淺談高回填土預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)

1、淺談高回填土預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)摘要：隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展,由于靜壓預(yù)應(yīng)力管樁應(yīng)用技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)突出，因而被越來(lái)越多的工程所使用。本文通過(guò)程 實(shí)例介紹在高回填土層上實(shí)施靜壓預(yù)應(yīng)力管樁的相關(guān)技術(shù)以及 質(zhì)量控制的一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)，防止出現(xiàn)樁位位移、斷樁、樁側(cè)負(fù) 摩阻力等問(wèn)題。關(guān)鍵詞：高冋填土，靜壓管樁，沉樁技術(shù)，施工質(zhì)量我國(guó)伴隨著城市化步伐的加快，建筑業(yè)的發(fā)展旺盛，而管II樁因?yàn)槟軐?shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)、質(zhì)量比較穩(wěn)定、單樁承載力大、施 工迅速等特點(diǎn)得到廣泛的使用。并11靜壓管樁施丄技術(shù)具有低 噪聲、無(wú)震動(dòng)、無(wú)污染、成本相對(duì)低、施工快且能通過(guò)壓樁力 較直觀地了解單樁的承載質(zhì)量等特點(diǎn)，故該施工技術(shù)得到迅速 的推廣。靜壓

2、預(yù)應(yīng)力管樁由原來(lái)的低壓樁力(18503440KN)、小 規(guī)格管樁(300mm、400mm)發(fā)展到目前高強(qiáng)度(C80)、大壓 樁力(6000KN8000KN)、大規(guī)格的管樁(500 1000mm)o目前，管樁直徑一般為300mm、400mm、 500mm、600mm,壁厚為75mm、95mm、100mm、 110mm及以上，按抗彎性能或有效預(yù)壓應(yīng)力進(jìn)行劃分，類型有 A型、B型、AB型和C型,方樁身混凝土強(qiáng)度應(yīng)不低于C80, 樁長(zhǎng)一般為712m,57m的短樁根據(jù)施工需要向廠家訂 貨。樁尖形式主要有封口型及開(kāi)口型，其中封口型又分為十字型 及圖錐型,不同的樁尖適用于不同的地質(zhì)情況。本文通過(guò)一個(gè)工 程實(shí)

3、例，總結(jié)靜壓管樁施工經(jīng)驗(yàn)供大家參考。一、工程實(shí)例某一綜合樓工程，地上10層,半地卜室，建筑高度40.35m, 建筑面積為12572m2,建筑結(jié)構(gòu)類型為二高層建筑，現(xiàn)澆框 剪，框架結(jié)構(gòu)。工程地質(zhì)情況：人工填土層平均厚5.2m；殘積粘性土層均厚4.6m；淤泥質(zhì)土厚4.58m)ci n .com砂礫層均厚3.1m：全風(fēng)化巖層；中風(fēng)化巖層；微風(fēng)化巖層；二期基巖均厚22.9m,頂面埋深17.1-27.95m。樁基工程安全等級(jí)為一級(jí)，釆用靜壓PHCa)500mm,預(yù)應(yīng) 力C80管樁,管壁厚125mm,單樁豎向極限承載力:抗壓 3900KN,抗撥lOOOKNo樁端持力層為的全風(fēng)化巖層，樁長(zhǎng) 為1825m。樁

4、頂設(shè)計(jì)標(biāo)高為2.5m,局部達(dá)3.5m,匸程樁總 數(shù)213根。二、本工程基樁施工特點(diǎn)本工程靜壓樁施工要在5.2m厚度的人工填土層上，由于 靜壓樁機(jī)和施工荷載大，因而對(duì)冋填土層要求，具有較高的密 實(shí)度和承載力。新回填的土層結(jié)構(gòu)善不穩(wěn)定在大荷載的作用下 容易出現(xiàn)位移，導(dǎo)致在打樁過(guò)程中樁位移動(dòng)，甚至出現(xiàn)斷樁。 填上層的密實(shí)需要一段時(shí)間過(guò)程，在這一過(guò)程中土壤結(jié)構(gòu)在不 斷地固結(jié)、下沉，易于出現(xiàn)樁側(cè)負(fù)摩阻力。所以要保證樁的質(zhì) 量，首先應(yīng)保證冋填土層的質(zhì)量。三、土方工程施工要求土方施工前應(yīng)査明地卜-孔洞、洞穴，當(dāng)場(chǎng)面有水時(shí)應(yīng)疏干,地面的花、草、樹(shù)木等有機(jī)物、雜物應(yīng)清除。用作回填土的土 料應(yīng)能滿足設(shè)計(jì)的密實(shí)耍求

