預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工質(zhì)量控制

1、淺談?lì)A(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工質(zhì)量控制前言：由于預(yù)應(yīng)力混凝土管樁可實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)、樁材生產(chǎn)速度快而且質(zhì)量易于控制、沉樁 施工方便、設(shè)計(jì)單樁承載力高、能有效丹約建筑材料、降低工程造價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，目前被廣泛地 用于高層建筑、工業(yè)廠房、市政設(shè)施、碼頭、煙囪以及各類高塔、碑等工業(yè)與民用建構(gòu)筑物 的樁基礎(chǔ)。根據(jù)樁身混凝上設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)可將預(yù)應(yīng)力混凝土管樁分為預(yù)應(yīng)力混凝上管樁（PC 樁）和高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力混凝上管樁（PHC樁）：根據(jù)英樁尖的型式又可分為敞口型樁和閉口型 樁：根據(jù)樁身配筋情況有A型、AB型和B型樁。預(yù)應(yīng)力混凝上管樁由于其圓柱型形狀和單 樁設(shè)汁承載力較髙的特點(diǎn)，沉樁施工采用打入式和靜壓式。結(jié)合本工程實(shí)際施工的

2、情況，注 談錘擊打入式預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工的質(zhì)量控制。1. 工程施工概況：本工程而積較大，場(chǎng)地全部采用效應(yīng)力管樁，樁長(zhǎng)約1824米之間，本工程試樁采用 髙強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁（PHC樁），沉樁方式為錘擊打入式，樁錘選用DELMAG-80型筒 式柴汕打樁錘，每根樁由二肖樁組成，接樁形式為C02氣體保護(hù)半自動(dòng)焊接和電弧焊接。 樁徑分別為6500、6600,最后三陣控制貫入度為3cm2. 預(yù)應(yīng)力管樁的施工質(zhì)量問(wèn)題分析結(jié)合該工程預(yù)應(yīng)力管樁施工中出現(xiàn)的情況，來(lái)簡(jiǎn)單探討一下管樁沉樁施工的質(zhì)量控制， 并針對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)采取的措施。2.1樁頭破碎2.1.1樁的制作質(zhì)量差導(dǎo)致問(wèn)題發(fā)生打樁前樁材雖進(jìn)行了進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收，但

3、是由于施工現(xiàn)場(chǎng)僅能根據(jù)施工規(guī)范對(duì)成品樁進(jìn)行外觀 質(zhì)量檢查，結(jié)合生產(chǎn)廠家提供的產(chǎn)品合格證判左成品樁材的質(zhì)量。樁材內(nèi)在質(zhì)量問(wèn)題施工現(xiàn) 場(chǎng)是很難檢査的。比如：管樁制作時(shí)樁頭嚴(yán)重跑漿，形成空洞；樁身混凝丄強(qiáng)度不夠：預(yù)應(yīng) 力主筋的墩頭髙出樁端面等。針對(duì)此類問(wèn)題，應(yīng)在加強(qiáng)樁材外觀檢查的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)檢査預(yù) 應(yīng)力主筋的墩頭是否高出樁端而以及樁法蘭盤附近是否出現(xiàn)空洞，對(duì)于樁法蘭盤附近是否岀 現(xiàn)空洞可根據(jù)敲擊聲音判斷。2.1.2超應(yīng)力作用使得樁頭破碎打樁過(guò)程中樁頂受到適當(dāng)均勻的錘擊力是順利沉樁的關(guān)鍵，正常施工時(shí)樁頂應(yīng)全而積均 勻地承受錘擊，在樁頂局部而積受力或承受超允許數(shù)量錘擊的狀態(tài)下，形成超應(yīng)力作用于樁 頂引起

