預(yù)制靜壓樁施工中的質(zhì)量通病和防治措施

1、預(yù)制靜壓樁施工中的質(zhì)量通病和防治措施天津香邑花園項(xiàng)目監(jiān)理部趙宇【內(nèi)容摘要】：通過香邑花園工地靜壓樁施工中發(fā)現(xiàn)的問題及處理情況，簡單介紹了靜壓樁施工中的質(zhì)量通病和防治措施?！娟P(guān)鍵詞:靜壓樁；質(zhì)量通??；防治措施。1 .工程概況天津香邑花園一期建筑面積8.8萬平方米，工程地質(zhì)情況如下：1.1 人工填土層（Qml）層頂標(biāo)高為1.402.69m。主要由上部的雜填土和下部的素填土組成，可分為2個(gè)亞層。1.2 全新統(tǒng)上組第I陸相層（Q43al）受人工填土影響，厚度及頂板標(biāo)高變化較大，層頂標(biāo)高為-2.051.4m,一般層厚為0.903.50m。主要由粘土（力學(xué)分層號(hào)2）組成，黃褐色，可塑，含鐵質(zhì)和蚌殼，局部夾

2、粉土薄層。屬中壓縮性土，水平方向分布連續(xù)。1.3 全新統(tǒng)中組第I海相層（Q42m）層頂標(biāo)高為-10.7-2.05m。主要由上部淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、中部粉質(zhì)粘土和下部粉土組成，由上而下可分為3個(gè)亞層。1.4 全新統(tǒng)下組第II陸相沼澤相沉積層（Q41h）一般層厚為0.901.60m,層頂標(biāo)高-11.79-10.70m。主要由粉質(zhì)粘土（力學(xué)分層號(hào)4）組成，灰黑灰白色，可塑，局部夾粉土薄層，含蚌殼和有機(jī)質(zhì)。屬中壓縮性土，水平方向分布連續(xù)。1.5 全新統(tǒng)下組第II陸相河床河漫灘相沉積層（Q41al）層頂標(biāo)高為-12.89-11.80m。主要由上部粉質(zhì)粘土和下部粉砂組成，由上而下可分為2個(gè)亞層。1.6 上更新

3、統(tǒng)五組第出陸相河床-河漫灘相沉積層（Q3eal）層頂標(biāo)高為-18.83-12.9m。主要由上部的粉質(zhì)粘土、中部的粉土和粉質(zhì)粘土、下部的粉砂組成，總體以粉質(zhì)粘土為主，可分為4個(gè)亞層。1.7 上更新統(tǒng)三組第IV陸相河床-河漫灘相沉積層（Q3cal）層頂標(biāo)高為-28.74-18.9m。主要由上部的粉砂、中部的粉質(zhì)粘土和下部的粉砂組成，可分為3個(gè)亞層。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，設(shè)計(jì)以第六層粉質(zhì)粘土做為持力層，確定摩擦做為主要承載力，樁長21米，單樁承載力要求達(dá)到130噸，樁型為預(yù)應(yīng)力管樁和方樁，樁間距為1.2米，樓座轉(zhuǎn)角和交接處加密（0.6米），方樁連接采用高強(qiáng)度混凝土，管樁采用鋼板焊接連接。2 .樁型和參數(shù)設(shè)計(jì)

4、基礎(chǔ)樁是預(yù)應(yīng)力管樁和方樁，樁型和參數(shù)具體為：預(yù)制空心方樁400X400,17m,110根；15.5m,136根；26.85m,3根；24.8m,3根，共計(jì)252根。預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁，PHCA400808368根；PHCA400809459根；PHCA400801012根；PHCA4008010200根；PHCA4008010298根；PHCA4008010632根；PHCA4008010184根；試樁PHCA4008020m13根；試樁PHCA4008021m14根；試樁PHCA4008021.45m4根；試樁PHCA4008022m3根；共計(jì)2187根。3 .靜壓樁的施工工藝靜力壓樁施工

