混凝土管樁施工

城建二項(xiàng)目部-**

摘要：

本文從管樁需滿足的要求入手，對(duì)其運(yùn)用條件加以簡(jiǎn)單闡述，主要是規(guī)范以外的要求，具體涉及有勘探點(diǎn)間距、勘探深度和原位測(cè)試。在現(xiàn)場(chǎng)施工中會(huì)遇到許多具體的實(shí)際問(wèn)題，本文主要深入探討三個(gè)方面的問(wèn)題，包括引起單樁承載力不滿足設(shè)計(jì)要求的原因、預(yù)應(yīng)力管樁樁身質(zhì)量問(wèn)題和樁位偏差過(guò)大的原因。

關(guān)鍵詞：

混凝土管樁；施工；勘探點(diǎn)間距；勘探深度；原位測(cè)試；單樁承載力；樁身質(zhì)量；樁位偏差

管樁樁基的詳細(xì)勘察除應(yīng)滿足現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021）、《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》（JGJ72、J366）的有關(guān)要求外，尚應(yīng)滿足下列要求：

1、勘探點(diǎn)間距

（1）端承樁（含嵌巖樁）

主要根據(jù)樁端持力層頂面坡度決定，宜為12～24m。當(dāng)相鄰兩個(gè)勘察點(diǎn)揭露出的樁端持力層層面坡度大于10%或持力層起伏較大、土層分布復(fù)雜時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體工程條件適當(dāng)加密勘探點(diǎn)。

（2）摩擦樁

宜按15～30m布置勘探孔，但遇到土層的性質(zhì)或狀態(tài)在水平方向分布變化較大，或存在可能影響成樁的土層或設(shè)計(jì)有特殊要求時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加密勘探點(diǎn)。

2、勘探深度

（1）控制性孔的布置

宜布置1/3～1/2的勘探孔為控制性孔。對(duì)于設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的建筑樁基，至少應(yīng)布置3個(gè)控制性孔；設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)的建筑樁基，至少應(yīng)布置2個(gè)控制性孔。控制性孔應(yīng)穿透樁端平面以下壓縮層厚度；一般性勘探孔深度應(yīng)達(dá)到預(yù)計(jì)樁端平面以下3～5m，對(duì)于管樁外徑≥600時(shí)，不得小于5m。

（2）控制性孔深入預(yù)計(jì)樁端平面的距離

嵌全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化巖層的控制性鉆孔應(yīng)深入預(yù)計(jì)樁端平面以下不得小于3～5m，一般性鉆孔應(yīng)深入預(yù)計(jì)樁端平面以下1～2m。當(dāng)持力層較薄時(shí)，應(yīng)有部分鉆孔鉆穿持力巖層。在巖溶、斷面破碎帶地區(qū)，應(yīng)查明溶洞、溶溝、溶槽等分布情況，鉆孔應(yīng)鉆穿溶洞或斷層破碎帶進(jìn)入穩(wěn)定土層，進(jìn)入深度應(yīng)滿足控制性孔和一般性鉆孔的要求。

3、原位測(cè)試

在勘探深度范圍內(nèi)的每一地層，均應(yīng)采取不攏動(dòng)土樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)或根據(jù)土質(zhì)情況選用有效的原位測(cè)試方法進(jìn)行原位測(cè)試，提供設(shè)計(jì)所需參數(shù)。

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁具有樁身強(qiáng)度高（C60

～C80),沉樁能力強(qiáng),單樁承載力高,施工周期短,造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn),總結(jié)近幾年全國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn),下面主要討論以下三個(gè)問(wèn)題:

1、單樁承載力不滿足設(shè)計(jì)要求，承載力不足的原因主要有以下幾個(gè)方面

(1)

