靜壓管樁施工的質量和現(xiàn)場安全控制

靜壓管樁施工的質量和現(xiàn)場安全控制預應力管樁由于其具有施工工期短、單位承載力及造價較低等優(yōu)點，粵東地區(qū)得到了迅猛發(fā)展及推廣應用。由于錘擊法施工在環(huán)保等方面的缺點日益特別，故而靜壓法施工越來越普遍，由此而引發(fā)的許多關于靜壓管樁的質量安全技術問題也倍受人們的關注。一、靜壓管樁的優(yōu)缺點靜壓法施工是通過靜力壓樁機的壓樁機構自重和樁架上的配重作反力將預制樁壓入土中的一種成樁工藝。下面簡要談談預應力管樁中靜壓法施工有哪些優(yōu)缺點?！?〕低噪聲、無振動、無污染，可以24小時連續(xù)施工，縮短建設工期，創(chuàng)造時間效益，從而降低工程造價；〔2〕施工速度很快，同時場地整潔、施工文明程度高；〔3〕由于送樁器與工程樁樁頭的接觸面吻合較好，送樁器在送樁過程中不會左右晃動和上下跳動，因而可以送樁較深，基礎開挖后的截去量少；〔4〕施工中由于壓樁引起的應力較小，且樁身在施工過程中不會出現(xiàn)拉應力，樁頭一般都完好無損，復壓較為容易?！?〕仍然具有擠土效應，對四周建筑環(huán)境及地下管線有一定的影響，要求邊樁中心到相鄰建筑物的間距較大；〔2〕施工場地的地耐力要求較高，在新填土、淤泥土及積水浸泡過的場地施工易陷機；〔3〕過大的壓樁力〔夾持力〕易將管樁樁身夾破夾碎，或使管樁出現(xiàn)縱向裂縫；〔4〕不宜在地下障礙物或孤石較多的場地施工。二、靜壓管樁施工過程的質量管理〔一〕壓樁前的準備工作1.施工隊資質審查必須對施工隊〔壓樁隊伍〕的資質材料進行審查與管理，了解施工隊的技術力量及壓樁水平；審查施工組織制定、施工壓樁路線、施工進度計劃，評價其可行性；要求施工隊每個技術人員，包括施工技術員、焊工、記錄員、開機員等都必須具有相應技術資格證和上崗證。2.樁機的選擇必須依據(jù)具體工程的地質資料和制定的單樁承載力要求，準確地選擇壓樁機。如果壓樁機噸位過小，可能出現(xiàn)樁壓不下的狀況，因而無法達到制定承載力要求；反之，如果壓樁機噸位過大，易發(fā)生陷機狀況。所以應該會同各有關部門合理地選擇樁機，盡量采納超載施工。一般狀況下，樁機的壓樁力應不小于單樁豎向極限承載力標準值的1.2倍。由于放線的準確與否直接影響建筑物的位置是否符合“規(guī)劃〞要求，而樁位的準確與否又直接影響著整個工程的結構，因此，這兩個工序的重要性不容忽視。項目技術管理人員應該對已定好的軸線位進行復核，依據(jù)建筑物與結構樁位圖逐位校核，發(fā)現(xiàn)不符合要求的及時改正。4.樁尖、樁身質量檢查首先必須對樁尖進行查驗、測量，按照管樁有關規(guī)范關于樁尖的構造要求和制定圖紙要求，對所有到場的樁尖進行測量，不滿足制定和管樁規(guī)范要求的，責令其改換；對所有到場的管樁進行仔細認真地查驗，測量管樁的外徑、壁厚、樁身、長度、樁身彎曲度等有關尺寸，并具體記錄。特別是管壁厚不夠很容易把樁夾碎。同時應對樁身外觀質量進行仔細地查驗，檢查樁身是否粘皮麻面、內外表面是否露筋、表面是否有裂縫、是否斷頭脫頭、樁套箍是否凹陷、表面砼是否坍落等狀況，不符合管理樁規(guī)范要求的，責令廠家退回?！捕硥簶妒┕み^程的質量管理1.底樁〔第一節(jié)入土的樁〕的定點雖然在放線與定樁位時已經核查過，但是經驗不夠或技術水平不高的施工技術人員往往在放底樁時偏離原定的樁位，從而導致成樁的偏位。