5、，淤泥、凍土、膨脹性土和有機(jī)物III質(zhì)含量大于8%的土以及硫酸鹽含量大于5%的土均不能做填 土料。土料的含水量應(yīng)控制在最佳，鋪土厚度、壓土遍數(shù)應(yīng)根 據(jù)壓實(shí)機(jī)具體確定，每一層壊土質(zhì)量檢査符合設(shè)計(jì)要求不小于或等于94%后，才能填筑上層。上層宜填筑透水性較小的填料, 下層宜填筑透水性較大的填料。各種土不得混雜使用。土方工 程完工驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行基樁工程施工。四、施工準(zhǔn)備（一）技術(shù)準(zhǔn)備1、踏勘現(xiàn)場(chǎng)以了解場(chǎng)地情況和周邊環(huán)境，熟悉擬建工程的工程水文地質(zhì)勘察報(bào)告及情況，熟悉施工圖紙并對(duì)其中存在 的問(wèn)題做到提前解決及準(zhǔn)備。2、組織有關(guān)單位進(jìn)行施工圖會(huì)審，形成圖紙會(huì)審紀(jì)錄。確定試樁方案。3、結(jié)合工程特點(diǎn)和實(shí)際

6、情況制定壓樁方案，尤其注意壓 樁時(shí)的走機(jī)路線和施工技術(shù)的先進(jìn)、安全、可靠及可操作性。（二）現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備1、要求場(chǎng)地地耐力應(yīng)不小于140KN/m2o對(duì)樁基處的地面或地下有混凝土地坪及舊有建筑物基礎(chǔ)，應(yīng)了鑿除。樁機(jī)最小 工作半徑:樁位中心距周邊建（構(gòu)）筑物應(yīng)大于1/2壓樁機(jī)寬度 + 1.0m,且對(duì)建（構(gòu)）筑物應(yīng)有保護(hù)措施。2、査明地下管線、（構(gòu)）筑物布置情況及位置，對(duì)有礙施丄的在沉樁前事先處理。高空或地下障礙物，場(chǎng)地排水應(yīng)暢通, 場(chǎng)地的地面承載力滿足沉樁機(jī)的施工需要。3、管樁堆放。管樁進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)具有出廠合格證和型式檢驗(yàn) 報(bào)告,強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)值的100%方可吊運(yùn)，現(xiàn)場(chǎng)堆放不宜超過(guò) 4層。高回填土層容易出現(xiàn)

7、地面沉降，樁堆放處需進(jìn)行提高其整體性和地面承載力的處理，保證場(chǎng)地堅(jiān)實(shí)、平整，并有排水 措施，以防不均勻沉降造成損樁，且采取可靠的防滾、防滑措 施。4、樁位測(cè)量定位根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)、設(shè)計(jì)文件進(jìn)行放樣,為了防止回填土層在樁機(jī)作用下移動(dòng)對(duì)將軸線控制點(diǎn)的影響，應(yīng)將控 制點(diǎn)盡可能地引到永久物上或施工影響不到的地方，但還應(yīng)便 于引用，做好測(cè)量控制網(wǎng)。樁位可打短樁并灑白石灰醒目標(biāo)識(shí), 也可用彩帶綁在短樁上，用顏色區(qū)別樁徑。為了做到回填土層 移動(dòng)對(duì)樁位影響的最小，在測(cè)量方面采取“一放二復(fù)”的辦法, 即所有軸線、樁一次放樣，并設(shè)好控制點(diǎn)和引測(cè)樁，目的是以 鄰近其他樁位與即將沉樁的樁位進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)后者是否有位 移。在

8、每臺(tái)班打樁前對(duì)當(dāng)班所要打的樁進(jìn)行第一次復(fù)核檢查樁 位情況，若發(fā)現(xiàn)偏差進(jìn)行調(diào)整；當(dāng)樁機(jī)、管樁就位時(shí)再次進(jìn)行 夏核確保樁位準(zhǔn)確無(wú)誤。測(cè)量允許偏差值:單樁10mm,群樁 20mm。五、施工技術(shù) （-）機(jī)械選擇 壓樁機(jī)的選型盡母小些，只要能滿足設(shè)計(jì)和施工耍求就好,以因免樁機(jī)大、重量重走機(jī)時(shí)產(chǎn)生較大的擠土效應(yīng)，一般按1.2-1.5倍管樁極限承載力取值，本工程地處帀區(qū)，為了防止擾民選用全液壓靜力壓樁機(jī)（YZY-500型）。樁機(jī)的夾角具選擇 長(zhǎng)夾具，保證夾樁時(shí)樁身側(cè)壓應(yīng)力較小，旦更易控制樁的垂直 度。壓樁速度為1.8m/min樁機(jī)的壓力儀表按規(guī)定送檢，以 確保夾樁壓力和壓樁力控制準(zhǔn)確。送樁器應(yīng)考慮施工中有超