勘察報(bào)告提供參數(shù)的影響

勘探報(bào)告提供的qs、qp

參數(shù)不準(zhǔn)確一些勘察單位提供的樁基參數(shù)過(guò)高,若設(shè)計(jì)單位據(jù)此進(jìn)行樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì),有可能造成單樁承載力不足。如果提供的樁基參數(shù)過(guò)低,但試樁所得單樁承載力又很高,如何選擇合理的單樁承載力就很困難。建議武漢地區(qū)勘察單位針對(duì)預(yù)應(yīng)力管樁存在擠土效應(yīng)對(duì)不同土層的qs、qp

進(jìn)行進(jìn)一步研究和實(shí)測(cè)。

(2)

持力層的影響

持力層起伏較大,施工單位雙控較難預(yù)應(yīng)力管樁優(yōu)點(diǎn)是樁身強(qiáng)度高,為了經(jīng)濟(jì)節(jié)約,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在樁身強(qiáng)度允許的范圍之內(nèi),使土的強(qiáng)度,即qs、qp

充分的發(fā)揮。一般選擇較硬土層作為樁端持力層,如中密以上狀態(tài)的砂層、卵石層和強(qiáng)風(fēng)化巖作為樁端持力層。由于勘察手段不合理或取樣間距過(guò)大,對(duì)持力層的起伏未查清,因此雖然設(shè)計(jì)要求采取雙控,但施工單位很難把握,往往控制設(shè)計(jì)深度到了,而錘擊貫入度或油壓值達(dá)不到;或錘擊貫入度或油壓值達(dá)到了,而設(shè)計(jì)深度不到。為此,建議地勘單位能提供一定精度的樁端持力層的等深線圖。

（3）擠土效應(yīng)的影響

預(yù)應(yīng)力管樁擠土效應(yīng)造成樁體上浮對(duì)于無(wú)樁靴的預(yù)應(yīng)力管樁,樁體排開(kāi)的土體不可能全部進(jìn)入管樁腔內(nèi)或被壓縮,實(shí)測(cè)表明進(jìn)入管樁內(nèi)的土芯長(zhǎng)度只能達(dá)到樁長(zhǎng)的1/

3,擠土效應(yīng)是很明顯的。而有樁靴的預(yù)應(yīng)力管樁擠土效應(yīng)更大。擠土效應(yīng)會(huì)使樁體上浮,對(duì)于長(zhǎng)樁,由于樁下部進(jìn)入硬土層較深,發(fā)揮嵌固作用,上浮不明顯,而短樁比長(zhǎng)樁更易發(fā)生樁體上浮事故。對(duì)于高層的核心筒群樁部位,因?yàn)槿簶恫紭稊D土效應(yīng)就更明顯,造成打樁后土體隆起20

至30

cm,甚至達(dá)40～50

cm。如果樁段之間焊縫質(zhì)量不好的話,擠土效應(yīng)會(huì)造成焊縫拉裂現(xiàn)象。樁體上浮將肇致工程樁試樁變形過(guò)大、承載力降低。

(4)

土體擾動(dòng)的影響

恢復(fù)期樁周土未充分固結(jié)預(yù)應(yīng)力管樁在沉樁過(guò)程中將使樁周和樁端一定范圍內(nèi)的土體擾動(dòng),側(cè)阻力和端阻力都有所降低。隨著超靜孔隙壓力的消散,土體重新固結(jié),樁側(cè)阻力和樁端阻力也不斷增加。為獲得較高承載力,一般要求樁施工完成后要間歇一定時(shí)間再檢測(cè)承載力,稱間歇期或恢復(fù)期。《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007

2002)

規(guī)定:預(yù)制樁在砂土中不得少于7

天;

粘性土不得少于15

天;

