淺談高回填土預應力管樁施工技術

1、淺談高回填土預應力管樁施工技術摘要：隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展,由于靜壓預應力管樁應用技術的優(yōu)點突出，因而被越來越多的工程所使用。本文通過程 實例介紹在高回填土層上實施靜壓預應力管樁的相關技術以及 質量控制的一些關鍵環(huán)節(jié)，防止出現(xiàn)樁位位移、斷樁、樁側負 摩阻力等問題。關鍵詞：高冋填土，靜壓管樁，沉樁技術，施工質量我國伴隨著城市化步伐的加快，建筑業(yè)的發(fā)展旺盛，而管II樁因為能實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)、質量比較穩(wěn)定、單樁承載力大、施 工迅速等特點得到廣泛的使用。并11靜壓管樁施丄技術具有低 噪聲、無震動、無污染、成本相對低、施工快且能通過壓樁力 較直觀地了解單樁的承載質量等特點，故該施工技術得到迅速 的推廣。靜壓

2、預應力管樁由原來的低壓樁力(18503440KN)、小 規(guī)格管樁(300mm、400mm)發(fā)展到目前高強度(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壓應力進行劃分，類型有 A型、B型、AB型和C型,方樁身混凝土強度應不低于C80, 樁長一般為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情況。本文通過一個工 程實

3、例，總結靜壓管樁施工經(jīng)驗供大家參考。一、工程實例某一綜合樓工程，地上10層,半地卜室，建筑高度40.35m, 建筑面積為12572m2,建筑結構類型為二高層建筑，現(xiàn)澆框 剪，框架結構。工程地質情況：人工填土層平均厚5.2m；殘積粘性土層均厚4.6m；淤泥質土厚4.58m)ci n .com砂礫層均厚3.1m：全風化巖層；中風化巖層；微風化巖層；二期基巖均厚22.9m,頂面埋深17.1-27.95m。樁基工程安全等級為一級，釆用靜壓PHCa)500mm,預應 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化巖層，樁長 為1825m。樁

4、頂設計標高為2.5m,局部達3.5m,匸程樁總 數(shù)213根。二、本工程基樁施工特點本工程靜壓樁施工要在5.2m厚度的人工填土層上，由于 靜壓樁機和施工荷載大，因而對冋填土層要求，具有較高的密 實度和承載力。新回填的土層結構善不穩(wěn)定在大荷載的作用下 容易出現(xiàn)位移，導致在打樁過程中樁位移動，甚至出現(xiàn)斷樁。 填上層的密實需要一段時間過程，在這一過程中土壤結構在不 斷地固結、下沉，易于出現(xiàn)樁側負摩阻力。所以要保證樁的質 量，首先應保證冋填土層的質量。三、土方工程施工要求土方施工前應査明地卜-孔洞、洞穴，當場面有水時應疏干,地面的花、草、樹木等有機物、雜物應清除。用作回填土的土 料應能滿足設計的密實耍求

5、，淤泥、凍土、膨脹性土和有機物III質含量大于8%的土以及硫酸鹽含量大于5%的土均不能做填 土料。土料的含水量應控制在最佳，鋪土厚度、壓土遍數(shù)應根 據(jù)壓實機具體確定，每一層壊土質量檢査符合設計要求不小于或等于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 程完工驗收合格后方可進行基樁工程施工。四、施工準備（一）技術準備1、踏勘現(xiàn)場以了解場地情況和周邊環(huán)境，熟悉擬建工程的工程水文地質勘察報告及情況，熟悉施工圖紙并對其中存在 的問題做到提前解決及準備。2、組織有關單位進行施工圖會審，形成圖紙會審紀錄。確定試樁方案。3、結合工程特點和實際

6、情況制定壓樁方案，尤其注意壓 樁時的走機路線和施工技術的先進、安全、可靠及可操作性。（二）現(xiàn)場準備1、要求場地地耐力應不小于140KN/m2o對樁基處的地面或地下有混凝土地坪及舊有建筑物基礎，應了鑿除。樁機最小 工作半徑:樁位中心距周邊建（構）筑物應大于1/2壓樁機寬度 + 1.0m,且對建（構）筑物應有保護措施。2、査明地下管線、（構）筑物布置情況及位置，對有礙施丄的在沉樁前事先處理。高空或地下障礙物，場地排水應暢通, 場地的地面承載力滿足沉樁機的施工需要。3、管樁堆放。管樁進場前應具有出廠合格證和型式檢驗 報告,強度應達到設計值的100%方可吊運，現(xiàn)場堆放不宜超過 4層。高回填土層容易出現(xiàn)