4、樁頭破壞。引起樁頂承受超應(yīng)力作用主要有以下三個(gè)方而的原因：偏心或局部受力 形成超應(yīng)力作用。a樁頂不平：b施打時(shí)樁錘、樁帽、樁身中心線不在同一直線上；c樁帽 尺寸不合理或緩沖措施不完善；d打樁時(shí)樁身垂直度偏差超規(guī)范等易形成樁頂超應(yīng)力作用： 超負(fù)荷形成超應(yīng)力作用。8打樁錘選型不當(dāng)，錘擊力遠(yuǎn)大于樁材的承受力；b遇到堅(jiān)硬障 礙物時(shí)持續(xù)高檔位猛打：c接樁施工或機(jī)械故障使得樁在厚粘上層中停滯過(guò)久，引起樁周摩 阻力加大，為克服此摩阻力而使用髙錘擊能量打樁；d地質(zhì)勘察資料不準(zhǔn)或欠缺引起設(shè)計(jì)失 誤，為達(dá)到失誤的設(shè)訃目的而強(qiáng)行大能量沉樁等導(dǎo)致超負(fù)荷形成超應(yīng)力作用；2.1.3錘擊力緩沖不到位形成樁頂破碎施工中打樁錘

5、的錘擊力緩沖問(wèn)題必須予以高度重視，切實(shí)作好樁錘與樁帽之間、樁帽與 樁頂之間的緩沖工作，作到措施得力、及時(shí)更換緩沖墊等，否則將可能導(dǎo)致樁頭破碎的質(zhì)量 問(wèn)題發(fā)生。2.2樁身破損斷裂或出現(xiàn)縱向裂紋2.2.1樁材在制作過(guò)程中所存在的質(zhì)量缺陷是導(dǎo)致打樁過(guò)程中出現(xiàn)樁身破損斷裂或出現(xiàn) 縱向裂紋的主要原因。樁材質(zhì)量缺陷表現(xiàn)在：樁外形尺寸偏差超允許值，主要有樁身矢曲、 樁法蘭傾斜、預(yù)應(yīng)力主鋼筋墩頭神出法蘭盤外、樁管臂厚出現(xiàn)負(fù)公差超偏以及鋼筋外履等： 樁材內(nèi)在質(zhì)量缺陷則表現(xiàn)在混凝土強(qiáng)度不滿足設(shè)汁、髙壓蒸養(yǎng)等生產(chǎn)工藝欠佳和鋼材質(zhì)量 存在質(zhì)雖缺陷。樁材外在的質(zhì)量缺陷可以通過(guò)檢驗(yàn)來(lái)發(fā)現(xiàn)，而內(nèi)在的質(zhì)量缺陷在現(xiàn)場(chǎng)則很難 被

6、檢查出來(lái)，某些斷樁或出現(xiàn)縱裂等質(zhì)量問(wèn)題往往是由內(nèi)在質(zhì)屋缺陷所引發(fā)的。杜絕和減少 質(zhì)量缺陷的有效辦法是選擇質(zhì)量穩(wěn)定、信譽(yù)良好的樁材生產(chǎn)廠家。22.2打樁施工不當(dāng)引起的斷樁或縱裂2.2.2.1沉樁過(guò)程中若樁身傾斜過(guò)大，在樁承受錘擊狀態(tài)下，地而以上樁身因缺乏側(cè)向 約束易出現(xiàn)樁身豎向失穩(wěn)而導(dǎo)致斷樁；2.2.2.2預(yù)應(yīng)力混凝上管樁設(shè)計(jì)一般采用電焊接樁，電焊接樁施工質(zhì)量的好壞對(duì)樁身是 否斷裂有直接的影響，有條件的情況下應(yīng)優(yōu)先選用自動(dòng)焊或半自動(dòng)焊，使接樁質(zhì)量更有保證:2.2.2.3樁材在裝卸、搬運(yùn)過(guò)程不規(guī)范操作導(dǎo)致樁材在錘擊前即出現(xiàn)裂紋，此裂紋在錘 擊作用下出現(xiàn)擴(kuò)大并最終導(dǎo)致沉樁過(guò)程中出現(xiàn)斷樁或樁身縱向開(kāi)裂