9、深 送樁,但送樁一般不宜超過(guò)4m。（二）沉樁順序?yàn)榱朔乐箶D土效應(yīng)累加，造成對(duì)工程樁的破壞，總打樁順 序從北面進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)先打B區(qū)，然后再打A、C區(qū)。對(duì)多于5根 的群樁承臺(tái)應(yīng)考慮沉樁時(shí)的擠土效應(yīng)，應(yīng)先施壓,后沉群樁周邊 較少樁的承臺(tái)；不同深度的樁基，應(yīng)先深后淺，先大后小；盡量 避免因樁機(jī)多次行走擾動(dòng)地面土層，使地面沉陷造成斷樁和樁 位偏移；以運(yùn)樁距最短、喂樁方便為原則，并根據(jù)場(chǎng)地情況, 布置樁的堆放場(chǎng)地。施工區(qū)段劃分，如圖1所示。A、C區(qū)管樁采取逐排沉樁,B區(qū)的核心筒下的有2個(gè)承臺(tái)的樁較密集，每個(gè)承臺(tái)的樁數(shù)9根，橫縱樁距為3.2D、3.6D（D為樁徑），采取由中間向兩個(gè)方向?qū)ΨQ施工的沉樁方法。（三）

10、工藝流程樁機(jī)就位調(diào)整-樁位復(fù)核一吊樁定位一焊樁尖一垂直 度檢査一壓第1節(jié)樁一焊接接樁-壓第n節(jié)樁（送樁）一最終 停壓一樁機(jī)移位。（四）壓樁技術(shù)1、樁機(jī)就位樁機(jī)移至需壓樁的位置，將樁機(jī)姿態(tài)調(diào)整水平，使夾持器 的中心與樁位中心重疊。2、管樁就位用輪式吊車吊起就近的管樁，指揮員指令吊車慢慢把管 樁放入央具箱內(nèi)。當(dāng)管樁下放至地面10cm處停車，待夾具 把管樁夾緊，吊車的吊鉤放松。夾樁的壓力不大于5Mpa, 并應(yīng)逐次加壓。管樁對(duì)中方法：將鋼筋制成的與管樁同口徑 的模具放置在地面上，模具的中心對(duì)樁位中心，而管樁周邊 與模具的周邊對(duì)齊。管樁對(duì)中后，提起管樁少許，進(jìn)行樁尖 焊接，本工程采用十字型樁尖，破巖能力

11、強(qiáng)。3、沉樁（1）沉好第1節(jié)樁是保證整根工程樁質(zhì)量的關(guān)鍵，定 位和垂直度應(yīng)嚴(yán)格控制，沉樁時(shí)，由于高回填土易出現(xiàn)位移, 在開(kāi)始沉樁前應(yīng)對(duì)樁位進(jìn)行再次復(fù)核確認(rèn)，符合要求后，根 據(jù)機(jī)上水平儀調(diào)平機(jī)臺(tái)，同時(shí)在樁機(jī)的正面和側(cè)面分別設(shè)經(jīng) 緯儀或吊線錘，監(jiān)控下樁垂直度，樁身垂直度偏差不宜大于 0.5%,壓樁速度不得大于1.8M/min0若樁身垂直度偏大，須 撥出已入土部分并根據(jù)經(jīng)緯儀指示調(diào)整機(jī)臺(tái)水平度使樁身 垂直，同時(shí)記錄此時(shí)機(jī)上水平儀的偏差量作為下次調(diào)平的修 正值，再行沉樁，并認(rèn)真注意沉樁時(shí)的樁身和壓力表的變化 情況，如有異常偏移或傾斜立即分析原因，并采取校正措施, 在確認(rèn)樁身垂宜度無(wú)異常時(shí)，方可連續(xù)施壓