建議在每個樁位處用石灰或貝灰以原定的樁心為圓心、以該樁的樁徑為直徑畫一圓圈，壓底樁時以此圓圈為準，控制樁不偏離該圓圈，使成樁的偏位盡可能減小。由于靜壓管樁樁機駕駛室內一般會懸掛一吊有重錘的繩線，由開機員以此線為準控制樁一個方向的垂直度，因而另一個向的垂直度必須另外控制，方法就是在垂直于樁與此繩線連接的地方〔即另一正交方向〕另設一吊重錘的繩線〔視線要通透〕，以這兩條繩線來控制樁的垂直度。當樁在兩個方向都已經垂直的狀況下方同意壓樁，而且在壓樁過程中要常常檢查樁身垂直度。接樁前，應保證上下兩節(jié)樁的順直，而且兩樁樁心的錯位偏差不宜大于2mm〔宜設置接樁導向箍〕。管樁施工中主要采納爆接接樁法，在焊接前應該把兩節(jié)樁的端頭板用鋼刷清刷干凈，直至坡口露出金屬光澤，而且應該保證上節(jié)樁已經垂直后方能焊接4～6點，焊接層數(shù)不少于2層，每層焊渣必須清理干凈，保證焊縫連續(xù)飽滿，自然冷卻約8～10分鐘〔嚴禁用水冷卻或焊完即壓〕，防止高溫的焊縫遇水變脆而被壓壞。為了便于控制，終止壓樁，必須具體記錄壓樁過程的壓力與樁入土深度，了解樁尖入持力層深度是否滿足制定要求以及樁穿過各土層時的壓力值。5.終壓〔即終止壓樁〕標準及終壓的控制終壓標準應該以質監(jiān)部門、制定單位、施工單位、建設單位、勘察單位及監(jiān)理單位等有關部門在試樁會議中依據(jù)試樁的實際狀況確定的標準為準則。一般狀況下，除保證樁長及樁類入持力層深度應該滿足制定要求外，還要控制終壓值Q的大小。雖然終壓值Q與單樁豎向承載力標準值Rk是兩個不同的概念，但終壓值Q與單樁豎向承載力標準值Rk存在著某種比例關系，這有待于日后的工程施行與理論研究。筆者認為這種比例關系與工程地質構造狀況關系較大，同時與樁的長度以及所選的持力層關系也不可忽視，總結潮汕地區(qū)近幾年靜壓管樁的工程施行經驗，終壓值Q可以按以下原則來控制：〔1〕當樁端持力層為粘土、粉質粘土時，主要控制樁端達到的制定深度，終壓值RQ＝〔0.6～1.3〕Rk?！?〕當樁端持力層為標貫擊數(shù)較低、中密以下的粉細砂時，以控制樁端入持力層深度為主，終壓值作參照，Q=(1.6~2.0)Rk?！?〕當樁端持力層為標貫擊數(shù)較高，中密以上的中粗砂、礫砂時，以控制終壓值為主，Q=(1.8~2.5)Rk，長樁取低值，短樁取高值；擊數(shù)低取低值，擊數(shù)高取高值?！踩硺额^填芯的質量控制由于樁與上部結構的連接主要通過樁的承臺，因此樁頭嵌入承臺的長度不宜太短，有關管樁技術規(guī)范規(guī)定不宜小于10cm。從日本樁基的典型震害實例調查中可知，有不少是由于樁嵌入承臺長度不夠，抗拔不夠，因此在地震設防區(qū)有必要把樁嵌入承臺的垂度加長，且樁頭的插筋長度也應加長及增加配筋量，樁頭填芯砼的強度等級應滿足規(guī)范要求和制定要求。這一環(huán)節(jié)的重要性顯而易見，工程有關技術管理人員應該強化這一環(huán)節(jié)的質量控制。三、成樁的質量檢查1.樁身垂直度可以用垂球吊線的辦法來量測，對不符合規(guī)范要求，應及時報送制定單位，由制定單位提出補強修改看法。關于配置封口樁尖的工程樁，樁身質量的檢查可以直觀檢查，馬上低壓電燈泡沉入樁內腔檢查，正常狀況下，內腔應該是不進土和水的。