5、工藝流程圖4 .靜壓樁控制要點(diǎn)4.1 施工前建設(shè)單位提供紅線點(diǎn)及水準(zhǔn)點(diǎn)后，控制點(diǎn)用混凝土澆筑，為防止碰撞和丟失，用短鐵管圈擋，做好明顯標(biāo)記。4.2 壓樁場地應(yīng)平整，要做到三通一平（三通：水、電、路）。在樁機(jī)移動(dòng)的范圍內(nèi)要清除地面，地下及空中的障礙物，并應(yīng)考慮場地地面能否承受樁機(jī)工作壓力。4.3 按樁基軸線施放樁點(diǎn)，為了確保質(zhì)量要求，在施工前復(fù)測樁基軸線及標(biāo)高，復(fù)測合格后才能壓樁，樁基軸線位置允許偏差群樁W2麾米（單排樁w1（01米）。4.4 對于密集樁群，自中間向兩個(gè)方向或向四周對稱施工，當(dāng)一側(cè)毗鄰建筑物時(shí)，由毗鄰建筑物處向另一方向施工，如樁頂標(biāo)高設(shè)計(jì)不同，先深后淺。4.5 樁在起吊和搬運(yùn)時(shí)，

6、必須做到平穩(wěn)并不得損壞，吊點(diǎn)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，插樁時(shí)，應(yīng)對準(zhǔn)樁位點(diǎn)，樁垂直度應(yīng)用線錘或經(jīng)緯儀嚴(yán)格控制。4.6 樁焊接時(shí)上下節(jié)樁段應(yīng)保持順直，錯(cuò)位偏差不宜大于2mm,對接前上下端板表面應(yīng)用鐵刷子清刷干凈，坡口處應(yīng)刷至露出金屬光澤，接樁時(shí)宜先在坡口圓周上對稱點(diǎn)焊4至6點(diǎn)，待上下樁節(jié)固定后拆除導(dǎo)向箍再分層施焊，施焊宜由兩個(gè)焊工對稱進(jìn)行，焊接層數(shù)不得少于兩層，內(nèi)層焊渣必須清理干凈后方能施焊外一層；焊縫應(yīng)飽滿連續(xù)。4.7 初壓時(shí)，樁身發(fā)生較大幅度移位、傾斜、壓入過程中樁身突然下沉或傾斜，沉樁時(shí)，沉樁阻力劇變應(yīng)及時(shí)通知監(jiān)理和甲方由設(shè)計(jì)確定施工方案。4.8 復(fù)核樁位，檢查沉樁順序。4.9 檢查沉樁機(jī)械平臺(tái)所處

7、的地面必須平整堅(jiān)實(shí)安全。4.10 檢查靜壓樁儀的工作狀態(tài)，查驗(yàn)維修記錄和標(biāo)定結(jié)果。4.11 在沉樁過程中，可能發(fā)生由于樁的阻力超過壓樁機(jī)最大靜力或者由于來不及調(diào)整平衡中以致于使壓樁機(jī)出現(xiàn)較大偏斜，監(jiān)理工程師應(yīng)檢查施工單位對此制定的應(yīng)急措施是否落實(shí)，并應(yīng)有相應(yīng)的安全防范措施。4.12 在施工過程中為避免可能發(fā)生的中途間斷壓樁或樁尖接近標(biāo)高時(shí)過早停壓的情況，監(jiān)理工程師應(yīng)認(rèn)真審查施工單位編制的應(yīng)急措施預(yù)案，并檢查措施的落實(shí)情況。如果措施不落實(shí)，不能同意施工單位進(jìn)行壓樁施工。4.13 確保施工過程中，不能中途間斷壓樁，特別是不能在樁尖位于砂層中停壓，當(dāng)出現(xiàn)特殊情況時(shí)可在樁尖于軟土中時(shí)停壓。5 .施工部