12、。（2）應(yīng)合理調(diào)配管節(jié)長(zhǎng)度，盡量避免樁的長(zhǎng)細(xì)比L/80d （d為樁直徑），管樁接頭數(shù)不宜超過(guò)3個(gè)。同一承臺(tái)樁的接頭位置應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)。（3）持力層全風(fēng)化巖面變化大，管樁終壓后會(huì)造成樁 長(zhǎng)不一，有砍樁或超送（后接樁），露岀地面的管樁應(yīng)及時(shí)截 樁，被截的樁面應(yīng)低于地面一些，以免樁機(jī)行走時(shí)損壞管樁。 對(duì)超送樁的待后期基樁驗(yàn)收合格，土方開(kāi)挖后再進(jìn)行接樁， 視超送長(zhǎng)度可采取人工挖孔、四周挖土接樁或直接加高承臺(tái) 等措施，但應(yīng)確保樁頂嵌入承臺(tái)100mm。（4）在沉樁過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量員對(duì)沉樁過(guò)程進(jìn)行全程測(cè) 點(diǎn)測(cè)量，以保證樁的垂直度。（5）遇卜-列情況之一時(shí)應(yīng)暫停壓樁，并及時(shí)與設(shè)計(jì)、監(jiān)理等有關(guān)人員研究處理:III壓力

13、值突然下降，沉降量突然增大;樁身混凝I：剝落、破碎;樁身突然漂移、傾斜、跑位;地面明顯隆起，鄰樁上浮或位移過(guò)大;按設(shè)計(jì)圖上要求的樁長(zhǎng)、壓樁力未達(dá)到設(shè)計(jì)值;單樁承載力已滿足設(shè)計(jì)值，壓樁長(zhǎng)度不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。（6）在沉樁過(guò)程中認(rèn)真記好沉樁時(shí)間，壓入樁長(zhǎng)、所施壓力等讀數(shù),以判斷樁的質(zhì)量和承載力。當(dāng)壓力表讀數(shù)突然上升或卜降時(shí)，應(yīng)停機(jī)對(duì)照地質(zhì)資料進(jìn)行分析，判明是否碰到障礙物，或存在斷樁等風(fēng)險(xiǎn)，施工中禁止間斷圧樁。4、接樁本工程的樁接頭釆用C02氣體保護(hù)焊。二觀化碳?xì)怏w保護(hù)焊主要有優(yōu)點(diǎn)有：焊接生產(chǎn)率高、焊接成本低、焊接變形小、焊接質(zhì)量較高、適用范圍廣、操作簡(jiǎn)單等。C02氣體保護(hù)焊是以CO2作為保護(hù)氣體介質(zhì)

14、，依靠焊比和焊件之間產(chǎn)生電弧來(lái)熔化金屬進(jìn)行焊接，以CO2氣體在電弧周圍造成局部的保護(hù)層，以防止有害氣體的侵入，保證焊接過(guò)程的穩(wěn)定性,從而獲得高質(zhì)量的焊縫。C02純度要求不低于99.5%,否則會(huì)降低焊縫機(jī)械性能和產(chǎn)生氣孔，焊接作業(yè)時(shí)應(yīng)設(shè)防風(fēng)措施。（!）需接樁時(shí)，其入土部分樁段的樁頭宜高出地面0.lOm,便于接樁焊接操作，用導(dǎo)向箍將上下節(jié)樁做臨時(shí)固定,防止錯(cuò)位。rlccin ccm（2）管樁對(duì)接前，上下端板表面應(yīng)用鐵刷了清刷干凈,坡口處應(yīng)刷至露出金屬光澤。（3）管樁接樁一般為形坡口，可采用JM.56型的（屈服強(qiáng)度420Mpa,抗拉強(qiáng)度500Mpa,延伸率22%）2或中2.5焊絲。焊接時(shí)宜先在坡曰周

15、圍上對(duì)稱點(diǎn)焊46點(diǎn)，再分層施焊，施焊宜由2個(gè)焊工對(duì)稱進(jìn)行。（4）焊接層數(shù)不得小于3層，內(nèi)層焊渣必須清理干凈 后方能焊外層，焊縫應(yīng)飽滿連續(xù)。每道焊接接頭必須超前引弧以免產(chǎn)生缺陷，根部必須焊透。焊接部分不得有凹痕、咬 邊、焊瘤、夾渣、裂縫等有害缺陷。表面加強(qiáng)焊縫堆高宜lmm,焊接后應(yīng)進(jìn)行外觀檢查,發(fā)現(xiàn)有缺陷應(yīng)返工修整,樁端處若有間隙應(yīng)采用厚薄適當(dāng)、加工成楔形的鐵片填實(shí)焊 牢。（5）盡可能縮小接樁時(shí)間，焊好的樁接頭應(yīng)fl然冷卻, 停歇時(shí)間不小于Imin才可繼續(xù)壓樁，嚴(yán)禁用水冷卻或焊好后立即施壓。焊接接樁應(yīng)按隱蔽工程進(jìn)行驗(yàn)收。5、送樁本工程送樁K;度為0.53.0m,當(dāng)樁頂壓沉至接近地面 需要送樁時(shí)，

