論靜壓管樁施工的質量安全控制（二）
發布時間：2010-01-14 共1頁
（二）壓樁施工過程的質量管理
1．底樁（第一節人土的樁）的定點
雖然在放線與定樁位時已經核查過，但是經驗不足或技術水平不高的施工技術人員往往在放底樁時偏離原定的樁位，從而導致成樁的偏位。建議在每個樁位處用石灰或貝灰以原定的樁心為圓心、以該樁的樁徑為直徑畫一圓圈，壓底樁時以此圓圈為準，控制樁不偏離該圓圈，使成樁的偏位盡可能減小。
2．樁身垂直度的控制
由于靜壓管樁樁機駕駛室內一般會懸掛一吊有重錘的繩線，由開機員以此線為準控制樁一個方向的垂直度，因而另一方向的垂直度必須另外控制，方法就是在垂直于樁與此繩線連接的地方（即另一正交方向）另設一吊重錘的繩線（視線要通透），以這兩條繩線來控制樁的垂直度。當樁在兩個方向都已經垂直的情況下方允許壓樁，而且在壓樁過程中要經常檢查樁身垂直度。
3．接樁及焊縫控制
接樁前，應保證上下兩節樁的順直，而且兩樁樁心的錯位偏差不宜于2mm（宜設置接樁導向箍）。管樁施工中主要采用焊接接樁法，在焊接前應該把兩節樁的端頭板用鋼刷清刷干凈，直至坡口露出金屬光澤，而且應該保證上節樁已經垂直后方能焊接。焊接時最好兩個焊工同時進行，先在坡口圓周上對稱點焊4-6點，焊接層數不少于2層，每層焊渣必須清理干凈，保證焊縫連續飽滿， 自然冷卻約8～10分鐘（嚴禁用水冷卻或焊完即壓），防止高溫的焊縫遇水變脆而被壓壞。
4．壓樁過程的施工記錄
為了便于控制終止壓樁，必須詳細記錄壓樁過程的壓力與樁人土深度，了解樁尖人持力層深度是否滿足設計要求以及樁穿過各土層時的壓力值。
5．終壓（即終止壓樁）標準及終壓的控制
終壓標準應該以質監部門、設計單位、施工單位、建設單位、勘察單位及監理單位等有關部門在試樁會議中根據試樁的實際情況確定的標準為準則。一般情況下，除保證樁長及樁尖入持力層深度應該滿足設計要求外，還要控制終壓值Q的小。雖然終壓值Q與單樁豎向承載力標準值Rk是兩個不同的概念，但終壓值Q與單樁豎向承載力標準值Rk存在著某種比例關系，這有待于日后的工程實踐與理論研究。筆者認為這種比例關系與工程地質構造情況關系較，同時與樁的長度以及所選的持力層關系也不可忽視，總結潮汕地區近幾年靜壓管樁的工程實踐經驗，終壓值Q可以按以下原則來控制：
（1）當樁端持力層為粘土、粉質粘土時，主要控制樁端達到的設計深度，終壓值RQ：（0．6-1．3）Rk。
（2）當樁端持力層為標貫擊數較低、中密以下的粉細砂時，以控制樁端人持力層深度為主，終壓值作參考，Q=（1．6～2．o）Rk。
（3）當樁端持力層為標貫擊數較高，中密以上的中粗砂、礫砂時，以控制終壓值為主，Q=（1．8-2．5）Rk，長樁取低值，短樁取高值；擊數低取低值，擊數高取高值。
（三）樁頭填芯的質量控制
由于樁與上部結構的連接主要通過樁的承臺，因此樁頭嵌入承臺的長度不宜太短，有關管樁技術規范規定不宜小于10cm。從日本樁基的典型震害實例調查中可知，有不少是由于樁嵌入承臺長度不足，抗拔不夠，因此在地震設防區有必要把樁嵌入承臺的長度加長，且樁頭的插筋長度也應加長及增加配筋量，樁頭填芯砼的強度等級應滿足規范要求和設計要求。這一環節的重要性顯而易見，工程有關技術管理人員應該加強這一環節的質量控制。
三、成樁的質量檢查
1．樁身垂直度及樁身質量的檢查
樁身的垂直度可以用垂球吊線的辦法來量測，對不符合規范要求的，應及時報送設計單位，由設計單位提出補強修改意見。對于配置封口樁尖的工程樁，樁身質量的檢查可以直觀檢查，即將低壓電燈泡沉人樁內腔檢查，正常情況下，內腔應該是不進土和水的。若樁內腔完整干燥，說明樁身基本完好、焊接質量完好、樁尖無損壞，這種情況下可不采取其他方法另行檢查；反之，應該采取其他方法另行檢查。目前潮汕地區主要依據有關規范規定，按樁總數的一定比例采取小應變動測的檢測方法，對樁身的完整性進行檢測。
