0前言
高強預應力混凝土管樁(PHC樁)具有單樁承載力高、抗彎抗裂性能好、質量穩定可靠、穿透力強、耐久性好、樁身耐錘擊性好、施工方便快捷、低噪聲、無污染、運輸吊裝方便、造價便宜等特點,近年來被廣泛運用。本文就高強預應力混凝土管樁的質量控制進行淺析。
1設計質量控制
高強預應力混凝土管樁設計質量的高低是其能否滿足安全性、可靠性、經濟性和耐久性的前提。應從以下幾方面加強控制:
(1)詳細掌握工程地質條件,選定合適的樁端持力層,并依此確定合理的樁長。
(2)綜合考慮工程地質條件和樁身強度,確定合理的單樁承載力。管樁為開口樁,在確定單樁承載力時,將開口樁按閉口樁考慮。
(3)綜合考慮工程地質條件、上部荷載及單樁承載力,確定適宜的樁型。同一工程中,樁的規格、型號不應太多,以免造成施工錯誤。
(4)綜合考慮工程地質條件、單樁承載力,確定管樁施工合理的終壓值和貫入度。
2施工質量控制
高強預應力混凝土管樁的施工方法主要有錘擊法、振動法及靜力壓樁法等,以錘擊法應用最普遍。錘擊法施工質量的控制要求如下:
(1)承包單位的選擇。一是承包單位應具有承建資格;二是承包單位的現場人員應具有技術資格證和上崗證;三是承包單位進駐現場的施工機械、壓樁機、樁錘應符合現場的土質、樁徑、樁深的要求,所有機械應具有有效的檢驗證明。
(2)管樁進場的檢查及堆放。管樁進場時應檢查出廠合格證和檢驗報告,并對樁身的外觀質量進行全面檢查。管樁堆放不得超過4層,應堆放在堅實、平整的場地上,并采取可靠的防滾、防滑措施。
(3)打樁前的準備工作。首先要復核樁位的軸線、標高準確性:檢查打樁機的型號、壓力表、配重;檢查機械操作的工作環境、供電情況等。正式打樁前,應組織施_T、監理、設計、地質、質監等有關人員在施工現場共同進行工藝試樁,確定貫入度、持力層的強度、樁的承載力、收錘標準等重要參數。
(4)確定壓樁順序。對群樁承臺應考慮壓樁時的擠土效應.不同深度的樁基應先深后淺、先大后小、先長后短。同一單體建筑,一般要求先施壓場地中央的樁,后施壓周邊樁,當一側毗鄰建筑物時,由毗鄰建筑物處向另一方向施壓。
(5)垂直度的質量控制。當管樁插入地面和接樁時施工人員要用兩臺經緯儀或線錘.在兩個成90度的側面觀察,調整好樁的垂直度。然后開始沉樁,垂直度偏差不宜大于0.5%。在施壓過程中,絕不允許用樁機拖樁,以免樁傾斜而影響樁的質量。
(6)接樁的質量控制。管樁對接前應檢查上下端板是否清理干凈。焊接時宜兩個焊工同時進行,先在坡口圓周上對稱點焊4 6點,焊接層數不得少于兩層,內層焊渣須清干凈后方能焊外層,焊縫應飽滿連續。為保證焊縫質量,應冷卻8分鐘后方可施壓,嚴禁用水冷卻或焊好后立即施打。焊接接樁應做好隱蔽工程驗收。
(7)打樁的質量控制。打樁時。應用導板夾具或樁箍將樁嵌固在樁架兩導柱中,樁位置及垂直度經校正后,方可將錘連同樁帽壓在樁頂,開始沉樁。樁錘、樁帽與樁身中心線要一致,樁頂不平,應用厚紙板墊平或用環氧樹脂砂漿補抹平整。
開始沉樁應起錘輕壓并輕擊數錘,觀察樁身、樁架、樁錘等垂直一致,方可轉入正常。樁插入時的垂直度偏差不得超過0.5%。打樁應用適合樁頭尺寸的樁帽和彈性墊層,以緩和打樁的沖擊。樁帽用鋼板制成,并用硬木或繩墊承托。樁帽與樁周圍的間隙應為5—10mm。樁帽與樁接觸表面需平整,樁錘、樁帽與樁身應在同一直線上,以免沉樁產生偏移。當樁頂標高較低,需送樁人土時.應用鋼制送樁放于樁頭上.錘擊送樁將樁送人土中。同一承臺樁的接頭位置應相互錯開。打樁時若遇條石、塊石等地下障礙物.宜采用引孔解決。
