PHC管樁施工及控制要點

預應力高強混凝土管樁(簡稱PHC樁)，是在近代高性能混凝土(HPC)和預應力技術的基礎上發展起來的混凝土預制構件。PHC樁是專業工廠里采用先張法預應力和離心成型工藝，經過蒸壓養護而制成的一種空心圓筒體的等截面構件，運往施工現場后，通過錘擊或靜壓的方法沉入地下作為建(構)筑物的基礎。在長三角、珠江三角、渤海灣地區工業與民用建筑領域廣泛應用，工藝簡單、施工質量容易控制，被廣泛應用。

一、工藝原理

PHC管樁錘擊法沉樁工藝原理，柴油錘按其構造分筒式、活塞式和導桿式三種，重0．3t～10t。它利用燃油爆炸，推動活塞往復運動進行錘擊打樁。汽缸落下擊樁，同時汽缸中空氣壓縮，溫度驟增，噴嘴噴油，柴油在汽缸內自行燃燒爆發，使汽缸上拋，落下時又擊樁進入下一循環。柴油錘本身附有樁架、動力等設備，不需外部能源，機架輕便，打樁迅速。

二、管樁的主要施工工藝

(一)放樣定樁位：采用極坐標放樣根據甲方提供的水準點坐標點，結合樁位平面圖放樣。并用小鋼筋或是木條做標記，測量儀器為兩臺經緯儀。壓樁機就位時，應對準樁位，啟動平臺支腿油缸，校正平臺處于水平狀態，啟動門架支持油缸，使門架作微傾157，以便吊管樁。(二)吊樁定位，調整垂直度：先拴好吊樁用的鋼絲繩及索具，啟動吊車吊樁，管樁在施工中起吊，可采用一點法(位置距樁頭0．29L處)，使樁尖垂直對準樁位中心，這時用兩臺互相成90度的方向控制樁的垂直度和樁位，微微啟動壓樁油缸，當樁入土至50cm時，啟動壓樁油缸，進入壓樁狀態。特別是第一節樁特別重要，其垂直度控制在0．3％以內。(三)壓樁：啟動壓樁油缸，抱壓不能過大，把樁徐徐壓下，控制施壓進度，一般不超過2rrdmin，達到壓樁力的要求以后，必須持荷穩定。若不能穩定，必須再持荷，一直到持別穩定為止，持荷時間由設計人員與監理在現場試樁時確定。(四)接樁：采用焊接法接樁，接樁前應將端板及樁套箍端板坡口處，表面的銹蝕清除干凈，表面呈金屬光澤后方可焊接，接樁一般在距離地面lm左右進行，上、下兩塊端板軸向錯位量應小于2mm，坡口根部間隙應小于4mm，焊條選用E4303型，焊接道數不少于3道，焊縫應滿焊，確保焊縫高度。上下節樁如有間隙應用楔形鐵片全部墊實焊牢。接樁處焊縫應自然冷卻l5分鐘以上方可沉樁。

