【關(guān)鍵詞】PHC管樁;先張法預(yù)應(yīng)力;高強(qiáng)離心混凝土;軟基加固  

　　1、工程簡(jiǎn)介 

　　 國(guó)內(nèi)北方某城市市區(qū)景觀公園某水工船閘位于公園的西面，船閘下游連接河道，上游開(kāi)口于公園湖區(qū)，進(jìn)口航道方向?yàn)闁|南-西北方向。由于該閘室兩側(cè)岸邊施工面有限，無(wú)法大規(guī)模進(jìn)行機(jī)械作業(yè);閘室基礎(chǔ)土質(zhì)為流沙層開(kāi)挖極易塌方，地基加固無(wú)法采用普通混凝土灌注樁施工，采用了先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁加固地基方案。 

　　本工程先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁布置在上、下閘首和閘身段下部，成正方形樁分布，采用預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)離心混凝土管樁PHC樁AB型，樁長(zhǎng)15m，直徑500mm壁厚125mm，有效預(yù)壓應(yīng)力值為6Mpa，單樁承載力特征值為354kN。沉樁采用錘擊機(jī)械方式。 

　　2、PHC管樁沉樁施工工藝 

　　 2.1管樁定位 

　　 測(cè)放樁位時(shí)，在樁位中心處用鋼筋頭打入土中，然后以鋼筋頭為圓心、樁身半徑為半徑，用白灰在地上劃圓，使樁頭能依據(jù)圓準(zhǔn)確定位。管樁基礎(chǔ)施工的軸線定位點(diǎn)和水準(zhǔn)基點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在不受施工影響的地方，要求距離群樁的邊緣不少于30m. 

　　 2.2管樁的堆放、起吊 

　　 管樁在裝車、卸車及現(xiàn)場(chǎng)倒過(guò)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)輔助吊機(jī)采用2點(diǎn)水平起吊，鋼絲繩夾角大于45°。管樁在施工現(xiàn)場(chǎng)堆放疊堆高度控制在2～4層，底層必須設(shè)置墊木，支承點(diǎn)應(yīng)設(shè)在離樁端部0.2倍的樁長(zhǎng)處，嚴(yán)禁有3個(gè)以上支承點(diǎn)，底層最外邊的管樁應(yīng)在墊木處用木楔塞緊以防滾邊。打樁施工時(shí)，采用專門吊機(jī)取樁、運(yùn)樁。若立樁采用1點(diǎn)綁扎起吊，綁扎點(diǎn)距離樁端0.239L（L為樁長(zhǎng)）。 

　　 2.3管樁垂直度控制 

　　 管樁由動(dòng)滑輪吊起與樁帽及樁帽座直立就位后，采用2臺(tái)經(jīng)緯儀在離樁架15m以外正交方向進(jìn)行觀察校正，也可在正交方向上設(shè)置2根垂直垂線吊砣進(jìn)行觀察校正，打入前使用水平靠尺檢測(cè)樁的垂直度控制在0.3%以內(nèi)，成樁后垂直度控制在0.5%以內(nèi)。每臺(tái)打樁機(jī)配備1把長(zhǎng)條水準(zhǔn)尺，可隨時(shí)量測(cè)樁體的垂直度和樁端面的水平度。 

　　 2.4錘擊沉樁 

　　 樁錘選擇要綜合考慮各方面因素，在遵循重錘低擊的前提下，滿足下列要求： ①保證樁的承載力滿足設(shè)計(jì)要求;②順利將樁下沉到設(shè)計(jì)深度;③打樁破損率控制在3%之內(nèi);④ 滿足設(shè)計(jì)要求的最后貫入度，貫入度控制在20～40mm/ 10 擊;⑤ 每根樁的總錘擊數(shù)宜在1500 擊以內(nèi)，最多不超過(guò)2500 擊。管樁在打入前，在樁身上劃出以米為單位的長(zhǎng)度標(biāo)記，并按以下至上的順序以地基面高程為控制點(diǎn)來(lái)計(jì)算沉樁長(zhǎng)度，以觀察樁的入土深度及每米錘擊數(shù)，保證管樁的沉樁高程在規(guī)范允許的范圍內(nèi)高程一致。管樁沉樁順序按“先中間后四周、先密集樁后稀疏樁、先長(zhǎng)樁后短樁、先大直徑樁后小直徑樁、先大承臺(tái)樁后小承臺(tái)樁“的原則，同時(shí)結(jié)合地質(zhì)條件、兼顧施工方便，綜合考慮確定合理的沉樁順序。 