2．樁頂標高及偏位情況的檢查
基礎開挖后，應對樁頂標高及樁的偏位情況進行測量，并把記錄資料完整地整理一份報送設計單位，由設計單位提出方案，解決那些樁頂標高低于設計標高以及樁偏位超過規范要求的情況。而對于那些樁頂標高高于設計標高的情況，施工單位應用電鋸法截去多余的樁段，而不應該用人工敲打的辦法把多余的樁段敲掉，那樣很容易把成樁敲傷。
3．單樁豎向承載力的檢測
目前主要采用靜荷載試驗的方法來檢測成樁的單樁豎向承載力，由設計單位、質監部門、施工單位、建設單位及監理單位等有關部門舉行點樁會議，選取較具代表性的樁進行靜荷載試驗。靜荷載檢測時一般用慢速維持荷載法，并要求工程有關技術管理人員進行現場監督，詳細記錄最終沉降量和殘余沉降量等。特別要注意檢測樁機在進場、退場及移動過程中不要碰撞到任何工程樁。
四、常見質量問題分析與處理
1．樁傾斜
插樁初壓即有較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、塊石等障礙物徹底清理干凈。
2．樁尖達不到設計深度
靜壓管樁施工時，若發生個別樁長達不到設計深度，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。由于設備故障或其他特殊原因，致使沉樁過程突然中斷，若延續時間過長，沉樁阻力增加，使樁無法沉到設計深度。
（3）接樁時，樁尖停留在硬土層內，若時間拖長，很可能不能繼續沉樁。
發生管樁沉不下去時，應冷靜分析原因，找出對策才能繼續施工，切不要盲目加壓樁力強行沉樁。
3．基坑開挖不當引起面積群樁傾斜
挖土引起基樁的傾斜，直接起因是挖土方法不當，將基坑挖得太深或將挖出的土堆放在基坑邊坡附近，因而產生側向壓力；加上淤泥本身的流動性以及土體中未消散的超孑L隙水壓力乘機向開挖方向釋放，加劇了淤泥向開挖方向流動，而管樁對水平力的抵抗能力小，于是隨著土體的位移而向開挖方向傾斜，造成樁頂量位移。發生這樣的事故先要進行調查分析，弄清哪些樁報廢，哪些樁還可以用，哪些樁應折減其承載力，然后根據實際情況進行補樁。為防止此類工程事故的發生，應嚴禁邊壓樁邊開挖；開挖宜在基樁全部完成并至少隔15天后進行，挖土宜逐層均勻進行，樁周土體高差不宜超過1m；注意保持基坑圍護結構或邊坡土體的穩定；基坑頂部周邊不得堆土或堆放其他重物等。
4．樁身上浮
當工程樁較短或樁較密集時較容易發生樁身上浮的情況，此時采取復壓是一較有效的補救措施。所謂復壓指的是已經壓好的樁再進行靜壓的一種措施。
五、靜壓管樁施工過程的安全管理
必須根據安全管理的有關規定建立健全項目的各有關管理制度，在項目內部落實安全管理責任制，建立考核制度，實施獎罰措施，以及前面已提及的樁機資質及特種作業上崗證等必須齊全。除此之外，還必須注意以下幾個事項：
1．起重機作業前，應對轉動部位進行潤滑，檢查部件緊固程度，鋼絲繩是否磨損。
2．起重臂下嚴禁站人，重物停在空中時駕駛員不得離開操作室。
3．起重范圍不得超過起重性能規定的指標，起重機吊樁進入夾持機構，壓樁開始之前，必須在起重機、卷揚機構放松起吊的鋼絲繩、吊鉤脫離后方可壓樁，以免拉斷鋼絲繩和拉彎起重機吊臂。
4．接樁時焊接用的各種氣瓶應作標識，氣瓶要距離明火點10m以上，氣瓶間距必須于5m，氣瓶必須加防震圈和防護帽，氣瓶使用和存放時嚴禁平放或倒放。
5．停止作業時，短履需運行到樁機中間位置，停落在乎整地面上，其余油缸回程縮進。切斷電源，操作人員方可離開樁機。
6．施工完畢的樁的樁頭上面要加蓋，以防行人或雜物等掉陷。
六、結語
雖然目前靜壓管樁工程實踐經驗尚不夠豐富，但隨著靜壓管樁技術的廣泛應用和發展，以及人們對靜壓管樁的理論研究和工程實踐經驗的不斷積累，相信靜壓管樁技術應用水平將會不斷地得到提高。
