關于錘擊式預應力混凝土管樁質量的控制PAGE第7頁共7頁關于錘擊式預應力混凝土管樁質量的控制【內容提要】錘擊式預制樁基礎，主要是利用各種樁錘(包括落錘、蒸汽錘、柴油錘、液壓錘和振動錘等)的反復跳動沖擊力和樁體的自重,克服樁身的側壁摩阻力和樁端土層的阻力,將樁體沉到設計標高并滿足基礎承載力的一種施工方法。【關鍵詞】預制樁基礎錘擊式貫入度控制焊接質量保證措施1.引言在土木工程樁基礎施工中，錘擊樁是高層建筑樁基礎施工中常用的樁型之一。早期的錘擊樁采用的是鋼筋混凝土預制實心樁，這種樁擠土很大，引起土體隆起，對周圍環境造成很大影響,所以只適用于郊外空地施工。近幾年來，為減少擠土效應對周圍環境的危害，預應力鋼筋混凝土管樁、鋼管樁、H型鋼樁等應運而生，同時在環保方面，對沉樁噪音、振動、擠土等的監控、檢測和防護措施綜合技術有了很大發展，有效地減少了錘擊樁對周圍環境的不利影響，同時它也存在著施工簡單、施工質量易控制、工期短、在相同土層地質條件下單樁承載力最高、造價低等優點。因而，在近幾年的高層建筑樁基礎中，錘擊樁仍占有一席之地。2.工程簡介2.1工程概況本工程為xxx市逸品尚城安置小區項目7#--12#樓、D段、E段工程，位于黑龍江省xxx市愛民區西林路西側，西海林街北側，東臨xxx林業技術學院南校區。總建筑面積約44070m2，結構形式為框架剪力墻結構，抗震設防烈度六度，2013年具備施工條件為8#樓、10#，建筑層數17層，建筑高度為52.55m，現在樁基礎施工已完成。2.2工程地質簡述xxx市區地屬新華夏體系張廣才嶺—老爺嶺第二隆起帶，處于二嶺相間部位，xxx斷裂（南北向）與海浪河斷裂（東西向）的交匯處，為中新生代形成呈北東—南西向展布，北高南低的山間盆地，本工程場地地處盆地的西北部，地貌單元屬xxxⅡ級階地，xxx支流金龍溪在場地南部由西向東流過。根據勘察單位巖土勘測報告說明本工程地質情況為松散堆積物除雜填土外主要由粉質粘土，粘土質粗砂及圓礫組成沖擊相地層。具體情況如下：第1層：厚度0.80～2.70m雜填土第2層：厚度1.10～3.20m粉質粘土第3層：厚度1.00～2.50m粉質粘土第4層：厚度0.90～2.80m粉質粘土第5層：厚度1.20～2.50m粘土質粗砂第6層：厚度14.40～14.70m粉質粘土第7層：厚度3.40～6.20m圓礫地質報告中建議選用預制樁基礎，單樁承載力特征值為1200KN，持力層為地質報告第七層圓礫層，設計樁長為22m。3.施工安排3.1施工機械選擇根據本工程的實際情況和我單位多年的施工經驗，為滿足施工要求，我單位擬采用柴油打樁機進行施工。該樁機為B19型步履式雙用機，立柱長23米，預制樁有效長度12米；主卷揚機為6噸手電雙控，繩速30米；副卷揚機為3噸，繩速30米；導桿式柴油打樁錘：型號DD55；總重量9.7噸；要求樁機必須安全可靠、性能良好。該樁機具有行走方便、通過油泵能較好調整樁身垂直度的特點，對成樁質量較有保證，另外，還將配備電焊機、氣割工具、索具、撬棍、鋼絲刷、鋸樁器等施工用具；每臺樁機配備一把長條水準尺，可隨時測量樁身的垂直度。每臺樁機配備6名作業人員，特殊工種必須特征上崗，嚴格按操作規程進行打樁作業。如下圖1所示：圖13.2施工工藝流程錘擊樁沉樁工藝流程圖框1如下：安裝樁尖焊接調整管樁垂直度檢查復核樁位樁機就位樁機起吊樁對位插樁打樁喂樁至樁機前調整樁架垂直度移動樁機打下一條收錘測量貫入度繼續施打電焊接樁4.