PHC管樁靜壓施工的送樁問題探討

　　關(guān)鍵詞：PHC；樁基施工；靜壓法；送樁

　　預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁（代號(hào)為PHC），其適用面廣，可廣泛應(yīng)用于各種工程建設(shè)的基礎(chǔ)；規(guī)格齊全，供設(shè)計(jì)選用范圍廣；強(qiáng)度高，抗彎、抗裂性能好；采用工廠化標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，質(zhì)量穩(wěn)定，性能可靠；施工周期短，噪音小，無震動(dòng)，無污染；施工工藝成熟，成樁質(zhì)量可靠性高；檢測(cè)直觀，質(zhì)量有保障；單位承載力造價(jià)低，綜合經(jīng)濟(jì)效益好。70年代從廣東沿海地區(qū)開始，正在全國(guó)廣泛推廣，武漢地區(qū)近三年開始在不少工程上得到應(yīng)用。但是，送樁深度問題缺乏相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，參考廣東省標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》（DBJ/T15-22-98）規(guī)定的6m最大限度的施工，在某大樓工程實(shí)踐中，最小送樁深度2.0m，最大送樁深度超過7.5m，采用樁送樁施工，取得了一些經(jīng)驗(yàn)。

　　1工程概況

　　某大樓位于武漢空軍雷達(dá)學(xué)院內(nèi)，主樓17層，輔樓為3-6層，設(shè)計(jì)為管樁基礎(chǔ)，樁規(guī)格為PHC-AB500（125），樁數(shù)為401根，單樁豎向承載力特征值Ra≥2200KN，采用靜壓樁機(jī)施工。

　　2工程地質(zhì)條件

　　根據(jù)勘察單位提供的巖土工程勘察報(bào)告，該場(chǎng)地地質(zhì)情況見表1：

　　樁端持力層為（3-3）層細(xì)砂，樁端進(jìn)入持力層不小于1.0m。場(chǎng)區(qū)地下水為上層滯水和賦存于場(chǎng)區(qū)砂性土層中的孔隙承壓力，地下水對(duì)混凝土無腐蝕性。

　　3前期準(zhǔn)備工作

　?。?）試樁施工

　　按照設(shè)計(jì)要求，在工程樁中選取了7根試樁（4根靜載樁和3根抗拔樁）。本工程采用YZY-600型全液壓靜力壓樁機(jī)，根據(jù)的設(shè)計(jì)單樁承載力要求配重5200KN，最大表壓力為雙組缸18MPa。根據(jù)設(shè)計(jì)要求及參考地質(zhì)勘察報(bào)告，1#試樁配樁38m，壓入土0.4m后壓力值為雙組缸16MPa，換算壓載為4620KN，經(jīng)穩(wěn)壓三次后終止壓樁，其余6根樁壓樁參數(shù)與1#試樁相同。

　　（2）試樁檢測(cè)

　　靜載試樁按照低應(yīng)變、高應(yīng)變、靜載、低應(yīng)變的順序進(jìn)行檢測(cè)，抗拔試樁按照低應(yīng)變、抗拔試驗(yàn)、低應(yīng)變的順序進(jìn)行檢測(cè)，前后低應(yīng)變檢測(cè)反映7根樁均為Ⅰ類樁；高應(yīng)變測(cè)試承載力數(shù)據(jù)均超過5228KN；靜載試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)見表2，抗拔試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)見表3：

　　（3）圖紙會(huì)審

　　根據(jù)試樁施工情況及試樁檢測(cè)結(jié)果，按照設(shè)計(jì)單位要求，工程樁施工工藝參數(shù)與試樁一致，即靜力壓樁機(jī)配重5200KN，最終壓力值為雙組缸16MPa，并穩(wěn)壓三次后終止壓樁。

　　（4）確定送樁施工方案

　　《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，送樁深度不宜大于2.0m，最深不超過6.0m。本工程裙樓設(shè)計(jì)最小送樁深度為2.0m，主樓設(shè)計(jì)送樁深度一般為7.5m，最大送樁深度為8.5m。

