預應力管樁靜壓法施工雖然有其獨特的優(yōu)點，但也有其弱點和局限性。本文結合新建甬臺溫鐵路浦北特大橋預應力管樁施工的實際情況，對預應力管樁靜壓法施工中常見的問題特別是擠土效應進行了闡述與分析，并提出了相應的預防措施。

　　《施工技術》創(chuàng)刊于1958年，是由中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部主管，亞太建設科技信息研究院、中國建筑設計研究院、中國建筑工程總公司、中國土木工程學會主辦，國際刊號ISSN:1002-8498,國內刊號CN:11-2831/TU.國內建設系統(tǒng)的國家級、核心科技期刊。

　　作者一直從事工程施工和管理工作，先后擔任過施工員、質檢員、技術負責人等工作，從事多個項目施工組織設計、施工組織、方案的編寫，及質量檢查等工程施工和管理工作。下面結合新建甬臺溫鐵路工程浦北特大橋基礎的施工，談談預應力管樁靜壓法施工常見問題分析與預防措施。

　　預應力管樁靜壓法施工是通過靜力壓樁機的壓樁機構樁機自重和樁架上的配重作反力而將預制樁壓入的一種沉樁工藝。浦北特大橋選用YZY500型靜力壓樁機。預應力管樁靜壓法施工相對于錘擊法施工有其獨特的優(yōu)點，比如避免施工時振動、躁聲、油煙等對周圍環(huán)境的影響。但靜壓法施工同樣也有其弱點和局限性。常見的問題有：沉樁傾斜、樁尖達不到設計標高、樁身上浮、已打管樁被擠偏位、對鄰近地下管線和建筑物造成影響。下面對以上問題進行一一分析。

　　一、沉樁傾斜問題分析及預防措施

　　沉樁傾斜多見在插樁初壓即有較大幅度的傾斜。此種情況的原因，主要是地面以下不遠處有障礙物，如舊建筑物的基礎、大塊石和各種管道等。對此問題的處理方法是：在規(guī)范允許偏差范圍內將樁位偏移后沉樁。若在規(guī)范允許偏差范圍內偏移管樁尚未避開地下障礙物，需將樁位下障礙物挖除、重新回填土再繼續(xù)打樁。

　　二、樁尖達不到設計標高問題分析及預防措施

　　在壓樁施工中，往往發(fā)生樁不能沉入到設計標高的情況。有的為在某一施工區(qū)域內個別管樁壓不到設計標高，有的為某一施工區(qū)域內的管樁普遍壓不到設計標高。樁尖壓不到設計標高主要歸結為以下幾個方面的原因：

　　(一)、 設計樁長過長

　　由于地質資料或鉆探資料不全使設計樁長偏長，施工時受到管樁極限承載力和樁機最大壓樁力的限制，不能隨意加重配重，壓樁力將無法克服壓樁阻力使管樁壓到設計標高。

　　(二)、 中斷沉樁時間過長

　　在壓樁過程中往往由于設備突然損壞或停電等特殊原因，致使一根樁在壓入過程中突然中斷，中斷時間過長時，樁側摩阻力恢復很快，壓樁阻力增加導致管樁無法繼續(xù)往下壓。

　　(三)、 樁尖碰到了局部較厚的砂層或礫土夾層

　　沉樁時若碰到較厚的砂層或夾層往往會突然壓不下去。浦北特大橋36#～42#承臺在地面以下25m左右有一含礫粉質黏土層。礫石含量最多可占全量的35%。管樁壓到此層時，下沉困難。

　　三、 擠土效應引起的問題分析及預防措施

　　在管樁沉入過程中，在不排水條件下，管樁向四周擠開與自身體積等同的土體進入土層，使地基土受到壓縮和密實度增大，所以靜壓預應力管樁也屬于擠土樁，在管樁沉入過程會產生擠土效應，造成樁周土體中產生很大的應力增量，并在土中產生超靜孔隙水壓力。因此在沉樁過程當擠土效應明顯時除對樁施工質量造成影響外也會對環(huán)境造成不利的影響。

　　擠土效應對樁施工質量造成不利的影響主要是指沉樁過程中由于樁周圍的土有側向和上部移動的傾向，使已施工管樁樁身上浮或偏位。管樁偏位的大小與地質情況和管樁壓樁順序有關。樁身上浮及偏位主要發(fā)生在軟土中。施工時可根據實際情況根據管樁插打順序和方向預設偏移量。對于樁身上浮的管樁，則應采用受壓措施或復壓，以保證管樁承載力。

　　靜壓法沉樁過程中，擠土效應對鄰近建筑物和地下管線的影響是顯而易見的，由于管樁對土的擠壓，導致土體隆起和對建筑物基礎的擠壓，可致使地下管線破斷以及建筑物墻壁開裂。浦北特大橋83#承臺兩旁分別有φ40鑄鐵水管和φ20水泥管。施工83#管樁時，由于擠土效應，導致水泥管破裂，鑄鐵管接頭漏水。