7、地面沉降，樁堆放處需進行提高其整體性和地面承載力的處理，保證場地堅實、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、樁位測量定位根據(jù)基準點、設計文件進行放樣,為了防止回填土層在樁機作用下移動對將軸線控制點的影響，應將控 制點盡可能地引到永久物上或施工影響不到的地方，但還應便 于引用，做好測量控制網(wǎng)。樁位可打短樁并灑白石灰醒目標識, 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 移動對樁位影響的最小，在測量方面采取“一放二復”的辦法, 即所有軸線、樁一次放樣，并設好控制點和引測樁，目的是以 鄰近其他樁位與即將沉樁的樁位進行對比，發(fā)現(xiàn)后者是否有位 移。在

8、每臺班打樁前對當班所要打的樁進行第一次復核檢查樁 位情況，若發(fā)現(xiàn)偏差進行調整；當樁機、管樁就位時再次進行 夏核確保樁位準確無誤。測量允許偏差值:單樁10mm,群樁 20mm。五、施工技術 （-）機械選擇 壓樁機的選型盡母小些，只要能滿足設計和施工耍求就好,以因免樁機大、重量重走機時產(chǎn)生較大的擠土效應，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（YZY-500型）。樁機的夾角具選擇 長夾具，保證夾樁時樁身側壓應力較小，旦更易控制樁的垂直 度。壓樁速度為1.8m/min樁機的壓力儀表按規(guī)定送檢，以 確保夾樁壓力和壓樁力控制準確。送樁器應考慮施工中有超

9、深 送樁,但送樁一般不宜超過4m。（二）沉樁順序為了防止擠土效應累加，造成對工程樁的破壞，總打樁順 序從北面進入現(xiàn)場先打B區(qū)，然后再打A、C區(qū)。對多于5根 的群樁承臺應考慮沉樁時的擠土效應，應先施壓,后沉群樁周邊 較少樁的承臺；不同深度的樁基，應先深后淺，先大后小；盡量 避免因樁機多次行走擾動地面土層，使地面沉陷造成斷樁和樁 位偏移；以運樁距最短、喂樁方便為原則，并根據(jù)場地情況, 布置樁的堆放場地。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個承臺的樁較密集，每個承臺的樁數(shù)9根，橫縱樁距為3.2D、3.6D（D為樁徑），采取由中間向兩個方向對稱施工的沉樁方法。（三）

10、工藝流程樁機就位調整-樁位復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 停壓一樁機移位。（四）壓樁技術1、樁機就位樁機移至需壓樁的位置，將樁機姿態(tài)調整水平，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。當管樁下放至地面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, 并應逐次加壓。管樁對中方法：將鋼筋制成的與管樁同口徑 的模具放置在地面上，模具的中心對樁位中心，而管樁周邊 與模具的周邊對齊。管樁對中后，提起管樁少許，進行樁尖 焊接，本工程采用十字型樁尖，破巖能力

11、強。3、沉樁（1）沉好第1節(jié)樁是保證整根工程樁質量的關鍵，定 位和垂直度應嚴格控制，沉樁時，由于高回填土易出現(xiàn)位移, 在開始沉樁前應對樁位進行再次復核確認，符合要求后，根 據(jù)機上水平儀調平機臺，同時在樁機的正面和側面分別設經(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)緯儀指示調整機臺水平度使樁身 垂直，同時記錄此時機上水平儀的偏差量作為下次調平的修 正值，再行沉樁，并認真注意沉樁時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, 在確認樁身垂宜度無異常時，方可連續(xù)施壓

12、。（2）應合理調配管節(jié)長度，盡量避免樁的長細比L/80d （d為樁直徑），管樁接頭數(shù)不宜超過3個。同一承臺樁的接頭位置應相互錯開。（3）持力層全風化巖面變化大，管樁終壓后會造成樁 長不一，有砍樁或超送（后接樁），露岀地面的管樁應及時截 樁，被截的樁面應低于地面一些，以免樁機行走時損壞管樁。 對超送樁的待后期基樁驗收合格，土方開挖后再進行接樁， 視超送長度可采取人工挖孔、四周挖土接樁或直接加高承臺 等措施，但應確保樁頂嵌入承臺100mm。（4）在沉樁過程中現(xiàn)場測量員對沉樁過程進行全程測 點測量，以保證樁的垂直度。（5）遇卜-列情況之一時應暫停壓樁，并及時與設計、監(jiān)理等有關人員研究處理: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，鄰樁上浮或位移過大;按設計圖上要求的樁長、壓樁力未達到設計值;單樁承載力已滿足設計值，壓樁長度不能達到設計要求。（6）在沉樁過程中認真記好沉樁時間，壓入樁長、所施壓力等讀數(shù),以判斷樁的質量和承載力。當壓力表讀數(shù)突然上升或卜降時，應停機對照地質資料進行分析，判明是否碰到障礙物，或存在斷樁等風險，施工中禁止間斷圧樁。4、接樁本工程的樁接頭釆用C02氣體保護焊。二觀化碳氣體保護焊主要有優(yōu)點有：焊接生產(chǎn)率高、焊接成本低、焊接變形小、焊接質量較高、適用范圍廣、操作簡單等。C02氣體保護焊是以CO2作為保護氣體介質