　　考慮須送樁的深度要求，我方提出方案如下：

　?、僭趬簶妒┕で跋乳_挖2~3m的土方，然后再壓樁；

　?、谠黾庸軜堕L(zhǎng)度，保證送樁深度不超過6.0m的要求；

　　③《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定的送樁深度不宜大于6.0m，是依據(jù)錘擊樁機(jī)制定的，而本工程用的是靜壓樁。打入式樁機(jī)送樁時(shí)在樁頭接樁部位容易引起跳動(dòng)導(dǎo)致偏心受壓，錘擊能量在樁頭部位傳遞不暢損失大，而靜壓樁機(jī)壓樁時(shí)不產(chǎn)生沖擊荷載，不會(huì)產(chǎn)生能量損失，送樁深度可以適當(dāng)加深，而鋼制送樁器的統(tǒng)一規(guī)格長(zhǎng)度為9.8m，所以用13m同規(guī)格管樁代替送樁器，送裝深度可以達(dá)到8.5m。

　　方案①要考慮靜壓樁機(jī)的施工操作面而需要增大土方開挖工作量，土方開挖后引起的一系列的降水、支護(hù)及工期的影響，繼而增加工程投資；方案②增加了管樁長(zhǎng)度，這樣截樁長(zhǎng)度必然增加，造成很大的浪費(fèi)；方案③最為理想，但無相應(yīng)的規(guī)程、規(guī)范依據(jù)，仍須進(jìn)行進(jìn)一步的試驗(yàn)。

　　4工程樁施工

　?。?）樁送樁施工

　　PHC管樁的豎向抗壓能力較強(qiáng)，豎向抗拉能力較差，能否采取樁送樁，取決于兩個(gè)因素：①管樁樁身結(jié)構(gòu)的極限承載力是否小于設(shè)計(jì)要求的單樁承載力極限值；②樁拔出時(shí)的力是否小于PHC管樁的抗拔承載力。

　　參考國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》03SG409及建華管樁的性能參數(shù)，經(jīng)報(bào)監(jiān)理及建設(shè)方同意，決定采取樁送樁施工。

　　通過現(xiàn)場(chǎng)觀察數(shù)根上拔送樁管樁時(shí)的靜力壓樁機(jī)壓力表數(shù)值，拔起瞬時(shí)值小于單組缸7MPa，正常值為單組缸4MPa；壓樁機(jī)夾樁器空載由下限向上限運(yùn)行時(shí)壓力表瞬時(shí)值為單組缸4MPa，正常值為單組缸2MPa，換算為樁身上拔時(shí)實(shí)際上拔力正常值為235KN，最大值為382KN，遠(yuǎn)小于樁身的抗拔極限承載力（780KN）。

　　據(jù)此可以肯定，采用樁送樁施工不會(huì)因?yàn)楣軜蹲饕淮嗡蜆镀鞫a(chǎn)生斷樁，影響工程質(zhì)量。所以在后續(xù)的施工中大膽采用樁送樁施工，同時(shí)加強(qiáng)施工中各工序環(huán)節(jié)的監(jiān)督，至樁基施工完畢未發(fā)現(xiàn)樁身斷裂的現(xiàn)象。

　　（2）施工質(zhì)量控制

　　①嚴(yán)格按壓樁工藝流程施工，工藝流程如下：測(cè)放樁位→樁機(jī)就位→吊樁落位→樁段對(duì)中調(diào)直→靜力壓樁→接樁→再壓樁→送樁→記錄整理等工藝。為了保證施工質(zhì)量，對(duì)每道工序的施工，必須做到位，強(qiáng)化工序施工要求，不符合者，不得進(jìn)入下道工序。

　　②每次樁段進(jìn)場(chǎng)時(shí)，須有專人驗(yàn)收，對(duì)管樁外觀、樁徑、壁厚、頂面平整度、樁體彎曲等進(jìn)行檢查，同時(shí)管樁生產(chǎn)廠家必須提供相關(guān)的水泥、鋼筋、外加劑的質(zhì)保書、復(fù)檢報(bào)告及其混凝土配合比，現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)不合格者，必須無條件退貨。

　?、蹣稒C(jī)吊樁就位。壓樁機(jī)指揮員根據(jù)已施放準(zhǔn)確并做有白色標(biāo)記的樁位，指揮壓樁機(jī)就位，并進(jìn)行樁位復(fù)測(cè)，將樁段起吊至樁位處，由當(dāng)班施工員和樁工扶正管樁，保證垂直就位，不得隨意自由落位。