8、署施工單位是天津建成樁基公司，施工現(xiàn)場設(shè)置三臺(tái)靜壓機(jī)，樁機(jī)型號(hào)YZY-400600T,6臺(tái)電焊機(jī)(BX-500),水準(zhǔn)儀3臺(tái)，經(jīng)緯儀6臺(tái)，全站儀1臺(tái)。壓樁前由樁基公司測量隊(duì)與總包測量人員共同對各樓的軸線進(jìn)行放線與校核，經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收后，再進(jìn)行樓內(nèi)的直線樁的放線，管樁和方樁進(jìn)場后，經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收后，碼放整齊做好標(biāo)識(shí)，一臺(tái)樁機(jī)2個(gè)班組輪流施工，每天壓樁數(shù)量35根。6 .靜壓樁施工中的質(zhì)量問題和防治措施6.1 擠壓振動(dòng)影響原因分析：靜壓法施工預(yù)應(yīng)力管樁屬于擠土類型，往往由于沉樁時(shí)使樁四周的土體結(jié)構(gòu)受到擾動(dòng)，改變土的應(yīng)力狀態(tài)，產(chǎn)生擠土效應(yīng)，分以下幾個(gè)方面：樁機(jī)施工過程中焊接時(shí)間過長，樁的接頭較多且焊接質(zhì)量不好

9、。樁端停留在硬土層時(shí)間過長。施工方法與施工順序不當(dāng)，每天成樁數(shù)量太多。壓樁速率過快、布樁過多過密。以上問題的頻繁發(fā)生都會(huì)加劇擠壓振動(dòng)。比如4號(hào)樓二次驗(yàn)線時(shí)，發(fā)現(xiàn)原來測繪院給定的軸線點(diǎn)偏移3cm,經(jīng)設(shè)計(jì)、測繪、甲方、監(jiān)理、施工共6.2 ，發(fā)現(xiàn)由于1-3號(hào)樓壓樁速度過快，土體受到樁的擠壓，使四周的土體向外擴(kuò)，后經(jīng)一周時(shí)間的土體回抱，4號(hào)樓的樁位線基本回到原位，只偏移1cm,在其他樓的施工中，我們采取隔樓施工，施工后放置2天的處理方法，取得了較好的效果。防治措施：控制布樁密度，對樁距較密部分的管樁可采用預(yù)鉆孔沉樁方法，預(yù)鉆孔孔徑約比樁徑小50-100mm,深度宜為樁長的1/3-1/2,施工時(shí)應(yīng)隨鉆隨

10、打，或采用間隔跳打法，但在施工過程中嚴(yán)禁形成封閉樁，應(yīng)留有5-10米的空間?？刂瞥翗端俾?，一般應(yīng)控制在1m/1min左右，但應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，土質(zhì)條件好，可適當(dāng)提高壓樁速度。其次要制定有效的沉樁流水路線，并根據(jù)樁的入土深度，宜先長后短、先高后低。1）若樁較密集，且距建筑物較遠(yuǎn)，在場地開闊時(shí)，宜從中間向四周進(jìn)行壓樁。2）若樁較密集但場地狹長，兩端距建筑物較遠(yuǎn)時(shí)，宜從中間向兩端壓樁。3）若樁較密集且一側(cè)靠近建筑物時(shí)，宜從相鄰建筑物的一側(cè)開始，由近向遠(yuǎn)進(jìn)行。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；5）承臺(tái)邊緣的樁，待承臺(tái)內(nèi)其他樁壓完后，重新測定樁位再插樁施打。6）有圍護(hù)結(jié)構(gòu)的

