劉傑深圳市賽格監理有限責任公司
關鍵詞：phc管樁；施工監理；質量控制
近年來，隨著預應力高強混凝土管樁在高層建築中廣泛應用的同時，由於受勘察、設計、施工、樁的製作等因素影響，常遇到諸如承載力達不到設計要求、樁位偏移過大、接縫脫開、斷樁、送樁太深不能收錘等質量問題。如何保證管樁基礎的施工質量，從監理質量控制的角度來看，是乙個值得**的課題。下面以某高層建築phc管樁基礎的施工監理為例，對施工過程中經常會碰到的且易引發質量隱患的問題進行剖析，並提出相應的質量保證的預防及處理措施，與大家共同交流與**。
一、工程概況
某工程位於深圳市寶安區，建築面積20.64萬平方公尺，由9棟17-24層的高層塔樓組成。基礎採用牆柱下筏型phc管樁基礎，共鎚擊施工phc管樁2996根。
根據鑽探揭露，場地內分布的地層有：
1、人工填土層，層厚0.60～8.10m。
2、第四系全新統海漫灘沉積層，層厚0.90～14.50m。
3、第四系上更新衝洪積層及殘積層：a、 粘土層厚0.80～8.
10m；b、淤泥質粉質粘土層厚0.60～6.7m；c、礫砂層：
層厚0.80～20.40m。
4、第四系殘積砂質粘性土，由混合巖風化而成，由於風化不均勻，此層區域性夾強風化或全風化夾層。
5、下伏基岩為震旦系混合巖，從全風化到微分化，標高介於-61.43～-4.76 m，區域性地層有石英脈，岩質特硬，金剛石鑽具鑽進困難。
二、鎚擊管樁施工及監理過程中應注意的重點及相應的預防及處理措施
1、圖紙會審時，兩類樁判別的指導性標準應明確
（1）同一承台下相鄰樁的高差
在施工過程中，常遇到管樁打入後，同一承台下兩根相鄰樁的樁尖高差巨大。造成這種現象的原因：一是區域性持力層頂面起伏變化大，地質情況複雜。二是地層中存在硬質夾層或孤石等，樁難以打入。
當兩根相鄰樁高差過大時，可能會引發下列情況：a、其中的長樁產生的超過土自重部分的附加應力作用到相鄰的短樁後，造成這兩根樁的沉降量相對其它樁大，使其承載力下降。b、如果是傾斜度大於30%的持力層頂面，它不僅使端承樁的嵌入困難，而且樁有沿斜面產生滑移的可能。
上述情況既不利於把上部結構傳來的荷載轉換、調整到各樁，也不滿足樁基設計的基本條件。為此，設計一般都要對這兩根樁的承載力進行折減驗算，如折減後樁的承載力、結構的差異變形及整體穩定性滿足要求，可不進行處理，如達不到要求，就需要進行補樁等方式的處理。因此監理及施工單位在預先就應得到乙個標準：
在各工程具體的地質條件下，相鄰樁高差超過多少時可能會對樁的承載力產生不利影響。通過會審明確，施工旁站監理時遇到這種超標的情況，就能及時反饋設計進行處理，以確保各樁承載力等符合設計要求。例如在本工程，設計確定的高差指導性標準為5公尺。
（2）樁的最小有效長度
樁按豎向荷載傳遞方式分為端承摩擦樁和摩擦端承樁，樁是通過作用於樁周土層的樁側摩阻力和樁端土(巖)層的端阻力來承受樁頂荷載的。
在施工中，也常遇到一些這樣的地質層面：
① 區域性場地硬質持力層不但埋層很淺，而且其上層的過渡層很薄或缺失；
② 硬質夾層、孤石、障礙物等埋深較淺且難以穿透；
③ 較淺的硬持力層下有軟弱下臥層等。於是施工時短樁（有效樁長過短）就出現了。這類場地基礎裡的短樁，或因其樁的側摩阻力過小，或因在地質勘探難以探明其持力層厚度等情況下。
即使完工後的承載力檢測樁能滿足設計要求，但在長期荷載的作用下，其沉降和變形都相對正常樁大，承載力可能不滿足設計要求。為保證其承載力的要求，設計對此一般要根據具體情況重新驗算後，再決定是否對樁的布置進行調整或進行其它處理。因此，是否是短樁，設計要給出乙個指導性標準。
例如在本工程設計確定的標準是12公尺，其中有乙個承臺，因短樁的原因，由最初的2樁承臺，經過二次設計變更後，變成了乙個6樁承臺。需要指出的是，有效樁長是指承臺底面以下的管樁長度（不含樁尖），不要把它與施工時的入土深度相混淆。
2、打樁順序應作為施工方案審核的重點之一
在天然地基中沉樁以後，在樁周圍一定範圍內的土壤將被壓縮，如果樁與樁之間的距離小於一特定範圍，那麼沉樁時將會使相鄰的樁位產生偏移或上浮。據對某工程乙個群樁沉樁後的樁位測量，偏移量最大的達35cm之多，大大超出《地基與基礎工程施工及驗收規範》gb50202第5.1.