質量保證措施4.1原材選擇本工程采用管樁標準按照《預應力混凝土管樁》10G409圖集的有關要求進行選擇廠家,經過嚴格的市場篩選最后選擇生產廠家為xxxx限公司，預制樁具體型號為樁外直徑400mm，樁型號為AB型，管樁進場后，材料員和質檢員根據規范在求嚴格檢查樁身的外觀尺寸和外觀質量，防止斷樁、嚴重裂縫的樁用于施工，同時要收集與每批管樁數量相對應的合格證、產品檢驗報告及出廠證明等資料。如發現不合格的管樁嚴禁使用，如圖2所示：圖24.2焊接控制根據規范要求，一般單節管樁長度不超過13m，如果設計樁長大于單節樁長的話，則需進行接樁，根據地質資料、設計圖紙反映，本工程樁長約22m，故每根樁配樁擬采用12+10=22m/11+11=22m。在本工程中，采用電焊工藝焊接接樁，確保焊接質量。管樁接樁前，用鋼絲刷清理干凈樁端的泥土雜物。上下兩節樁應對齊，上下兩節樁偏差必須小于2mm，并應保證上下兩節樁的垂直度。焊接時要由兩人同時對稱施焊，電焊條需選用E43或以上的焊條，焊縫應連續、飽滿，不得有施工缺陷，如咬邊、夾渣、焊瘤等。燒焊至少有兩層或兩層以上，焊渣應用小錘敲掉。燒焊完成后，應冷卻8分鐘以上。涂刷瀝青快干防腐漆，風干3分鐘后方可施工。接樁完成后現場質檢員會同監理工程師進行驗收，驗收合格后方可繼續進行打樁施工。具體焊接標準如表1所示：序號項目允許偏差1焊縫質量一下節端部錯口(㎜))外徑≥7000㎜≤3外徑<7000㎜≤22焊縫咬邊深度度(㎜)≤0.53焊縫加強層高高度、寬度度(㎜)0～+24焊縫電焊質量量外觀無氣孔,無焊焊瘤,無裂縫5焊縫探傷檢驗驗6電焊結束后停停歇時間(ｍin)>1.07上下節平面偏偏差(㎜)<108節點彎曲矢高高<1/10000L(LL為兩節樁樁長)表14.3.貫入度控制樁終止錘擊的控制應符合下列規定：1當樁端位于一般土層時，應以控制樁端設計標高為主，貫入度為輔；2樁端達到堅硬、硬塑的黏性土、中密以上粉土、砂土、碎石類土及風化巖時，應以貫入度控制為主，樁端標高為輔；根據設計要求本工程樁端深入持力層第七層圓礫層大于600mm，所以屬于第二種情況，應當以貫入度控制為主，以樁端標高控制為輔，所以本工程貫入度是錘擊預制管樁質量控制的重要標準之一，控制貫入度是本工程樁基施工質量控制的重中之重。貫入度是指在地基土中用重力擊打貫入體時，貫入體進入土中的深度。錘擊樁通常所說的貫入度是指最后貫入度，也就是指樁基施工時落錘、單動汽錘和柴油錘取最后10擊的入土深度。經業主、設計院及監理單位共同確定，本工程最后10錘貫入度控制為不大于20mm。計算方式如表2所示：表2停錘以貫入度為主，入土深度為輔，當貫入度達到設計要求，且樁的入土深度與設計深度相差無幾時，可停錘施打，當貫入度達到設計要求而入土深度與設計深度相差太大時，應停止施工，向甲方匯報，如遇特殊情況，如貫入度驟變、樁身失控傾斜、斷樁、移位或嚴重回彈，樁頂及樁身破碎應立即停錘報告，組織有關單位研究處理，記錄人員要認真負責，如實記錄，記錄結果整理編入資料，技術負責人及時組織現場隱蔽工程驗收記錄和辦理各種簽證手續。5.施工常見質量問題及處理辦法5.1樁身斷裂1、現象：樁在沉入過程中，樁身突然傾斜錯位，當樁尖處土質條件沒有特殊變化，而貫入度逐漸增加或突然增大，同時在樁錘跳起后，樁身隨之出現回彈現象，這時可能是樁身發生斷裂。