摘要：預(yù)應(yīng)力管樁適用于一般黏性土及填土、淤泥和淤泥質(zhì)土、粉土、非自重濕陷性黃土等土層中使用。其優(yōu)點(diǎn)是安裝方便，施工準(zhǔn)備周期短，施工質(zhì)量容易控制，生產(chǎn)效率高，施工速度快。
　　關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力管樁、施工工藝、質(zhì)量控制。
　　寧波北侖集裝箱貨運(yùn)第二通道公路工程第3合同段起點(diǎn)位于甬臺溫鐵路西側(cè)。路線起點(diǎn)段呈南北走向，沿鐵西側(cè)向南1.5KM后左拐，在K1+843.113處上跨鐵路，經(jīng)寶新不銹鋼3號門在K2+550處接上陳穿線（老320國道），沿陳穿線向東終于大榭交叉口，路線總長8.2KM。沿線主要有二種地貌單元，即海積平原和低丘，低丘分布于K4+500～K4+740段，地面標(biāo)高一般在3.5～30m，地面坡度一般5～30度。海積平原區(qū)約占線路的95%，是沿線主要地貌，地面標(biāo)高一般1.8～3.0m，地勢低平。沿線水網(wǎng)發(fā)育，分布有多條中小河流，河流縱橫密布，互相交織，寬度一般10-60m，深度一般1.5～3.0m。平原區(qū)上部為硬殼層，厚度1米左右，以下為全新世海積淤泥質(zhì)粘土，厚度較大，底部為風(fēng)化基巖。本工程橋頭軟基均采取施打預(yù)應(yīng)力管樁進(jìn)行處理，預(yù)應(yīng)力管樁總長達(dá)153000米。本文主要根據(jù)此工程施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，談?wù)勵A(yù)應(yīng)力管樁施工工藝與質(zhì)量控制。
　　一、施工工藝流程及操作要點(diǎn)
　　1、施工工藝流程
　　測量放線——樁機(jī)就位——吊樁——打樁——按設(shè)計與規(guī)范判斷是否成樁——成品保護(hù)。
　　2、操作要點(diǎn)
　　本工程管樁采用錘擊法打樁施工。其優(yōu)點(diǎn)是穿層能力強(qiáng)、承載力高、施工成本較低；但缺點(diǎn)是存在著噪音及振動污染，且易造成樁身開裂、破碎和樁身傾斜。
　　1）管樁的堆放
　　現(xiàn)場堆放時場地應(yīng)堅實(shí)、平整，且必須按二點(diǎn)支法設(shè)置墊木，偏差控制±20cm。管樁在柴油打樁機(jī)附近存放，應(yīng)單層放置，且須設(shè)支墊。在靜壓樁機(jī)附近或距柴油打樁機(jī)15m以上存放時，不宜超過4層(D400mm)和3層(D500～D600mm)，底層必須設(shè)支墊。
　　2）管樁的吊運(yùn)
　　單節(jié)管樁吊運(yùn)可采用兩頭鉤吊法，豎起時可采用單點(diǎn)法。
　　3）試樁
　　樁試驗(yàn)的目的：
　　避免定制的管樁（根據(jù)設(shè)計樁長和地質(zhì)報告定貨）遠(yuǎn)大于實(shí)際施工時的打樁長度，節(jié)省多余部分樁的費(fèi)用、截樁費(fèi)用和工期；或者避免定制的管樁（根據(jù)設(shè)計樁長和地質(zhì)報告定貨）遠(yuǎn)小于實(shí)際施工時的打樁長度，重新購買將會延誤工期。
　　4）打樁前的準(zhǔn)備
　　（1）、認(rèn)真檢查打樁設(shè)備各部件的性能，以保證正常作業(yè)。
　　（2）、檢查管樁外觀質(zhì)量，注意在運(yùn)輸過程中有無損傷，管樁標(biāo)記是否清晰。
　　（3）、根據(jù)施工圖繪制樁位編號圖。
　　（4）、測定和標(biāo)出場地上的樁位，其偏差不得大于20mm。