7、；2.2.2.5多節(jié)樁接樁施工中，由于樁身不垂直、接樁不直，樁中心線成折線形，錘擊作 用下可能斷樁：2.2.2.6打樁過(guò)程中樁錘、樁身（或樁錘、送樁器、樁身）中心線不在一條線上，偏擊 導(dǎo)致斷樁、樁身縱向開(kāi)裂或樁頭破碎等質(zhì)量問(wèn)題；2.2.2.7打樁施工不規(guī)范操作，在沉樁過(guò)程中遇到不明障礙物或致密土層時(shí)，以及由于 接樁施工、機(jī)械故障等沉樁中斷時(shí)間過(guò)長(zhǎng)形成樁周阻力加大時(shí)，持續(xù)使用大能量錘擊沉樁， 導(dǎo)致斷樁發(fā)生：2.2.2.8不合理的打樁施工路線、施工順序造成后施工的樁沉樁困難，強(qiáng)行大能量沉樁 導(dǎo)致斷樁或樁頂破壞，布樁較密集時(shí)此問(wèn)題尤其明顯。2.2.3地質(zhì)及設(shè)計(jì)原因造成沉樁質(zhì)量問(wèn)題由于地質(zhì)勘察的勘探孔

8、不可能做到與樁設(shè)計(jì)同數(shù)屋、同位置，這樣就有可能出現(xiàn)地質(zhì)勘 察資料與實(shí)際地質(zhì)情況不完全一致的情況，有可能出現(xiàn)樁尖實(shí)際已進(jìn)入持力層并符合設(shè)計(jì)， 而地質(zhì)資料卻表明樁尖還未進(jìn)入設(shè)il持力層的問(wèn)題。此時(shí)若設(shè)計(jì)、監(jiān)理等有關(guān)人員仍堅(jiān)持原 設(shè)計(jì)，則有可能出現(xiàn)樁因錘擊過(guò)大而導(dǎo)致樁身混凝土出現(xiàn)疲勞破壞而斷樁。施工規(guī)范規(guī)泄打樁停錘控制標(biāo)準(zhǔn)一般采取雙控的原則，施工過(guò)程中應(yīng)靈活掌握，若過(guò)分 強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)指標(biāo)必須達(dá)到，則可能造成樁承受超量錘擊而出現(xiàn)斷樁等，當(dāng)然為保證工程質(zhì)量， 對(duì)沉樁過(guò)程中岀現(xiàn)的樁暫時(shí)打不下去的“假凝”現(xiàn)象應(yīng)予以高度重視。2.3沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)控制要求2.3.1勘察設(shè)計(jì)方而的原因，勘察資料太粗或有誤，與實(shí)際地質(zhì)

9、情況發(fā)生較大的出入， 使得樁尖實(shí)際已經(jīng)進(jìn)入持力層，而從勘察資料方而反映沉樁還不到設(shè)計(jì)標(biāo)高；2.3.2樁錘陳舊、長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)作業(yè)錘體發(fā)熱或樁帽緩沖層過(guò)厚，適成錘擊力不足，另外 樁錘選型不合理，進(jìn)場(chǎng)的打樁錘太小，造成錘擊力不足。打樁施工中錘擊力不足是導(dǎo)致沉樁 達(dá)不到設(shè)汁控制標(biāo)高要求的直接原因；以及由于機(jī)械故障引起打樁中途停頓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，故障 排除后已無(wú)法繼續(xù)施工等：2.3.3現(xiàn)場(chǎng)施工人員誤將沉樁時(shí)遇到堅(jiān)硬的障礙物或厚度較大的硬隔層、樁尖遇到密實(shí) 的粉上或粉細(xì)砂層等打樁過(guò)程產(chǎn)生“假凝”現(xiàn)象理解為已經(jīng)底達(dá)設(shè)計(jì)要求而提前停I匕錘擊, 造成沉樁不符合要求：2.3.4樁頭被擊碎或樁身被打斷，無(wú)法繼續(xù)施打從而誘發(fā)