假設樁內腔完整干燥，說明樁身基本完好、焊接質量完好、樁類無損壞，這種狀況下可不采用其他方法另行檢查；反之，應該采用其他方法另行檢查。目前潮汕地區(qū)主要依據(jù)有關規(guī)范規(guī)定，按樁總數(shù)的一定比例采用小應變動測的檢測方法，對樁身的完整性進行檢測?；A開挖后，應對樁頂標高及樁的偏位狀況進行測量，并把記錄資料完整地整理一份報送制定單位，由制定單位提出方案，解決那些樁頂標凹凸于制定標高以及樁偏位超過規(guī)范要求的狀況。而關于那些樁頂標高高于制定標高的狀況，施工單位應用電鋸法截去多余的樁段，而不應該用人工敲打的辦法把多余的樁段敲掉，那樣很容易把成樁敲傷。目前主要采納靜荷載試驗的方法來檢測成樁的單樁豎向承載力，由制定單位、質監(jiān)部門、施工單位、建設單位及監(jiān)理單位等有關部門舉行點樁會議，先取較具代表性的樁進行靜荷載試驗。靜荷載檢測時一般用慢速維持荷載法，并要求工程有關技術管理人員進行現(xiàn)場監(jiān)督，具體記錄最終沉降量和殘余沉降量等。特別要注意檢測樁機在進場、退場及移動過程中不要碰撞到任何工程樁。四、常見質量問題分析與處理1.樁傾斜插樁初壓即有較大幅度的樁端走位和傾斜。碰到此種狀況，很可能在地面下不遠處有障礙物。處理的措施主要是在壓樁施工前將地面下舊建筑物基礎、塊石等障礙物年底清理干凈。靜壓管樁施工時，假設發(fā)生各別樁長達不到制定深度，其原因可能是：〔1〕樁尖碰到了局部的較厚夾層或其他硬層?！?〕中斷沉樁時間過長。由于設備故障或其他特別原因，致使沉樁過程突然中斷，假設延續(xù)時間過長，沉樁阻力增加，使樁無法沉到制定深度?！?〕接樁時，樁尖停留在硬土層內，假設時間拖長，很可能不能持續(xù)沉樁。發(fā)生管樁沉不下去時，應冷靜分析原因，找出對策才能持續(xù)施工，切不要盲目加大壓樁力強行沉樁。挖土引起其樁的傾斜，直接起因是挖土方法不當，將基坑挖得太深或將挖出的土堆放在基坑邊坡四周，因而產生側向壓力；加上淤泥本身的流動性以及土體中未消散的超孔隙水壓力乘機向開挖方向釋放，加劇了淤泥向開挖方向流動，而管樁對水平力的抵抗能力小，于是隨著土體的位移而向開挖方向傾斜，造成樁頂大量位移。發(fā)生這樣的事故先要進行調查分析，弄清哪些樁報廢，哪些樁還可以用，哪些樁應折減其承載力，然后依據(jù)實際狀況進行補樁。為防止此類工程事故的發(fā)生，應嚴禁邊壓樁邊開挖；開挖宜在基樁全部完成并至少隔15天后進行，挖土宜逐層均勻進行，樁周土體高差不宜超過1m；注意堅持基坑圍護結構或邊坡土體的穩(wěn)定；基坑頂部周邊不得堆土或堆放其他重物等。當工程樁較短或樁較密集時較容易發(fā)生樁身上浮的狀況，此時采用復壓是一較有效的被救措施。所謂復壓指的是已經壓好的樁再進行靜壓的一種措施。五、靜壓管樁施工過程的安全管理必須依據(jù)安全管理的有關規(guī)定建立健全項目的各有關管理制度，在項目內部落實安全管理責任制，建立考核制度，實施獎罰措施，以及前面已提的樁機資質及特種作業(yè)上崗證等必須齊全。除此之外，還必須注意以下幾個事項：1.起重機作業(yè)前，應對轉動部位進行潤滑，檢查部件緊固程度，鋼絲繩是否磨損。2.起重臂下嚴禁站人，重物停在空中時駕駛員不得離開操作室。3.起重范圍不得超過起重性能規(guī)定的指標，起重機吊樁進入夾持機構，壓樁開始之