對(duì)于飽和軟粘土不得少于25

天。

1、預(yù)應(yīng)力管樁樁身質(zhì)量問(wèn)題

（1）樁材質(zhì)量問(wèn)題

預(yù)應(yīng)力管樁樁身砼強(qiáng)度設(shè)計(jì)為C60至C80

。雖然管樁通過(guò)離心法工藝和蒸高。但混凝土標(biāo)準(zhǔn)件試塊,試壓強(qiáng)度是否能真正代表預(yù)應(yīng)力管樁的強(qiáng)度,尚存疑問(wèn)。部分地區(qū)預(yù)應(yīng)力管樁生產(chǎn)能力有限,往往是即壓即用,今日生產(chǎn),明日就運(yùn)到工地壓樁,缺乏養(yǎng)護(hù)期。因此,建議離心法工藝應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)樁段的試壓結(jié)果進(jìn)行比較,比混凝土標(biāo)準(zhǔn)件試塊更真實(shí)。

（2）施工設(shè)備與樁型不匹配

管樁施工必須選擇與樁型相匹配的施工設(shè)備。如果施工中設(shè)備選擇不當(dāng),如小錘打大樁,由于擊數(shù)增加,很容易造成樁頭破損。應(yīng)嚴(yán)格控制樁身頂壓壓控力和抱壓壓控力。

(3)

樁身斷裂

硬土層中采用錘擊樁易造成樁身斷裂,是預(yù)應(yīng)力管樁良好的樁端持力層,能夠獲得較高單樁承載力。如果樁身質(zhì)量不太好或使用薄壁管樁,錘擊法施工很容易造成樁身斷裂。當(dāng)?shù)刭|(zhì)報(bào)告中存在孤石,或硬土層下又有軟土層,必須穿過(guò)此硬土層時(shí),也可能造成樁身沉樁或打樁時(shí)出現(xiàn)樁斷裂現(xiàn)象。

3、樁位偏差過(guò)大

施工中應(yīng)嚴(yán)格控制樁的偏位,放線放樁之后,在錘打或壓樁前還需再一次復(fù)測(cè)樁中心位。如果偏差過(guò)大,超過(guò)規(guī)范規(guī)定限值,設(shè)計(jì)變更加大承臺(tái),將影響進(jìn)度并造成經(jīng)濟(jì)損失。產(chǎn)生樁位偏差過(guò)大原因主要有:

(1)

擠土效應(yīng)

樁過(guò)密產(chǎn)生擠土效應(yīng)密集群樁施工過(guò)程中很容易產(chǎn)生擠土效應(yīng),后施工的樁很容易將先施工的樁擠偏位。一般采取經(jīng)常復(fù)測(cè)樁位的方法來(lái)避免產(chǎn)生偏位。

(2)

場(chǎng)地土質(zhì)問(wèn)題

場(chǎng)地土質(zhì)軟,大靜壓機(jī)陷機(jī)超過(guò)400t的大靜壓機(jī),對(duì)場(chǎng)地表層土的強(qiáng)度有一定要求,如果表層土軟,未進(jìn)行處理。靜壓機(jī)行走過(guò)程中容易發(fā)生陷機(jī),可能將已施工的樁壓偏位。為避免造成樁偏位,施工前應(yīng)對(duì)場(chǎng)地表層土進(jìn)行處理,一般采用拆房磚混凝土砌塊經(jīng)碾壓處理即可,處理厚度不得少于50cm。

(3)土體位移的影響

基坑開(kāi)挖水平位移過(guò)大基坑開(kāi)挖,遇到飽和軟粘土?xí)r,嚴(yán)禁邊打(壓)

樁邊開(kāi)挖或用挖土機(jī)挖土,最好用人工挖土,保持樁側(cè)土的高差應(yīng)少于1m,防止管樁被土的側(cè)壓力推斜,推裂或推斷。如果基坑開(kāi)挖采取放坡或柔性樁支護(hù)方式,將產(chǎn)生較大的水平位移,土體的位移必然帶動(dòng)坑內(nèi)樁產(chǎn)生位移。

綜上所述,在管樁的運(yùn)用中，我們必須嚴(yán)格的按照規(guī)范要求施工，注重細(xì)節(jié)，嚴(yán)格把關(guān)，這里只討論部分問(wèn)題，還有更多的具體問(wèn)題需要我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)和解決。