3條規定的樁位允許偏差。
根據打入法施工對土壤的擠密半徑計算公式dm錘= k20.282a〔√4k+1 -1〕，鎚擊樁的擠密半徑約為3-3.5m。
而現行的《建築基礎設計規範》gb50027-2002第8.5條及相關規定，此類樁的中心距一般取值3-4d（d為樁的直徑，常用的管樁直徑多為400、500、600mm）。兩相比較，鎚擊施工時不但土壤擠密對樁位偏移不可避免，而且布樁過密時容易形成上浮樁。
雖然樁位偏移、擠土效應的大小與樁端持力層、樁長、沉樁方式、樁距有關，但在上述條件已確定的情況下，沉樁順序便成為監理在審查樁基施工方案時，所要重點考慮的技術問題之一。《廣東省預應力混凝土管樁基礎技術規程》dbj/t15-22-98第6.4條雖對打樁順序作了一些規定，但對於布樁密集的群樁（多於30根）來說，「自中間向四周進行」，這種方法雖然在一定程度上可以消除因樁位擠壓而造成的樁位偏移及擠土，但是內部樁位位移無法克服。
這裡介紹一種相對較好的沉樁方法：「二次迴圈法沉樁」（下圖是其在乙個群樁施工中的樁機行走路線及沉樁的順序編號）。這種方法採用隔樁跳打，並盡可能將邊樁放在第二次迴圈中沉入。
它可大部分消除內部樁位的位移及減小樁的擠土效應，缺點是必須增加乙個迴圈的樁機移位，並且可能因沒及時截樁，樁機無法按計畫迴圈行進迴圈，這在一定程度上降低了工效。所以施工時選擇何種順序，監理及施工單位應綜合考慮場地情況、樁機型別、工程性質及進度安排等諸多因素才能確定。
3、進場管樁質量外觀檢查時，裂縫的檢查要加強
hpc管樁是採用離心成型，從成品斷面觀察，混凝土分層明顯，從內壁到外壁分別為浮漿層、砂漿層、混凝土層。樁身的裂縫主要有以下幾類：合縫漏漿縫，收縮裂縫及起吊、裝運、堆放引起的裂縫，收縮裂縫（不含龜裂、水紋及浮漿層裂紋）。
對於這幾類裂縫：樁身合縫漏漿縫的縫隙大小合格與否規範有規定；起吊、裝運、堆放引起裂縫的樁肯定不能用於鎚擊樁施工中。收縮裂縫，主要是由於水灰比控制或養護不當造成的，一般分布於管樁自端頭算起2.