三、質量控制

完善的管理措施是質量控制技術落實的基本保證，是要有一整套質量技術保證措施。

(一)嚴格按照設計圖紙，工程合同文件，有關現行施工規范和質量標準要求制定各分項工程的實施措施。(二)高強砼預應力管樁質量控制：運到現場的管樁應按《先張法預應力混凝土樁》對其外觀進行嚴格檢查，對于不合格產品或次品，堅決退回。(三)樁在運輸過程中起吊、堆放必須保持平穩，無大振動，以保證樁身不受損傷。(四)樁位放樣：要求設置相對固定的基準點，四角大樣與場地地面標高的測定必須準確，基準點一定要安全保護。(五)樁機就位：樁機就位后必須用經緯儀在樁機兩個方向相互垂直的地方，觀測樁機，樁的中心線，設計的樁位是否在同一垂直線上，其偏差不應超過施工規范要求的允許偏差。(六)壓樁：工程樁正式施工前應進行試壓樁，以確定壓樁標準，一艘隋況下應以樁長和壓樁力雙控進行施工。如樁頂標高在地面以下，需要送樁，送樁器下端應設置樁墊，要求厚度均勻，并與樁全面接觸，送樁軸線必須與樁軸線一致，壓力表經國家法定單位檢測合格，壓樁前必須提供近期檢測證明方可壓樁。(七)焊接接樁：焊條性能必須符合設計要求和有關標準的規定，并應有出廠合格證證明。焊接時應在兩側對稱均勻地同時施焊，焊第二道時應將浮渣徹底清除，焊縫應符合設計要求，焊縫質量由監理等相關單位進行隱蔽工程的簽證。(八)截樁：露出地面或未能送至設計樁頂標高的樁，即必須截樁，截樁要求用截樁器，嚴禁用大錘橫向敲擊、沖撞。

四、常見爆樁的問題分析

(一)樁身質量缺陷：分外缺陷和內缺陷兩種。外缺陷一般存在漏漿，尺寸不規范，端頭板不平直，管的壁厚達不到規范要求等。內缺陷主要是存在樁身砼不密實，樁身離心不均勻及樁身配筋不符合規范等。

(二)地層問題：樁身要穿透時，發生爆樁的概率最大，由于砂層沉積規律存在上細下粗的顆粒，沉樁阻力隨著進入砂層的深度增加而增加。爆樁一般發生在進入砂層一定深度后，在即要穿透時發生。

(三)施工不規范，操作不當：在施工過程中，不按照施工技術規范及設計要求進行操作，也極容易引起爆樁，主要有：1、樁身垂直度偏差過大，特別是第一節樁身垂直度控制不好，容易造成第二、三節偏斜，在壓樁時使樁身偏心受力過大。2、不同直徑，壁厚的管樁均有相應的極限承載力。管樁允許抱壓力或是頂壓力超過其自身相應承載離，必定會引起壯爆裂。3、送樁器與樁頭接觸不良而引起應力相對集中現象，引起樁端爆裂。

(四)對應的措施

1、針對樁身質量缺陷引起的爆樁(1)選擇信譽好，生產設備齊全、質量穩定、管理制度及質量保證體系健全的制樁單位：(2)要求提供合格證明，各類與建設有關的檢測證明。(3)加強對進場的檢查驗收，在施工中所有進場的管外觀質量必須經施工方自檢，監理驗收合格后方可使用，對外觀質量有缺陷的樁嚴禁使用，一般來說。對于樁身外部缺陷造成的爆樁較少，而由于樁身內部質量無法進行檢查，有無缺陷不得而知道。所以樁身內部缺陷引起的爆樁比例較高。

2、針對地層問題引起的爆樁：層厚大，密實度高的砂層，壓樁困難，可采取引孔取土的措施減少沉樁阻力，引孔機械采用螺旋鉆機，引孔直徑為樁直徑的1／3～1／2，深度易穿過砂層為準，引孔取土后立即進行壓樁。

3、針對施工不規范采取的措施：(1)對施工人員的教育。提高質量意識和責任心，并加強監督。(2)加強施工過程中垂直度、端部錯口、樁端間隙、焊接質量等關鍵節點的檢查，確保符合規范要求。(3)滿足設計要求的情況下，控制最大壓樁力不超過樁身極限承載力為原則。Pmax≤0．45(fcu，k一3Ppe)A(4)在最后送樁階段，禁止使用預制管樁送樁，以減少壓樁不均勻受力對送樁的破壞。送樁時可在送樁器和樁端之間加一柔性墊塊，尤其是送樁深度較深，壓力較大的時候，以減少應力集中。

五、結語

PHC管樁施工速度快、工效高、工期短，提前竣工投產，將產生巨大的社會效益和經濟價值。PHC管樁的機械化施工程度高，現場整潔，施工環境好，能夠做到文明施工，安全生產，值得大力推廣。