　　 2.5接樁 

　　 當(dāng)管樁需要接長(zhǎng)時(shí)，其入土部分樁段的樁頭離地面約50cm可停錘開(kāi)始接樁。下節(jié)樁的樁頭處設(shè)導(dǎo)向箍以方便上節(jié)樁就位。接樁時(shí)上、下節(jié)樁段應(yīng)保持順直，錯(cuò)位偏差不大于2mm。上、下節(jié)樁之間的空隙用鐵片填實(shí)，結(jié)合面的間隙用游標(biāo)卡尺檢測(cè)間距不得大于2mm。焊接前，焊接坡口表面用鐵刷子清刷干凈，露出金屬光澤。焊前先在坡口圓周上對(duì)稱點(diǎn)焊6處，待上、下樁節(jié)固定后，由2～3個(gè)焊工同時(shí)進(jìn)行施焊。每個(gè)接頭焊縫不少于2層，內(nèi)層焊渣清理干凈后施焊外層，每層焊縫接頭錯(cuò)開(kāi)，焊縫應(yīng)飽滿連續(xù)，不出現(xiàn)夾渣或氣孔等缺陷。施焊完畢后自然冷卻8min方可繼續(xù)，嚴(yán)禁用水冷卻或焊好即打。對(duì)焊接縫采用超聲波單晶縱波直探法檢測(cè)，將直探頭直接放置在焊縫上進(jìn)行探傷，對(duì)發(fā)現(xiàn)的缺陷用測(cè)厚儀作進(jìn)一步細(xì)探分析來(lái)檢測(cè)缺陷具體情況。 

　　 2.6配樁與送樁： 

　　 （1）配樁：施工前，先預(yù)估樁長(zhǎng)（樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高至樁端距離）對(duì)每條樁進(jìn)行配樁，在每個(gè)承臺(tái)的樁施工前，對(duì)第1條樁適當(dāng)配長(zhǎng)一些（一般多配1.5～2.0m），以便掌握地質(zhì)情況，其它樁可以根據(jù)該樁的入土深度或加或減，合理使用材料。 

　　 （2）送樁：①送樁約2～3m，控制在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)。②送樁前用水平靠尺檢測(cè)沉樁垂直度，合格方可送樁。③送樁作業(yè)時(shí)，送樁器與管樁樁頭之間放置1～2層麻袋或硬紙板作襯墊。送樁器上、下兩端面應(yīng)平整且與送樁器中心軸線相垂直。送樁器下端面開(kāi)孔，使管樁內(nèi)腔與外界連通。④打樁至送樁的間隔時(shí)間不應(yīng)太長(zhǎng)，即打即送。 

　　 （3）收錘標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，結(jié)合試樁報(bào)告、地質(zhì)資料，當(dāng)沉樁滿足設(shè)計(jì)貫入度和樁入土深度要求時(shí)即可收錘。若沉樁貫入度和樁入土深度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，收錘標(biāo)準(zhǔn)宜采用雙控，即當(dāng)樁長(zhǎng)小于設(shè)計(jì)要求而貫入度已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定值時(shí)，連續(xù)錘擊3陣，每陣貫入度均小于規(guī)定數(shù)值時(shí)可以收錘;當(dāng)沉錘深度超過(guò)設(shè)計(jì)要求時(shí)，也應(yīng)打至貫入度等于或稍小于規(guī)定數(shù)值時(shí)收錘。打樁的最后貫入度在下列條件下測(cè)量：樁頭完好無(wú)損，柴油錘跳動(dòng)正常，錘擊沒(méi)有偏，樁帽襯墊和送樁器等正常，打樁結(jié)束前立即測(cè)定。 