　　（5）、在樁身上劃出以m為單位的長度標(biāo)記。
　　5）墊層
　　錘擊法打樁(送樁)施工時，樁頭和樁帽(送樁器)之間應(yīng)使用厚度不小于120mm的豎紋硬質(zhì)木或硬紙板墊層，并需及時更換。現(xiàn)在比較普遍的做法是用經(jīng)濟(jì)而又方便籌集的草墊替代豎紋硬質(zhì)木或硬紙板作墊層，一般施一支樁需要2-3張草墊，且經(jīng)錘擊壓實(shí)后的厚度不宜小于12cm。
　　6）打樁順序編排原則
　　（1）、根據(jù)樁的密集程度以及周圍建筑物的關(guān)系
　　若樁較密集，且距建筑物較遠(yuǎn)，場地開闊時，宜從中間向四周進(jìn)行；若樁較密集，場地狹長，兩端距建筑物較遠(yuǎn)時，宜從中間向兩端進(jìn)行；若樁較密集，且一側(cè)靠近建筑物時，宜從毗鄰建筑物的一側(cè)開始，由近向遠(yuǎn)進(jìn)行。
　　（2）、根據(jù)樁的入土深度，以先長后短。
　　（3）、根據(jù)樁的規(guī)格，以先大后小。
　　（4）、根據(jù)建筑物的高層與低層的關(guān)系，宜先高后低。
　　7）打樁階段技術(shù)措施
　　(1)插樁
　　樁打入過程中修正樁的角度較困難，因此就位時應(yīng)正確安放。第一節(jié)管樁插入地下時，要盡量保持位置方向正確。開始要輕輕打下，認(rèn)真檢查，若有偏差應(yīng)及時糾正，必要時要拔出重打。校核樁的垂直度可采用垂直角，即用兩個方向(互成90°)的經(jīng)緯儀使導(dǎo)架保持垂直。通過樁機(jī)導(dǎo)架的旋轉(zhuǎn)、滑動及停留進(jìn)行調(diào)整。經(jīng)緯儀應(yīng)設(shè)置在不受打樁影響處，并經(jīng)常加以調(diào)平，使之保持垂直。
　　(2)錘打
　　因地層較軟，初打時可能下沉量較大，宜采取低提錘，輕打下，隨著沉樁加深，沉速減慢，起錘高度可漸增。在整個打樁過程中，要使樁錘、樁帽、樁身盡量保持在同一軸線上。必要時應(yīng)將樁錘及樁架導(dǎo)桿方向按樁身方向調(diào)整。要注意盡量不使管樁受到偏心錘打，以免管樁受彎受權(quán)。打樁較難下沉?xí)r，要檢查落錘有無傾斜偏心，特別是要檢查樁墊樁帽是否合適。如果不合適，需更換或補(bǔ)充軟墊。每根樁宜連續(xù)一次打完，不要中斷，以免難以繼續(xù)打下。
　　(3)接樁
　　接樁時要注意新接樁節(jié)與原樁節(jié)的軸線一致，兩施焊面上的泥土、油污、鐵銹等要預(yù)先清刷干凈。當(dāng)下節(jié)樁的樁頭距地面1—1．2m時，即可進(jìn)行焊接接樁。接樁時可在下節(jié)樁頭上安裝導(dǎo)向箍，以便新接樁節(jié)的引導(dǎo)就位。上節(jié)樁找正方向后，對稱點(diǎn)焊4—6點(diǎn)加以固定，然后拆除導(dǎo)向箍。管樁焊接施工應(yīng)由有經(jīng)驗(yàn)的焊工按照技術(shù)規(guī)程的要求認(rèn)真進(jìn)行；施焊第一層時，宜適當(dāng)加大電流，加大熔深。采用手工焊接，第一層用ф3．2或ф4．0的E4320型焊條，第二層以后用ф4．0—ф5．0的E4320型焊條，要保證焊接質(zhì)量。
　　(4)送樁
　　為將管樁打到設(shè)計標(biāo)高，需要采用送樁器，送樁器用鋼板制作，長4m。設(shè)計送樁器的原則是打入阻力不能太大，容易拔出，能將沖擊力有效地傳到樁上，并能重復(fù)使用。
　　（5）打樁記錄和周圍建筑物觀察
　　打樁過程中應(yīng)詳細(xì)記錄各種作業(yè)時間，每打入0．5-1m的錘擊數(shù)、樁位置的偏斜、最后10擊的平均貫人度和最后1m的錘擊次數(shù)等。