1．底樁（第一節人土的樁）的定點
雖然在放線與定樁位時已經核查過，但是經驗不足或技術水平不高的施工技術人員往往在放底樁時偏離原定的樁位，從而導致成樁的偏位。建議在每個樁位處用石灰或貝灰以原定的樁心為圓心、以該樁的樁徑為直徑畫一圓圈，壓底樁時以此圓圈為準，控制樁不偏離該圓圈，使成樁的偏位盡可能減小。
2．樁身垂直度的控制
由于靜壓管樁樁機駕駛室內一般會懸掛一吊有重錘的繩線，由開機員以此線為準控制樁一個方向的垂直度，因而另一方向的垂直度必須另外控制，方法就是在垂直于樁與此繩線連接的地方（即另一正交方向）另設一吊重錘的繩線（視線要通透），以這兩條繩線來控制樁的垂直度。當樁在兩個方向都已經垂直的情況下方允許壓樁，而且在壓樁過程中要經常檢查樁身垂直度。
3．接樁及焊縫控制
接樁前，應保證上下兩節樁的順直，而且兩樁樁心的錯位偏差不宜于2mm（宜設置接樁導向箍）。管樁施工中主要采用焊接接樁法，在焊接前應該把兩節樁的端頭板用鋼刷清刷干凈，直至坡口露出金屬光澤，而且應該保證上節樁已經垂直后方能焊接。焊接時最好兩個焊工同時進行，先在坡口圓周上對稱點焊4-6點，焊接層數不少于2層，每層焊渣必須清理干凈，保證焊縫連續飽滿， 自然冷卻約8～10分鐘（嚴禁用水冷卻或焊完即壓），防止高溫的焊縫遇水變脆而被壓壞。
4．壓樁過程的施工記錄
為了便于控制終止壓樁，必須詳細記錄壓樁過程的壓力與樁人土深度，了解樁尖人持力層深度是否滿足設計要求以及樁穿過各土層時的壓力值。
5．終壓（即終止壓樁）標準及終壓的控制
終壓標準應該以質監部門、設計單位、施工單位、建設單位、勘察單位及監理單位等有關部門在試樁會議中根據試樁的實際情況確定的標準為準則。一般情況下，除保證樁長及樁尖入持力層深度應該滿足設計要求外，還要控制終壓值Q的小。雖然終壓值Q與單樁豎向承載力標準值Rk是兩個不同的概念，但終壓值Q與單樁豎向承載力標準值Rk存在著某種比例關系，這有待于日后的工程實踐與理論研究。筆者認為這種比例關系與工程地質構造情況關系較，同時與樁的長度以及所選的持力層關系也不可忽視，總結潮汕地區近幾年靜壓管樁的工程實踐經驗，終壓值Q可以按以下原則來控制：
（1）當樁端持力層為粘土、粉質粘土時，主要控制樁端達到的設計深度，終壓值RQ：（0．6-1．3）Rk。
（2）當樁端持力層為標貫擊數較低、中密以下的粉細砂時，以控制樁端人持力層深度為主，終壓值作參考，Q=（1．6～2．o）Rk。
（3）當樁端持力層為標貫擊數較高，中密以上的中粗砂、礫砂時，以控制終壓值為主，Q=（1．8-2．5）Rk，長樁取低值，短樁取高值；擊數低取低值，擊數高取高值。
（三）樁頭填芯的質量控制
由于樁與上部結構的連接主要通過樁的承臺，因此樁頭嵌入承臺的長度不宜太短，有關管樁技術規范規定不宜小于10cm。從日本樁基的典型震害實例調查中可知，有不少是由于樁嵌入承臺長度不足，抗拔不夠，因此在地震設防區有必要把樁嵌入承臺的長度加長，且樁頭的插筋長度也應加長及增加配筋量，樁頭填芯砼的強度等級應滿足規范要求和設計要求。這一環節的重要性顯而易見，工程有關技術管理人員應該加強這一環節的質量控制。
三、成樁的質量檢查
1．樁身垂直度及樁身質量的檢查
樁身的垂直度可以用垂球吊線的辦法來量測，對不符合規范要求的，應及時報送設計單位，由設計單位提出補強修改意見。對于配置封口樁尖的工程樁，樁身質量的檢查可以直觀檢查，即將低壓電燈泡沉人樁內腔檢查，正常情況下，內腔應該是不進土和水的。若樁內腔完整干燥，說明樁身基本完好、焊接質量完好、樁尖無損壞，這種情況下可不采取其他方法另行檢查；反之，應該采取其他方法另行檢查。目前潮汕地區主要依據有關規范規定，按樁總數的一定比例采取小應變動測的檢測方法，對樁身的完整性進行檢測。