2、原因1）樁節的細長比過大，沉入又遇到了較硬的土層。2）樁制作時，樁身彎曲超過規定，樁尖偏離樁的縱軸線較大，沉入后樁身發生傾斜或彎曲。3）樁入土后遇到大塊堅硬的障礙物，把樁尖擠向一側。4）穩樁時不垂直，打入地下一定深度后，再用走架方法校正，使樁身產生彎曲。5）兩節樁或多節樁施工時，相接的兩節樁不在同一軸線上，產生了曲折。6）樁在反復長時間打擊中，樁身受拉應力作用，當拉應力值大于混凝土抗拉強度樁身某處即產生橫向裂紋，表面混凝土剝落，如拉應力過大，鋼筋超過流限，樁即斷裂。7）制作樁的混凝土強度不夠。樁在堆放、吊運過程中產生裂紋或斷裂未被發現。3、預防措施1）施工前應對樁位下的障礙清理干凈，必要時對每個樁位用釬探探測。對樁構件要進行檢查，發現樁身彎曲超過規定（L/1000且≤20mm）或樁尖不在樁縱軸線上的不宜使用。一節樁的細長比不宜過大，一般不宜超過40。2）在穩樁過程中，如發現樁不垂直應及時糾正，樁打入一定深度后發生嚴重傾斜時，不宜采用移架方法來校正。接樁時，要保證上下兩節樁在同一軸線上，接頭處應嚴格按照操作要求執行。3）樁在堆放、吊運過程中，應嚴格按照有關規定執行，發現樁開裂超過有關驗收規定時不得使用。5.2樁頂碎裂1、現象：在沉樁過程中，樁頂出現混凝土掉角、碎裂、坍塌甚至樁頂鋼筋全部外露打壞。2、原因1）設計時沒有考慮到工程地質條件、施工機具等因素，混凝土設計強度偏低，或者樁頂鋼筋網片不足，主筋距樁頂面距離過小。2）樁預制時，混凝土配合比不良，施工控制不嚴，振搗不密實等。3）混凝土養護時間短或養護措施不當，致使鋼筋與混凝土在承受沖擊荷載時，不能很好地協同工作，樁頂容易嚴重碎裂。4）樁頂面不平，樁頂平面與樁軸線不垂直，樁頂保護層過厚。5）樁頂與樁帽的接觸面不平，樁沉入時不垂直，使樁頂面傾斜，造成樁頂面局部受集中應力而破碎。6）沉樁時，樁頂未加襯墊或襯墊已損壞未及時更換，使樁頂直接承受沖擊荷載。7）錘重選擇不當。樁錘小，樁頂受打擊次數過多，樁頂混凝土容易產生疲勞破壞而打碎，樁錘大，打擊力過大，樁頂混凝土承受不了過大的打擊力，也會發生碎裂。3、預防措施1）樁制作時，要振搗密實，主筋不得超過第一層網片。樁成型后要嚴格加強養護，在達到設計強度后，宜有1～3個月的自然養護，以增加樁頂抗沖擊能力。2）應根據工程地質條件、樁斷面尺寸及形狀，合理地選擇樁錘。3）沉樁前應對樁構件進行檢查，檢查樁頂面有無凹凸情況，樁頂平面是否垂直于樁軸線，樁尖有否偏斜，對不符合規范要求的樁不宜采用或經過修補等處理后才能使用。4）檢查樁帽與樁的接觸面處及替打木是否平整，如不平整應進行處理方能施工。5）穩樁要垂直，樁頂要加襯墊，如襯墊失效或不符合要求要更換。5.3沉樁達不到要求1、現象：樁設計時是以最終貫入度和最終樁長為施工的最終控制。一般情況下，以一種控制標準為主，以另一種控制標準為參考。有時沉樁達不到設計的最終控制要求。2、原因分析1）探測點不夠或勘察資料粗，對工程地質情況不明，尤其是持力層的起伏標高不明，致使設計考慮持力層或選擇樁有誤，也有時因為設計要求過嚴，超過施工機械能力或樁身混凝土強度。2）勘察工作是以點帶面，對局部硬夾層、軟夾層不可能全部了解清楚，尤其在復雜的工程地質條件下，還有地下障礙物，如大塊石頭、混凝土塊等。打樁施工遇到這種情