　　打樁過程中應(yīng)詳細(xì)觀察周圍建筑物沉降或上升情況，在建筑物上設(shè)置觀察點(diǎn)，利用遠(yuǎn)處的固定水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行對比分析，從而確定沉降或上升情況。
　　（6）試壓樁
　　為確定單樁承載力是否滿足設(shè)計要求，打樁前應(yīng)按設(shè)計要求進(jìn)行單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)。
　　8）管樁的垂直度控制
　　（1）、管樁施工時，應(yīng)在樁機(jī)正面和側(cè)面按正交方向分別架設(shè)經(jīng)緯儀（樁機(jī)本身具有垂直度監(jiān)測裝置，可不用另外架設(shè)經(jīng)緯儀），監(jiān)控下樁垂直度，整樁垂直度偏差不得大于1/200L（L為樁長），對于首節(jié)樁施工，尤應(yīng)特別注意，發(fā)現(xiàn)偏移或傾斜時，應(yīng)及時校正；必要時，宜拔出重插（垂直度控制驗(yàn)收控制在1%以內(nèi)）。
　　（2）、由于環(huán)形截面對于偏心受壓較為敏感，在施工過程中，樁棰、樁帽、樁身中心線應(yīng)重合，應(yīng)最大限度避免偏心施壓或偏心錘擊的產(chǎn)生。當(dāng)樁身傾斜度超過0.8%時，應(yīng)找出原因并設(shè)法糾正；當(dāng)樁尖進(jìn)入硬土層后，嚴(yán)禁用移動樁架等強(qiáng)行回扳的方法糾偏。
　　9）施工過程中的控制
　　（1）、樁帽或送樁帽與樁周圍間隙應(yīng)為5-10mm。
　　（2）、樁身極限抱壓值不應(yīng)大于樁身極限值的1.2倍。
　　（3）、在較厚的粘土、粉質(zhì)粘土層中施打管樁，不宜采用大流水打樁施工法，應(yīng)將每一根樁一次性連續(xù)打到底，盡量減少中間休歇時間。
　　（4）、樁數(shù)多于30根的群樁基礎(chǔ)，應(yīng)從中心位置向外施打，承臺邊緣的樁，待其它樁打完并重新測定樁位后，再插樁施打。
　　（5）、如實(shí)、及時、準(zhǔn)確地做好管樁施工記錄。
　　（6）、樁身上涌和斷樁現(xiàn)象：由于管樁為擠土樁，當(dāng)樁數(shù)較多且樁距較密時，通常會伴隨樁身上涌現(xiàn)象出現(xiàn)；而當(dāng)樁身下部嵌固較牢時，容易出現(xiàn)樁身拉斷現(xiàn)象。解決辦法就是施工管樁前先在樁位處鉆引孔，然后再壓樁。
　　（7）、需要送樁時，應(yīng)使用專用送樁器送樁，嚴(yán)禁以樁送樁。
　　10）砼管樁對最后貫入度或終壓力的規(guī)定
　　預(yù)應(yīng)力管樁總錘擊數(shù)不宜超過2000，最后一米錘擊數(shù)不宜超過250，最后以三陣十擊貫入度20mm—50mm為收錘標(biāo)準(zhǔn)。
　　11）截樁
　　樁打好后，保護(hù)好高出地面樁頭，截樁頭宜用割樁機(jī)（鋸樁器）截割，或用手錘人工鑿除。若采用人工截樁，應(yīng)先將不需截除的樁身端部用鋼箍抱緊，然后沿鋼抱箍上緣剔鑿溝槽、逐步鑿除，鋼筋用氣割割齊，嚴(yán)禁用大錘橫向敲擊或機(jī)械力強(qiáng)行扳拉截樁。
　　12）靜載試驗(yàn)
　　試驗(yàn)設(shè)備安裝必須穩(wěn)定牢固，加載時不應(yīng)產(chǎn)生傾斜或偏心，千片頂墊層座應(yīng)與樁頂全部按觸貼合，均勻受力。試驗(yàn)時應(yīng)特別留意樁頭的局部抗壓問題，避免局部抗壓破壞。若樁頂經(jīng)過截樁處理，應(yīng)采取在樁內(nèi)壁澆注砼或樁頭用鋼套箍加固的方法加固樁頂，其頂面必須處理平整。
