預制樁沉樁施工中的常見問題及處理方法

蒙 偉   戴 軍

(陜西省建筑科學研究設計院710082  西安)

    樁基是深基礎的一種。采用鋼筋混凝土、鋼管、H型鋼等材料作為受力的支撐件打人土中，稱為單樁。將許多單樁打入地基中，達到設計所需要的深度，稱為群樁基礎。樁基礎的作用是傳遞上部結構的荷載，通過較弱地層傳遞到深部較堅硬的壓縮性小的土層或巖層上。

    樁基礎的適用范圍如下：

    ①地基的上層土質太差而下層土質較好；

    ②除了有較大的垂直荷載外，還有水平荷載及較大的偏心荷載；

    ③用于有動力荷載及周期性荷載的基礎；

    ④地下水位很高，采用其它深基礎形式施工時降水有困難的場所；

    ⑤位于水中的構筑物基礎。

    樁基施工是一個很復雜的過程，對樁的質量影響有很多方面，下面將對預制樁沉樁施工中常見的問題及處理方法進行分析。

1、樁頂碎裂

    產生的原因：

    ①設計的混凝土強度偏低；②施工質量控制不嚴造成強度等級偏低：A)混凝土配合比不當、B)振搗不密實、c)養護時間不足；③柱頂鋼筋網片不足，主筋端部與柱頂距離太小，樁頂面不平，樁頂平面與軸線不垂直；④樁錘選擇不當：A)樁錘重量太大，樁頂混凝土因受過大的錘擊應力而破碎、B)樁錘重量太小，樁頂混凝土因受錘擊次數過多而破碎、c)樁頂未加緩沖墊或施工中緩沖墊損壞，樁頂直接承受沖擊荷載。

    預防措施及處理方法：

    ①嚴格按質量標準進行樁的制作，混凝土配合比要求準確，主筋不得超過樁頂第一層鋼筋網片，振搗要密實；②打樁時預制樁的強度必須達到設計強度的100％，并應滿足有一個月以上的自然養護期，先施工養護時間較長的樁；⑧混凝土灌注前，樁頂模板要平，且同樁身線垂直。對己澆灌的樁，在使用前要進行檢查，對樁頂平面不符合規范要求的樁，應經修補后才能施工；④合理選擇樁錘，要重錘輕擊，樁重與錘重之比約為1：3～5；⑤經常檢查樁帽與接觸面處是否平整，及時更換緩沖墊；⑥樁頂破碎嚴重時，應修復補強后再施工。

2、樁身斷裂

    產生的原因：

    ①樁身在施工中出現較大的彎曲，在反復沖擊的集中荷載下，超過樁身抗彎強度而斷裂，這種情況出現主要由于：A)樁的長細比過大，沉樁時遇到硬土層；B)樁在制作中，樁身彎曲值超過規定范圍；C)樁尖偏離中軸線，沉樁時遇到硬土層把樁尖擠向一側；D)穩樁時不垂直，在校正樁的傾斜時使樁身產生彎曲；E)采用先鉆后打工藝時，由于鉆孔垂直度偏差過大，沉樁過程中順鉆孔傾斜面而產生彎曲；F)兩節或多節樁相接時，由于不在一條軸線而產生曲折，在飽和軟粘土中沉樁時，超過孔隙水壓力的影響和土方開挖產生過大的土壓力差使樁身發生彎曲；②樁身質量不符合要求，樁身局部混凝土強度不足，受反復沖擊荷載后產生橫向裂紋，并擴大而導致斷裂。

    預防措施及處理方法：

    ①控制每節樁的細長比，一般不應超過40；②施工前檢查樁身彎曲清況，對樁身彎曲度大于1％，且樁長大于20m的樁或樁尖偏離樁的縱向軸線時，不宜使用；③施工前清除場地內的地下障礙物；④應及時糾正在初沉時產生傾斜的樁；⑤采用先鉆后打工藝時，嚴格控制鉆孔的垂直度偏差在1％以內；⑥按操作要求進行接樁以確保上下兩節樁在同一軸線上；⑦在飽和軟粘土中沉樁，要采用有效措施降低孔隙水壓力，在沉樁完成后，間歇兩周以上方可進行土方開挖，且應分層挖土；⑧確保混凝土質量；⑨樁在堆放、起吊、運輸過程中，嚴格按有關規定或操作規程進行；⑩樁身斷裂后，可根據工程地質條件等實際情況進行補樁。