　　 2.7現(xiàn)場(chǎng)檢查記錄 

　　 在施工過(guò)程中設(shè)專人負(fù)責(zé)記錄。整個(gè)打樁過(guò)程中，對(duì)每節(jié)樁和每根樁的施工情況作出如實(shí)記錄，對(duì)每節(jié)樁的編號(hào)、樁偏差和打樁錘數(shù)作好記錄，記錄每根樁的各節(jié)編號(hào)和施打日期，對(duì)樁長(zhǎng)和樁的貫入度記錄清楚。 

　　 3、沉樁檢驗(yàn)及檢測(cè)結(jié)果分析 

　　 （1）靜載荷試驗(yàn)：采用單樁豎向抗壓靜載荷試驗(yàn)3根樁，最大荷載按大于設(shè)計(jì)要求承載力值的2倍720KN取值。 對(duì)于1#、2#、3#試驗(yàn)樁最終加荷值均為720 kN，測(cè)得最終沉降量分別為2.89mm、3.65mm、4.19mm，殘余沉降分別為1.52mm、1.90mm、2.17mm。由試樁的Q-S曲線及試驗(yàn)過(guò)程看，各樁的曲線形態(tài)均呈緩變形，無(wú)徒降段出現(xiàn)。依據(jù)曲線特征，按照規(guī)范及《巖土工程試驗(yàn)監(jiān)測(cè)手冊(cè)》的方法，確定單樁豎向抗壓承載力特征值均大于360kN。 

　　 （2）低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)：采用應(yīng)力波反射法樁基動(dòng)測(cè)技術(shù)，設(shè)備為液壓千斤頂及錨桿鋼梁反力裝置，輔助材料為RSM-PDT基樁動(dòng)測(cè)儀、加速度傳感器等，低應(yīng)變動(dòng)測(cè)22根樁。從反射波原理可知，當(dāng)在樁頂檢測(cè)出反射波速度訊號(hào)與入射波訊號(hào)急性一致時(shí)，表明在相應(yīng)位置存在縮徑、斷裂、離析、夾泥、夾雜物、蜂窩及攪拌不均勻等缺陷。反之，當(dāng)反射速度訊號(hào)與入射波初始訊號(hào)極性相反時(shí)，則表明在相應(yīng)位置存在擴(kuò)徑。工作工程是放置在樁頭上的傳感器接收錘擊樁頂初始訊號(hào)及樁身反射訊號(hào)，通過(guò)RSM-PDT樁基動(dòng)測(cè)儀收集并存儲(chǔ)信號(hào)，經(jīng)過(guò)分析、處理、計(jì)算并打印出波形、數(shù)據(jù)及成果，并給出單樁的質(zhì)量判斷結(jié)果。經(jīng)檢測(cè)，本工程各樁體施工質(zhì)量良好。 

　　4、應(yīng)用效果 

　　 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁為新型建材，具有安全適用、技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量保證、保護(hù)環(huán)境、方便施工等優(yōu)點(diǎn)，可用于軟基加固施工，主要適用于人工填土、粉土、粉砂、細(xì)砂、中砂為覆蓋層的地區(qū)，持力層一般選為粗砂、礫砂、園礫、風(fēng)化巖等。對(duì)于軟基加固施工，與普通混凝土灌注樁相比，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在保證質(zhì)量的前提下，由于采用成品管樁現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需養(yǎng)護(hù)，增加了施工連貫性，可以大大縮短施工周期，減少施工成本。

　　 參考文獻(xiàn) 

　　 [1]GB13476-2009《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》[S] 

　　 [2]DB13-86-2007 《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》[S] 

　　 [3]林宗元，巖土工程試驗(yàn)監(jiān)測(cè)手冊(cè)[K]，北京，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，：2005-10