　　一般來說，靜壓法沉樁工程中，打樁影響的程度與打樁區(qū)的面積、樁數、樁長、樁徑的大小和打樁速度成正比、與距離成反比，同時對建筑物的危害程度還與建筑物的基礎類型、建筑物的埋深、建筑物的剛度等有關。為了減小沉樁對鄰近建筑物或地下管線的影響，此時可在建筑物與邊樁之間挖一條約1.5米寬、深度與建筑物基礎或地下管線埋深同深的邊溝，這樣在管樁施工過程可減緩土體擠壓。打樁順序宜先在鄰近建筑物或地下管線處周圍打樁，然后往內部打樁，這樣先打的樁相當于形成一道屏障，可在一定程度上阻擋后施工管樁對土體的擠壓力傳遞。83#承臺管樁施工時，發(fā)現地下水管后，就在水管與邊樁之間挖了一條約1.5m寬、2m深的水溝，在后續(xù)的管樁施工中再未發(fā)現水管破裂和接頭漏水。79#承臺管樁離洪印包裝廠廠房最近22米，宏印包裝廠內有精密儀器設備。為減小79#承臺管樁施工對宏印包裝廠的影響，在79#承臺邊樁于宏印包裝廠之間挖了一條約2m寬、3m深的水溝。同時先施工離宏印包裝廠最近的邊樁，然后按背著宏印包裝廠方向的順序插打其余管樁，有效的避免了宏印包裝廠受到影響。

　　但以上2種方法只能對建筑物離管樁施工區(qū)域不太近或埋深不深的管線和基礎不深的建筑物起到有效的保護作用。當管樁施工區(qū)域面積大、管樁布置密集、施工進度快時，大量的沉樁在飽和軟土中沉入會產生強烈的擠土作用，沉樁過程中對樁周圍土體來說，是一個不排水的擠壓過程，強烈的排擠作用使樁周土體中存在很高的空隙水壓力，但在沉樁結束后空隙水壓力逐漸消散，土體會發(fā)生再固結。土體固結會導致土面下沉。當建筑物離管樁施工區(qū)域很近時，土體的隆起、擠壓和再固結下沉必然對建筑物的地基受力造成影響，從而引起建筑物墻壁開裂。因此當管樁數量多又密集，又需連續(xù)插打且建筑物離管樁施工區(qū)域又很近時，必須采取有效的措施將沉樁過程擠土效應所產生的應力釋放掉，才能保證鄰近建筑物的安全。比較可靠的措施一是設置排水砂井或塑料排水板，砂井和排水板可促使空隙水壓力很快消散。但由于打樁是瞬時作用的，而排水卻需要一定的時間，兩者之間的作用不是同步發(fā)生的，所以采用此方法對減少土的擠壓效應不是很明顯。二是設置應力釋放孔，以增加塑性區(qū)內體積壓縮變形，盡量將沉樁過程擠土效應所產生的應力釋放掉，從而起到對建筑物的保護作用。為施工方便，應力釋放孔設置在打樁區(qū)邊樁與建筑物之間，采用機械取土成孔，孔徑為40~50cm，孔深取鄰近管樁樁長的三分之二到管樁樁長之間。浦北特大橋36#～42#承臺管樁施工時就設置了應力釋放孔。36#～42#承臺管樁邊樁離當地居民房最近只有10米，管樁數量多、布置密集，施工進度快。開始施工時對建筑物未采取任何保護措施，結果才打了十多根樁就出現了居民房墻腳處水泥地面開始開裂和房子內墻抹灰剝落。后來在房屋和邊樁之間設置了2排應力釋放孔。應力釋放孔孔徑為50cm，孔深與鄰近管樁樁長基本一致。應力釋放孔排距2m。每排孔間距為1m，兩排孔錯開布置。應力釋放孔用機械取土成孔，成孔后在孔內安放φ40cm竹籠子，以防止孔體土體坍塌。應力釋放孔的設置有效的預防了居民房墻壁裂縫的產生。

　　四、 結語

　　實際上，預應力管樁靜壓法施工可能還會遇到其它的問題，本文只是闡述了最常見的問題。對于沉樁過程中出現的問題對樁的施工質量和環(huán)境所造成的影響程度與打樁區(qū)的地質情況、布樁情況、打樁的速度、打樁的順序具有密切的關系。特別是沉樁的擠土效應是一個十分復雜的問題，對其理論的分析往往是不夠的，施工時需要觀察在沉樁過程中周邊環(huán)境的反應情況，才能采取有效的防治措施。

　　參考文獻

　　1. 中鐵工程總公司，《客運專線鐵路橋涵工程施工技術指南》，第1版，北京，中國鐵道出版社，2005年

　　2. 中鐵工程總公司，《客運專線鐵路橋涵工程施工質量驗收暫行標準》，第1版，北京，中國鐵道出版社，2005年

　　3. 王科智、楊敏、范新華，《預應力靜壓管樁施工工法探討》，《江蘇建筑》，2006年，02期。