(8)終止打樁的質量控制。終止值由設計確定,位于一般土層時,以控制樁端設計標高為主,貫人度可作參考;當樁端達到堅硬、硬塑的粘性土、中密以上粉土、砂土、碎石類土、風化巖時,以貫人度控制為主,樁端標高可作參考。當貫人度已達到而樁端標高未達到時,應繼續錘擊3陣,按每陣10擊的貫人度不大于設計規定的數值加以確認。
(9)打樁過程的資料控制。打樁過程中應詳細記錄各種作業時間.每打人0.5~lm 的錘擊數、樁位置的偏斜、最后10擊的平均貫人度和最后lm 的錘擊數等。樁位要隨打隨記錄,預防錯打、漏打,同時應對周圍建筑物,地下管線等進行觀測、監護,并及時做好記錄。要認真做好原始資料的匯總工作,遇到異常現象及時通知有關方面共同解決現場問題。
3施工常見問題、原因及預防措施
(1)樁頂位移或上升
在沉樁過程中.相鄰的樁產生橫向位移或樁身上涌,主要原因:一是樁人土后.遇到大塊堅硬障礙物,把樁尖擠向一側;二是樁身不正直,或兩節樁或多節樁施T時,相接的兩樁不在同一軸線上,產生彎曲;三是樁數較多,土飽和密實,樁間距較小.在沉樁時土被擠到極限密實度而向上隆起,相鄰的樁被浮起;四是在軟土地基施工較密集的群樁時,沉樁次序不當,使樁向一側擠壓造成位移或涌起。
預防措施:
一是施工前應對樁位下的障礙物進行清理;
二是對樁構件要進行檢查.發現樁身彎曲超過規定或樁尖不在樁軸線上的不宜使用;在沉樁過程中.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,接頭處應嚴格按照規程操作:三是采用井點降水、砂井和盲溝等降水或排水措施;四是注意打樁順序,沉樁期間不得開挖基坑.一般宜間隔14天.待孑L隙壓力消散后開挖。
(2)樁身斷裂
預應力管樁管壁薄,施工中不注意容易斷裂,主要原因:
一是樁身彎曲超過規定,樁尖偏離軸線,樁制作時混凝土強度不夠,管壁厚薄不均勻,樁在堆放、吊運過程中產生裂紋或斷裂未被發現,沉人過程中樁身發生傾斜或彎曲:
二是接樁
焊縫不飽滿,焊后自然冷卻時間不夠,接樁時兩節樁不在同一軸線上.產生了曲折:三是地質土層軟硬變化或有堅硬障礙物時,把樁尖擠向一側;四是施工場地不平、爛泥、積水多,造成壓樁時機身不平穩。
預防措施:~ 是對樁身質量進行全面檢查,測量管樁的外徑、壁厚、樁身彎曲度等有關尺寸,并詳細記錄,發現樁身彎曲超過規定或樁尖不在樁縱軸線上的不宜使用。樁的堆放、吊運應嚴格按照有關規定執行:二是在穩樁過程中如發現樁不垂直應及時糾正,樁壓人一定深度發生嚴重傾斜時,不宜采用移架方法來校正。接樁時要保證上下兩節樁在同一軸線上,接頭處應嚴格按照操作規程;三是施工前應對樁位下的障礙物進行清理,必要時對每個樁位用釬探了解;四是應保證施工場地平整堅實.有排水措施,讓機臺行走或施打過程機身平穩不晃動。
(3)沉樁達不到設計控制要求
沉樁未達到設計標高、或最后沉人度控制指標要求,主要原因:
一是地質勘察資料粗糙,勘探點不夠,對局部硬夾層、軟夾層及地下障礙物了解不夠;
二是中斷沉樁時間過長, 由于設備故障或其他特殊原因,致使沉樁過程突然中斷,或接樁時.樁尖停留在硬土層內,若延續時間過長.沉樁阻力增加,使樁無法沉到設計深度:
三是在群樁施工時穿越較厚的砂夾層,由于其結構的不穩定,同一層土的強度差異很大,樁沉人到該層時,砂層越擠越密,最后會有沉不下的現象。
預防措施:發生管樁沉不下去時,應詳細查明工程地質情況,正確選擇持力層或標高,合理選擇施工方法及沉樁順序,冷靜分析原因.找出對策才能繼續施工。
4結束語
目前預應力管樁設計經驗比較成熟,施工及遇到問題的處理經驗尚不夠豐富,但隨著預應力管樁技術的推廣應用和發展。以及人們對預應力管樁的理論和工程實踐經驗的不斷積累,預應力管樁技術水平將會不斷提高。