　　二、質(zhì)量控制
　　1）認(rèn)真進(jìn)行圖紙及施工方案的學(xué)習(xí)，落實(shí)層層技術(shù)交底制度，按計劃要求精心施工。加強(qiáng)職工的質(zhì)量意識教育，認(rèn)真做好管樁進(jìn)場驗(yàn)收工作，嚴(yán)格做好施工操作人員的崗前培訓(xùn)，使其熟悉施工工藝、操作規(guī)程和質(zhì)量要求，確保工程質(zhì)量，做好測量控制，保護(hù)好測量標(biāo)志，定位準(zhǔn)確，并經(jīng)常進(jìn)行復(fù)測和檢查，保證各項(xiàng)位置正確。
　　2）在管樁開始施工前，須請建設(shè)單位有關(guān)人員及監(jiān)理人員到現(xiàn)場進(jìn)行試樁，以檢驗(yàn)施工工藝及設(shè)備是否滿足設(shè)計要求。
　　3）樁機(jī)就位必須準(zhǔn)確，開鉆前要調(diào)整樁機(jī)樁臂豎直，錘擊過程中要確保樁機(jī)不得移動。
　　4）當(dāng)管樁進(jìn)入硬土層時，樁機(jī)司機(jī)要注意管樁變化。開始要輕輕打下，認(rèn)真檢查，若有偏差應(yīng)及時糾正，必要時要拔出重打錘擊速度要嚴(yán)格按照要求進(jìn)行。
　　5）現(xiàn)場采用兩臺DJ2型經(jīng)緯儀從兩個垂直方向校正管樁垂直度。
　　6）要做好現(xiàn)場的成品保護(hù)。
　　三、常見質(zhì)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。碰到此種情況，很可能在地面下不遠(yuǎn)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(chǔ)、塊石等障礙物年底清理干凈。
　　2.樁尖達(dá)不互設(shè)計深度
　　靜壓管樁施工時，若發(fā)生個別樁長達(dá)不到設(shè)計深度，其原因可能是：
　　（1）樁尖碰到了局部的較厚夾層或其他硬層。
　　（2）中斷沉樁時間過長。由于設(shè)備故障或其他特殊原因，致使沉樁過程突然中斷，若延續(xù)時間過長，沉樁阻力增加，使樁無法沉到設(shè)計深度。
　　（3）接樁時，樁尖停留在硬土層內(nèi)，若時間拖長，很可能不能繼續(xù)沉樁。
　　發(fā)生管樁沉不下去時，應(yīng)冷靜分析原因，找出對策才能繼續(xù)施工，切不要盲目加大壓樁力強(qiáng)行沉樁。
　　四、施工注意事項(xiàng)
　　(1)“重錘低打”能有效降低錘擊應(yīng)力。樁錘對樁頭的錘擊速度越快，在樁身上產(chǎn)生的應(yīng)力波強(qiáng)度也越高，即打樁應(yīng)力與錘擊速度成正比，所以為降低錘擊應(yīng)力并保持較好的貫入度，本工程擬采采用較重的樁錘(樁錘重8t)和較低的速度施打。
　　(2)樁頭襯墊效應(yīng)對錘擊應(yīng)力也有直接影響。為延長錘擊作用時間、降低錘擊速度，并借以降低錘擊應(yīng)力，擬選用軟厚適宜的木樁墊。
　　(3)選擇合理的打樁施工順序，能減小樁的側(cè)向位移，對周圍建筑物不會有大的影響。
　　(4)樁基側(cè)向位移是軟弱地基施工中經(jīng)常見到的一種現(xiàn)象，根據(jù)不同情況進(jìn)行綜合分析，制訂出合理的打樁施工方案，并采取相應(yīng)措施，可以把打樁危害降低到最低限度。
　　五、總結(jié)語：本工程橋頭軟基采取預(yù)應(yīng)力管樁處理，施工速度快、施工所需設(shè)備較少，設(shè)備周轉(zhuǎn)快，利潤率高，可省去后期養(yǎng)護(hù)時間，且對施工現(xiàn)場環(huán)境的破壞小，經(jīng)濟(jì)效益顯著。