14、，依靠焊比和焊件之間產(chǎn)生電弧來熔化金屬進行焊接，以CO2氣體在電弧周圍造成局部的保護層，以防止有害氣體的侵入，保證焊接過程的穩(wěn)定性,從而獲得高質量的焊縫。C02純度要求不低于99.5%,否則會降低焊縫機械性能和產(chǎn)生氣孔，焊接作業(yè)時應設防風措施。（!）需接樁時，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，用導向箍將上下節(jié)樁做臨時固定,防止錯位。rlccin ccm（2）管樁對接前，上下端板表面應用鐵刷了清刷干凈,坡口處應刷至露出金屬光澤。（3）管樁接樁一般為形坡口，可采用JM.56型的（屈服強度420Mpa,抗拉強度500Mpa,延伸率22%）2或中2.5焊絲。焊接時宜先在坡曰周

15、圍上對稱點焊46點，再分層施焊，施焊宜由2個焊工對稱進行。（4）焊接層數(shù)不得小于3層，內層焊渣必須清理干凈 后方能焊外層，焊縫應飽滿連續(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。表面加強焊縫堆高宜lmm,焊接后應進行外觀檢查,發(fā)現(xiàn)有缺陷應返工修整,樁端處若有間隙應采用厚薄適當、加工成楔形的鐵片填實焊 牢。（5）盡可能縮小接樁時間，焊好的樁接頭應fl然冷卻, 停歇時間不小于Imin才可繼續(xù)壓樁，嚴禁用水冷卻或焊好后立即施壓。焊接接樁應按隱蔽工程進行驗收。5、送樁本工程送樁K;度為0.53.0m,當樁頂壓沉至接近地面 需要送樁時，

16、檢查樁頂質量、無異常即行送樁。送樁器的中 心與管樁中心線應吻合一致。6、終壓正式沉樁前，分別對不同的樁型進行試沉樁，確定沉樁的終壓技術參數(shù)為：以壓樁力為主要控制指標，以設計樁長為輔。達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)定標準為壓力值不降低；若樁尖標髙比設計標髙髙得較多時， 應會同設計、施工、建設、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斷，禁用大錘敲擊或強行扳拉截樁。樁頂標高偏差不得大2cm。電動切割機通過螺 栓連接抱箍固定在樁身，通過手柄，進行割樁工作，割樁時

17、 需加水，冷卻鋸片，循序漸進，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壓壞，嚴禁施工機械碰撞或將樁 頭用做拉錨點，送樁遺留的孔洞宜用小木板或砂袋進行覆蓋 以防止人員跌入。六、施工質量控制要點 （。加強管樁的進場檢查驗收工作管樁使用前應進行全數(shù)的外觀檢査，樁的表面應平整、 密實，局部磕損的深度不應超過10mm,粘皮、麻面占樁總 外表面積的0.5%,麻面的深度不大于10mm,且不得過分集 中。管樁的吊運應輕吊輕放、避免劇烈碰撞，進場的管樁應 分類堆放整齊，墊木宜用耐壓的枕木，不得用有棱角的金屬 構件替代，墊木支點宜設在距樁端0.2L處，墊木支點應兩點

18、, 嚴禁有三個或三個以上支點。管樁堆放超過4層吋，應用吊機 取樁、嚴禁拖樁。（二）沉樁施工前和過程中，應對周圍建筑（構）物進行變形監(jiān)測,并做好記錄。（三）對群樁承臺沉樁時，應充分考慮擠土效應對鄰樁的影響。樁位復核一般在土方開挖后進行，土方開挖施匸中應注意樁的成品保護，考慮土體反彈，土方開挖宜在沉樁后的 2周后進行，應采取分層均勻開挖，每次開挖的深度應視土 質情況確定,1方開挖時采取了由四周分層均勻開挖，樁間較 密的土方釆用小型反鏟開挖，并設專人在前方指揮，防止磕 損管樁或造成斷樁。（四）地質勘察報告表明本工程的孤石較多，對報告屮表 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，對小孤石可采取用送樁器進行排擠引 孔，體積大的先用挖土機清除。（五）根據(jù)地質勘察報告和實際沉樁情況確定配樁R度， 并考慮同一承臺的樁接頭位置應錯開。（六）第1節(jié)樁入土垂直度偏差應控制在0.5%內，樁頂平整度小于10mm,樁體彎曲l/1000Lo（七）終壓值由設計單位根據(jù)現(xiàn)