　?、茈p向控制垂直度。在樁機(jī)附近兩側(cè)設(shè)置鋼支架吊線錘，觀測(cè)被壓樁段兩個(gè)不同方向的邊緣，調(diào)整樁機(jī)，嚴(yán)格控制樁段的垂直度誤差。嚴(yán)禁邊壓樁邊調(diào)整樁機(jī)，或者下樁入土深度≥1.0m后調(diào)整樁機(jī)。如果樁端平面位移超限或遇到地下障礙物時(shí)，必須將樁段吊離孔外，待處理后，再調(diào)機(jī)施工。

　?、輭簶?。當(dāng)樁段落位及其調(diào)整垂直度符合要求后，方可進(jìn)行壓樁。壓樁前，事先合理確定壓樁壓力值為雙組缸16MPa；開始?jí)簶逗?，要認(rèn)真記錄每節(jié)樁的入土深度和相應(yīng)的壓力表讀數(shù)，同時(shí)還需有專人觀測(cè)吊線錘的變異情況，嚴(yán)格控制樁的傾斜度，當(dāng)垂直度超限時(shí)，應(yīng)停機(jī)責(zé)令指揮員及時(shí)糾正；在接樁后的壓樁過程中，應(yīng)堅(jiān)持以壓力值為主控，樁長(zhǎng)為輔的“雙控”原則。樁端持力層為（3-3）層細(xì)砂層，確保樁端進(jìn)入持力層深度≥1.0m的設(shè)計(jì)要求。如若深度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，可在允許范圍內(nèi)適當(dāng)增大壓力，使之達(dá)到深度要求。

　?、抻龅较铝星闆r之一者，應(yīng)暫停壓樁，匯報(bào)和請(qǐng)示現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理，并進(jìn)行及時(shí)處理：①壓樁深度超過設(shè)計(jì)深度，油壓值卻達(dá)不到要求；②樁頂和樁身混凝土破碎或產(chǎn)生明顯裂紋；③樁身突然傾斜、位移或嚴(yán)重回彈；④與相鄰樁入土長(zhǎng)度相差懸殊，或樁端不能落在同一持力層上；⑤場(chǎng)地內(nèi)地面嚴(yán)重隆起或相鄰樁發(fā)生嚴(yán)重位移；⑥已施工的樁身向上位移。

　　⑦嚴(yán)格履行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理簽證認(rèn)可手續(xù)。施工過程中，每道工序先經(jīng)質(zhì)檢員檢驗(yàn)，合格后再請(qǐng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理驗(yàn)收簽字認(rèn)可，凡未經(jīng)簽字認(rèn)可者，不得進(jìn)行下道工序，在施工質(zhì)量上質(zhì)檢員將全力配合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理同時(shí)把關(guān)。

　　5樁基檢測(cè)結(jié)果和結(jié)論

　　（1）工程樁施工完成，土方開挖后，按照驗(yàn)收及檢測(cè)規(guī)范和設(shè)計(jì)院要求，進(jìn)行了4根工程樁靜載試驗(yàn)、23根高應(yīng)變檢測(cè)、401根工程樁低應(yīng)變?nèi)繖z測(cè)、樁身垂直度檢測(cè)和樁位偏差測(cè)量。結(jié)果表明：承載力全部滿足設(shè)計(jì)要求，樁身完整性Ⅰ類樁占98%，Ⅱ類樁占2%，垂直度偏差小于規(guī)范規(guī)定的0.5%，平面位置偏差最大為80mm，樁基工程驗(yàn)收合格。

　?。?）送樁深度超過6.0m時(shí)，往往沒有專用的送樁器，采用同規(guī)格管樁做送樁器，使用方便經(jīng)濟(jì)，但要注意滿足拔出送樁管樁的力小于管樁的抗拔極限承載力的要求。采用靜壓法施工時(shí)，送樁深度可以達(dá)到8.5m。

　?。?）預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁有很大的優(yōu)勢(shì)和進(jìn)步性，采用靜壓樁機(jī)施工，特別是在城區(qū)應(yīng)用越來越廣泛，亟需制定出詳細(xì)的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范，特別是關(guān)于送樁的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。