在施工前對樁位下的障礙物清理干凈，對樁構件進行檢查，發現樁身彎曲超過規定或樁尖不在樁縱軸線上的不得使用；在穩樁過程中，如發現樁不垂直應及時糾正，接樁時要保證上下兩節樁在同一軸線上；樁身上浮一般要進行復打處理，且打樁完畢相隔適當時間方可開挖，并視具體地質情況、設計基坑開挖深度、面積、樁的密集程度來確定，一般宜14 d左右。
5、接樁處開裂
接樁處出現松脫開裂，原因可能是連接處表面未清理干凈，留有雜質、油跡；采用焊接時連接件不平，有較大的間隙，焊接不連續、不飽滿，焊縫中有夾渣。預防接樁處開裂，在接樁前對連接部位上的雜質、油污等要清理干凈；檢查連接部件是否牢固、平整，如有問題要進行修正才能使用；接樁時兩節樁應在同一軸線上，焊縫應飽滿連續。而焊縫連接處的防腐耐久性問題(對樁設計有抗拔要求)，至今還沒有成熟的做法，有待工程實踐中積極進行探討。
6、基坑開挖
挖土施工管理不慎引起樁基報廢也偶有發生?；娱_挖施工前應有可靠的技術防范措施；一旦事故發生后應根據實際情況，應請設計單位核實是否應補樁或采取其他措施，按設計變更或協商文件處理。
結束語
在預應力混凝土管樁施工中，只有堅持科學、嚴謹的工作態度、應用科學合理的質量控制方法和作業程序、實施有效的動態監控，才能使現場的質量工作得到保證。
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