11、深基坑中的靜壓樁，宜先壓樁后再做基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，這樣的施工順序可以避免由于基坑四周的圍護(hù)結(jié)構(gòu)使壓樁的土體無法擴(kuò)散，造成先施工的管樁被后施工的管樁擠上來，使樁的承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，又避免了在基坑的壓樁過程中土體擴(kuò)散而擠壞四周的圍護(hù)結(jié)構(gòu)及降低基坑維護(hù)結(jié)構(gòu)的止水效果。7）控制好每天的成樁數(shù)量，根據(jù)實(shí)際情況，一臺(tái)壓樁機(jī)的壓樁數(shù)量應(yīng)控制在30-35根/天，不能多打，要有專人進(jìn)行旁站記錄。設(shè)置袋裝砂井或塑料排水板，消除部分孔隙水壓力，減少擠土現(xiàn)象的發(fā)生，也可設(shè)置隔離板樁或地下連續(xù)墻，開挖地面排水溝，消除擠土效應(yīng)。沉樁過程中應(yīng)加強(qiáng)臨近建筑物、地下管線的觀測、監(jiān)護(hù)，對靠近重要的管線和建筑物可與設(shè)計(jì)協(xié)商改換樁

12、型和長度等措施?？刂茦妒┕み^程中的停歇時(shí)間，避免由于停歇時(shí)間過長，土的摩擦阻力增大，造成樁機(jī)壓力過大，影響正常施工，造成沉樁困難；同時(shí)，應(yīng)避免在砂質(zhì)粉土、砂土等硬土層中焊接，制定合理的樁長組合。另外樁機(jī)施工時(shí)應(yīng)注意在同一承臺(tái)內(nèi)的群樁，接樁的接頭不宜在同一截面內(nèi)，應(yīng)相互錯(cuò)開，避免因土壓力及水壓力效應(yīng)較大時(shí)，對整體樁身產(chǎn)生剪切破壞；同時(shí)應(yīng)認(rèn)真查看地質(zhì)報(bào)告，了解土層分布情況，合理確定樁體組合長度，避免接頭處于土層分界處及土層活動(dòng)較多處，以防土層活動(dòng)時(shí)對樁身的破壞。6.3 沉樁時(shí)遇到淺層障礙無法繼續(xù)沉樁原因分析：由于地質(zhì)勘探報(bào)告中未能特別強(qiáng)調(diào)淺層障礙物及局部的土層分布深度和性質(zhì)，導(dǎo)致沉樁時(shí)遇到淺部（3

13、-4M）老基礎(chǔ)、大孤石，較深部（20M）左右的硬塑老粘土和非常密實(shí)砂層、沙礫石層等情況，造成無法施工或誤認(rèn)為已達(dá)到設(shè)計(jì)壓力等情況發(fā)生。車庫施工時(shí)，因設(shè)計(jì)采用樁長和壓力2個(gè)指標(biāo)進(jìn)行控制，在37號(hào)樁施工中，壓力達(dá)到140噸，而長度僅達(dá)到6米，但施工班組未引起重視繼續(xù)壓樁，壓力猛增達(dá)到220噸，而長度只前進(jìn)2米，后經(jīng)設(shè)計(jì)和監(jiān)理等檢測，發(fā)現(xiàn)樁體應(yīng)變值超規(guī)范，造成該樁身的局部破壞，重新補(bǔ)樁。防治辦法：打樁前應(yīng)對場地原有建筑情況進(jìn)行詳細(xì)了解，有條件可安排進(jìn)行探樁施工。對淺層障礙物可采用挖土機(jī)挖除，當(dāng)無法操作施工時(shí)，可采用鉆機(jī)將障礙物鉆穿，然后在鉆孔內(nèi)插樁后沉樁，嚴(yán)禁采用移動(dòng)樁架等強(qiáng)行回扳的方法糾偏。當(dāng)樁入