2．樁頂標高及偏位情況的檢查
基礎開挖后，應對樁頂標高及樁的偏位情況進行測量，并把記錄資料完整地整理一份報送設計單位，由設計單位提出方案，解決那些樁頂標高低于設計標高以及樁偏位超過規范要求的情況。而對于那些樁頂標高高于設計標高的情況，施工單位應用電鋸法截去多余的樁段，而不應該用人工敲打的辦法把多余的樁段敲掉，那樣很容易把成樁敲傷。
3．單樁豎向承載力的檢測
目前主要采用靜荷載試驗的方法來檢測成樁的單樁豎向承載力，由設計單位、質監部門、施工單位、建設單位及監理單位等有關部門舉行點樁會議，選取較具代表性的樁進行靜荷載試驗。靜荷載檢測時一般用慢速維持荷載法，并要求工程有關技術管理人員進行現場監督，詳細記錄最終沉降量和殘余沉降量等。特別要注意檢測樁機在進場、退場及移動過程中不要碰撞到任何工程樁。
四、常見質量問題分析與處理
1．樁傾斜
插樁初壓即有較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、塊石等障礙物徹底清理干凈。
2．樁尖達不到設計深度
靜壓管樁施工時，若發生個別樁長達不到設計深度，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。由于設備故障或其他特殊原因，致使沉樁過程突然中斷，若延續時間過長，沉樁阻力增加，使樁無法沉到設計深度。
（3）接樁時，樁尖停留在硬土層內，若時間拖長，很可能不能繼續沉樁。
發生管樁沉不下去時，應冷靜分析原因，找出對策才能繼續施工，切不要盲目加壓樁力強行沉樁。
3．基坑開挖不當引起面積群樁傾斜
挖土引起基樁的傾斜，直接起因是挖土方法不當，將基坑挖得太深或將挖出的土堆放在基坑邊坡附近，因而產生側向壓力；加上淤泥本身的流動性以及土體中未消散的超孑L隙水壓力乘機向開挖方向釋放，加劇了淤泥向開挖方向流動，而管樁對水平力的抵抗能力小，于是隨著土體的位移而向開挖方向傾斜，造成樁頂量位移。發生這樣的事故先要進行調查分析，弄清哪些樁報廢，哪些樁還可以用，哪些樁應折減其承載力，然后根據實際情況進行補樁。為防止此類工程事故的發生，應嚴禁邊壓樁邊開挖；開挖宜在基樁全部完成并至少隔15天后進行，挖土宜逐層均勻進行，樁周土體高差不宜超過1m；注意保持基坑圍護結構或邊坡土體的穩定；基坑頂部周邊不得堆土或堆放其他重物等。
4．樁身上浮
當工程樁較短或樁較密集時較容易發生樁身上浮的情況，此時采取復壓是一較有效的補救措施。所謂復壓指的是已經壓好的樁再進行靜壓的一種措施。
五、靜壓管樁施工過程的安全管理
必須根據安全管理的有關規定建立健全項目的各有關管理制度，在項目內部落實安全管理責任制，建立考核制度，實施獎罰措施，以及前面已提及的樁機資質及特種作業上崗證等必須齊全。除此之外，還必須注意以下幾個事項：
1．起重機作業前，應對轉動部位進行潤滑，檢查部件緊固程度，鋼絲繩是否磨損。
2．起重臂下嚴禁站人，重物停在空中時駕駛員不得離開操作室。
3．起重范圍不得超過起重性能規定的指標，起重機吊樁進入夾持機構，壓樁開始之前，必須在起重機、卷揚機構放松起吊的鋼絲繩、吊鉤脫離后方可壓樁，以免拉斷鋼絲繩和拉彎起重機吊臂。
4．接樁時焊接用的各種氣瓶應作標識，氣瓶要距離明火點10m以上，氣瓶間距必須于5m，氣瓶必須加防震圈和防護帽，氣瓶使用和存放時嚴禁平放或倒放。
5．停止作業時，短履需運行到樁機中間位置，停落在乎整地面上，其余油缸回程縮進。切斷電源，操作人員方可離開樁機。
6．施工完畢的樁的樁頭上面要加蓋，以防行人或雜物等掉陷。
六、結語
雖然目前靜壓管樁工程實踐經驗尚不夠豐富，但隨著靜壓管樁技術的廣泛應用和發展，以及人們對靜壓管樁的理論研究和工程實踐經驗的不斷積累，相信靜壓管樁技術應用水平將會不斷地得到提高。