10、沉樁達(dá)不到設(shè)il控制要求：2.3.5布樁密集或打樁順序不當(dāng)，采取或無(wú)意中形成封閉式打樁路線，使后打的樁無(wú)法 達(dá)到設(shè)計(jì)深度，并使先打的樁上浮，嚴(yán)重時(shí)還造成斷樁質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生。2.4樁頂偏位2.4.1施工人為因素造成的測(cè)量放線有誤，或測(cè)量控制點(diǎn)未進(jìn)行左期校核、樁尖插樁施 工時(shí)對(duì)中工作不認(rèn)真，在剛開(kāi)始施工時(shí)就埋下樁頂偏位的質(zhì)量隱患；2.4.2不合理的打樁順序不當(dāng)施工順序和施工路線，使得先施工的樁位被擠動(dòng)，特別是 在軟土層中，先施工的短小樁更容易跑位；2.4.3片而追求工期，一味加快沉樁施工速度，打樁速率過(guò)大引起打樁區(qū)上體應(yīng)力以及 孔隙水壓力劇增，此土體應(yīng)力以及孔隙水壓力推動(dòng)樁及樁間土發(fā)生移位：2.4.

11、4不規(guī)范的基坑土方開(kāi)挖，使得樁間丄的應(yīng)力和孔隙水壓力不平衡地驟減，樁間上 推動(dòng)樁發(fā)生位移、浮動(dòng)等，嚴(yán)重時(shí)還可能導(dǎo)致斷樁問(wèn)題發(fā)生：3. 施工質(zhì)量控制措施3.1施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)建立健全完善髙效的工程質(zhì)量保證體系和質(zhì)量保證措施，加強(qiáng)施工人員 的業(yè)務(wù)素質(zhì)培養(yǎng)，教育作業(yè)人員樹(shù)立嚴(yán)格的質(zhì)疑觀念：3.2嚴(yán)格執(zhí)行樁進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收制度，驗(yàn)收?qǐng)?zhí)行施工規(guī)范，堅(jiān)持不合格的樁不用?，F(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)樁不 但查驗(yàn)樁的出廠合格證，還應(yīng)由制樁廠家出具樁身混凝上抗壓強(qiáng)度報(bào)告，以及鋼筋、水泥、 砂石料復(fù)試報(bào)告等質(zhì)保資料，盡量選擇質(zhì)保體系完整、質(zhì)量穩(wěn)定的樁材廠家供貨：3.3根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告、樁的規(guī)格以及樁基設(shè)計(jì)條件，選擇合理的施工機(jī)械（包括 打樁機(jī)、

12、打樁錘及喂樁機(jī)械），樁錘與樁帽、樁帽（送樁器）與樁之間保持良好的彈性接觸:3.4樁吊運(yùn)過(guò)程中除堅(jiān)持輕裝輕卸、慢速行駛外，還應(yīng)注意吊樁的索具長(zhǎng)度，保持樁身 與鋼絲繩的夾角不小于45 :3.5插樁時(shí)應(yīng)調(diào)校樁架及樁身垂直度，對(duì)于一般上質(zhì)而言樁尖入土 1/4-1/3樁長(zhǎng)后不宜 再?gòu)?qiáng)行調(diào)校樁身垂直度，否則可能發(fā)生斷樁；若樁身傾斜過(guò)大必須校正時(shí)，應(yīng)在拔岀樁尖用 碎石或河砂填滿樁孔后重新插樁：3.6電焊接樁應(yīng)采用試樁確左時(shí)的施工參數(shù)（施焊電流及施焊層數(shù)，樁錘選型亦然），焊 接完成后，宜將焊縫冷卻10-15分鐘到自然溫度后再打樁，以免焊完既打造成焊縫遇水發(fā)生 “淬火”現(xiàn)象；3.7送樁施工前應(yīng)先在樁頂加紙墊等緩沖設(shè)施，然后再套送樁器送樁。送樁時(shí)應(yīng)觀察樁 頂及送樁器是否發(fā)生抖動(dòng)，若抖動(dòng)則應(yīng)及時(shí)調(diào)整打樁機(jī)以使樁頂、送樁器不發(fā)生抖動(dòng)為原則, 確保送樁順利進(jìn)行：3.8樁身出現(xiàn)輕微縱向裂縫