14、硬土或巖石較深，樁無法拔出時(shí)，可采用小型鉆機(jī)將鉆具放入管樁中間的空洞中鉆孔，將障礙物鉆穿后繼續(xù)沉樁。選用的樁機(jī)壓力大小應(yīng)與設(shè)計(jì)要求、樁徑、樁長及地質(zhì)條件相匹配，即樁機(jī)選型、配重要符合施工要求。6.4 斜樁原因分析靜壓樁機(jī)機(jī)械維修不及時(shí)，如液壓系統(tǒng)漏油導(dǎo)致樁機(jī)支撐下滑。靜壓樁機(jī)自重與配重總重量大，樁機(jī)基礎(chǔ)如不平整堅(jiān)硬，沉樁過程中，樁機(jī)容易產(chǎn)生不均勻沉降，樁身極易發(fā)生偏移。施工中樁身不垂直，樁帽、樁身不在同一直線上，特別是接樁時(shí)樁身、樁帽不在同一直線上。施工順序不當(dāng)，導(dǎo)致應(yīng)力擴(kuò)散不均勻；尤其是有地下室深基坑的承臺(tái)，相鄰樁身過近過密，使先施工的一邊已有樁孔洞，再施工另一面時(shí)樁身極易滑動(dòng)。沉樁過程中遇

15、到大塊堅(jiān)硬物，把樁擠向一側(cè)。采用預(yù)鉆孔法時(shí)，鉆孔垂直偏差較大，沉樁過程中，樁會(huì)沿著鉆孔傾斜方向發(fā)生偏移。樁布置過多過密，沉樁時(shí)發(fā)生擠土效應(yīng)。基坑開挖方法不當(dāng)，一次性開挖深度太深，使樁的一側(cè)承受很大的土壓力，使樁身彎曲變形。防治方法：靜壓樁樁機(jī)施工前注意機(jī)械設(shè)備的維修，以避免影響施工質(zhì)量。場地要平整堅(jiān)硬，在較軟的場地中適當(dāng)鋪設(shè)道渣，保證樁機(jī)在打樁過程中不產(chǎn)生不均勻沉降，靜壓樁樁機(jī)對施工場地要求較高，由于樁機(jī)及配重達(dá)500噸以上，為防止樁機(jī)下陷而造成樁身傾斜、樁機(jī)擠壓對樁位的影響，影響施工質(zhì)量及施工安全，必須對施工場地進(jìn)行局部回填平整，采取必要的措施提高地基承載力，使其達(dá)到靜壓樁施工的要求。施工過

16、程中要嚴(yán)格控制好樁身垂直度，重點(diǎn)應(yīng)放在第一節(jié)樁上，垂直度偏差不得超過0.5%,樁帽、樁身及送樁桿應(yīng)在同一直線上，沉樁時(shí)宜在兩個(gè)方向設(shè)置經(jīng)緯儀上進(jìn)行校準(zhǔn)，根據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)調(diào)整樁身。盡量減少接樁，預(yù)制管樁接頭不宜超過3個(gè)，接樁宜在樁尖進(jìn)入硬土層后進(jìn)行。接樁時(shí)上、下段樁的中心偏差不宜大于2mm,節(jié)點(diǎn)彎曲矢高不得大于樁段的0.1%。制定合理的施工順序，樁基施工后的孔洞應(yīng)及時(shí)回填，施工過程中加強(qiáng)對樁身垂直度的控制。當(dāng)遇到障礙物時(shí)應(yīng)及時(shí)排除后再進(jìn)行沉樁；沉樁時(shí)發(fā)現(xiàn)不垂直應(yīng)及時(shí)糾正，必要時(shí)把樁拔出重打，樁進(jìn)入一定深度后，不宜采用移動(dòng)機(jī)架進(jìn)行校正，以免發(fā)生斷樁，應(yīng)采取其他措施。采用鉆孔法時(shí)，嚴(yán)格控制鉆孔垂直度。合理布置樁位，樁與樁的中心距不小于3倍樁徑。樁基施工后應(yīng)在停歇期后，再進(jìn)行基坑開挖施工，基坑