16、檢查樁頂質(zhì)量、無(wú)異常即行送樁。送樁器的中 心與管樁中心線應(yīng)吻合一致。6、終壓正式沉樁前，分別對(duì)不同的樁型進(jìn)行試沉樁，確定沉樁的終壓技術(shù)參數(shù)為：以壓樁力為主要控制指標(biāo)，以設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為輔。達(dá)到壓樁力的要求以后，必須持荷穩(wěn)定，若不穩(wěn)定,必須再持荷，一直到持荷穩(wěn)定為止,可采用兩種方式持荷:a.持荷5分鐘；b.二次持荷，每次2分鐘，間隔5分鐘，穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)為壓力值不降低；若樁尖標(biāo)髙比設(shè)計(jì)標(biāo)髙髙得較多時(shí)， 應(yīng)會(huì)同設(shè)計(jì)、施工、建設(shè)、監(jiān)理單位研究解決方法。7、截樁（1）樁頭截除采用鋸樁器截?cái)啵么箦N敲擊或強(qiáng)行扳拉截樁。樁頂標(biāo)高偏差不得大2cm。電動(dòng)切割機(jī)通過(guò)螺 栓連接抱箍固定在樁身，通過(guò)手柄，進(jìn)行割樁工作，割樁時(shí)

17、 需加水，冷卻鋸片，循序漸進(jìn)，循環(huán)切割。（2）沉好樁后，樁頭高出地面的部分及吋截除，并使III用彈性材料遮蓋以免被樁機(jī)壓壞，嚴(yán)禁施工機(jī)械碰撞或?qū)?頭用做拉錨點(diǎn)，送樁遺留的孔洞宜用小木板或砂袋進(jìn)行覆蓋 以防止人員跌入。六、施工質(zhì)量控制要點(diǎn) （。加強(qiáng)管樁的進(jìn)場(chǎng)檢查驗(yàn)收工作管樁使用前應(yīng)進(jìn)行全數(shù)的外觀檢査，樁的表面應(yīng)平整、 密實(shí)，局部磕損的深度不應(yīng)超過(guò)10mm,粘皮、麻面占樁總 外表面積的0.5%,麻面的深度不大于10mm,且不得過(guò)分集 中。管樁的吊運(yùn)應(yīng)輕吊輕放、避免劇烈碰撞，進(jìn)場(chǎng)的管樁應(yīng) 分類堆放整齊，墊木宜用耐壓的枕木，不得用有棱角的金屬 構(gòu)件替代，墊木支點(diǎn)宜設(shè)在距樁端0.2L處，墊木支點(diǎn)應(yīng)兩點(diǎn)

18、, 嚴(yán)禁有三個(gè)或三個(gè)以上支點(diǎn)。管樁堆放超過(guò)4層吋，應(yīng)用吊機(jī) 取樁、嚴(yán)禁拖樁。（二）沉樁施工前和過(guò)程中，應(yīng)對(duì)周圍建筑（構(gòu)）物進(jìn)行變形監(jiān)測(cè),并做好記錄。（三）對(duì)群樁承臺(tái)沉樁時(shí)，應(yīng)充分考慮擠土效應(yīng)對(duì)鄰樁的影響。樁位復(fù)核一般在土方開(kāi)挖后進(jìn)行，土方開(kāi)挖施匸中應(yīng)注意樁的成品保護(hù)，考慮土體反彈，土方開(kāi)挖宜在沉樁后的 2周后進(jìn)行，應(yīng)采取分層均勻開(kāi)挖，每次開(kāi)挖的深度應(yīng)視土 質(zhì)情況確定,1方開(kāi)挖時(shí)采取了由四周分層均勻開(kāi)挖，樁間較 密的土方釆用小型反鏟開(kāi)挖，并設(shè)專人在前方指揮，防止磕 損管樁或造成斷樁。（四）地質(zhì)勘察報(bào)告表明本工程的孤石較多，對(duì)報(bào)告屮表 明有孤石的樁位采取先勘探后施工措施，探明孤石的大小、 位置，孤石埋藏較淺，對(duì)小孤石可采取用送樁器進(jìn)行排擠引 孔，體積大的先用挖土機(jī)清除。（五）根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告和實(shí)際沉樁情況確定配樁R度， 并考慮同一承臺(tái)的樁接頭位置應(yīng)錯(cuò)開(kāi)。（六）第1節(jié)樁入土垂直度偏差應(yīng)控制在0.5%內(nèi)，樁頂平整度小于10mm,樁體彎曲l/1000Lo（七）終壓值由設(shè)計(jì)單位根據(jù)現(xiàn)