5m範圍的內壁，甚至更深看不見。有過多、過深內壁裂縫的管樁，如用於施工中，在鎚擊、焊接、錘重、落距、貫入度控制不當時，裂縫尖端在受到集中應力的作用下，導致其進一步擴充套件，甚至形成貫通裂縫。結果使工程樁身存在或輕微、或明顯、或嚴重的缺陷，進而影響樁身的完整性及承載力。
為此，監理在管樁進場後的外觀質量檢查驗收時，一定要嚴格把關，不能讓有過多、過深裂縫的管樁投入使用，不給基礎留下安全隱患。
4、旁站監理時，應對送樁深度及方式進行控制
樁送多深，相關的質量驗收規範和技術規程都有明確的規定，這樣的規定是有一定道理的，當送樁的深度不符合dbj/15-22-98第6.4.8條要求而送的太深後，會給接下來的開挖及接樁作業，特別是在淤泥及淤泥質土中的作業，帶來較大的質量隱患及施工安全上的風險，主要表現為：
（1）開挖難度加大。
（2）淤泥流動容易擠動或擠斷周邊樁。
（3）接樁操作的空間狹小，焊接質量難以保證。
（4）施工人員的人身安全易受基坑坍塌及觸電的威脅。
在管樁施工旁站監理時，有時會看到一種不好送樁的現象：當樁頂接近地面，樁接近收錘時，施工單位為圖省事，直接用樁帽送樁，而不用送樁器。這是不允許的，監理發現這種情況後應制止。
因為樁帽入土與地面接觸後，鎚擊能量因傳遞不順暢而損失大，收錘貫入度數值也就不能真實反映收錘標準。例如在本工程，某樁配13+13公尺管樁，用樁帽送樁30cm後，達到收錘標準。旁站監理表示反對後，施工單位改用送樁器送樁，結果送了2公尺多，還達不到收錘標準。
這裡還要強調一點：送樁收錘的最後三陣每陣平均貫入度應比不送樁的要小一些。
5、其他施工質量控制重點
（1）確定好施工的工藝引數。
（2）熟悉地勘資料，了解場地各地質層面的分布情況，避免樁端持力層的誤判。
（3）對進場管樁及質量證明檔案嚴格核查。
（4）進場的樁應按規定堆放。
（5）施工前樁位的複檢要嚴格。
（6）配樁時以下幾條可供參考：
① 挪機後的第一根樁，最好是多配3-4m，可以避免因地質原因而收不了錘。
② 短樁盡量配在工程樁的下部，可以避免在接近設計深度時進行接樁以及因上部截樁而出現短頭樁。
③ 廢漿未倒盡的樁，應配在下部，便於與承臺錨固插筋的安裝。
（7）施打過程重點是：準確就位、垂直度的控制、保證接樁焊接、收錘貫入度符合要求。
（8）在較厚的粘土、砂質粘土、粉質土中施打多節管樁，宜連續施打，一次完成，避免因間歇時間過長，樁周土體固結而再次打入困難。
（9）在新近代砂層中的沉樁，要注意同一層土的強度差異，避免砂層越擠越密，出現沉不下去的現象。
（10）注意樁錘落距的檢查。
① 樁機型號不同，錘筒的高度也會不一樣，落距也不同。
② 當遇到石英岩脈等硬質地層時，在不方便調整錘重時，要適當調減落距及鎚擊頻率。
（11）對出現的樁頂位移、垂直度突變、樁頭鬆脫開裂、送樁到一定深度後不能收錘、斷樁、樁身跳動、樁錘回彈應及時認定和處理。
（12）在施工過程中應對樁頂和地面土體的豎向和水平位移進行系統觀測（不少於總樁數的10%），出現異常，應採取措施。如出現上浮樁，要復打。
（13）場地要及時排水。
6、基樁檢測的幾點建議
目前對phc管樁抗壓承載力的檢測主要有高應變法和靜荷載法兩種。高應變法是對樁施加瞬間的衝擊，使樁產生運動，通過在樁身採集應力和加速度兩組資料，及假定一些土的引數，計算出樁的抗壓承載力。靜載法是一種直接的方法，它通過荷載分級施加到樁頂模擬上部結構的荷載，觀測在每級荷載作用下樁頂的沉降得出荷載沉降曲線（q-s）確定樁的抗壓承載力。
鎚擊高強預應力管樁PHC施工方案
工程概況 福鼎市梅灣新村經濟適用房建設專案14 15 樓工程 工程建設地點 福鼎市梅灣新村 屬於框剪結構 14 地上18層，15 地上17層 14 建築高度 55.01m，15 建築高度 52.02m，標準層層高 3m 總建築面積 28756.34平方公尺，其中14 樓15175.9平方公尺，15 ...
PHC管樁施工監理工作交底
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