3、沉樁達不到設計要求產生的原因

    ①工程地質情況未能勘察清楚，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尖標高有誤；②局部有堅硬土夾層或砂夾層；③施工中遇到障礙物，如大塊石頭或舊的埋設物等；④新近代砂層結構不穩定，同一層的強度差很大，樁打人該層，進入持力層較深時，才能求出貫人度。群樁施工中，砂層越擠越密，最后就沉不下去；⑤樁錘選擇過大或過小，使樁沉不到設計要求的標高；⑥樁頂打碎或樁身打裂、打斷等使樁不能繼續打入。

    預防措施及處理方法：

    ①工程地質情況應詳細探明，做到工程地質與勘察報告相符；②合理選擇持力層或樁尖標高；③遇有硬夾層時，可采用先鉆后打法、水沖法等穿透硬夾層，以利沉樁，但樁尖至少進入未擾動的土層中4倍樁徑深度；④根據工程地質等條件，確定樁施工的最終控制標準。一般情況下，以一種控制標高標準為主，以另一種控制標準為參考；⑤合理選擇樁錘；⑥采取有效措施，防止樁頂打碎或樁身斷裂。

4、樁頂位移

    產生的原因：

    ①樁入土后，遇到大塊堅硬的障礙物使樁向一側偏斜；②采用先鉆后打法施工時，鉆孔垂直度偏差過大，樁體順鉆孔傾斜而偏移；③多節樁施工時，由于接樁時位置不正使樁頂偏位；④樁身原本彎曲，沉入土后，使樁頂位移；⑤在飽和軟粘土地區，當樁數較多、樁間距離較小，沉樁時把相鄰樁推向一側或使地面隆起將相鄰樁一起被拱起。

    預防措施及處理方法：

    ①施工前清除沉樁區域內的地下障礙物；②嚴格控制鉆孔的垂直度偏差在1％以內；③接樁時，保證上下節樁在同一軸線上，嚴格按照操作要求連接接頭；④沉樁前檢查樁身彎曲情況，不使用超過規范允許偏差的樁；⑤在飽和軟粘土地區施工密集群樁時：A)控制沉樁速率；B)采用可降低孔隙水壓力的措施。

5、樁身傾斜

    產生的原因：

    ①施工場地不平，因而沉樁施工機械產生傾斜，同時使樁身隨之傾斜；②穩樁時，樁帽、樁錘及樁身中心不在同一線上；③樁身彎曲超過規定值，樁尖偏離中軸線；④樁尖在地下遇到大塊堅硬障礙物；⑤樁頂與樁帽接觸面不平，樁身受偏心荷載作用人土后樁身傾斜；⑥采用先鉆后打時，由于鉆孔不垂直，使樁插入后繼續沉樁時樁身傾斜；⑦多節樁施工時，由于接樁時上下樁不在同一軸線上使樁沉入后樁身傾斜；⑧樁距太小，鄰樁打樁時土體擠壓；⑨采用機械化透行基坑土方開挖時，對有一定送樁深度要求的群樁．由于樁身兩側的土壓力較大，使樁身傾斜。

    預防措施及處理方法：

    ①要求施工場地平整，對于軟弱地基面應鋪碎石再平整，為使樁機底盤保持水平，可在樁機行走裝置下加墊板；②初沉時，對不垂直的樁及時糾正，控制垂直度小于5％；③預先檢查樁，不宜采用樁身彎曲或樁尖偏離樁中軸線超過規定值的樁；④障礙物不深時，可挖除回填土后再打樁或作補樁處理；⑤保持樁頂與樁帽接觸面平整，使樁不受偏心荷載；⑥控制預鉆孔的垂直度，使其誤差小于1％；⑦接樁時，上下樁必須保持在同一軸線上；⑧在飽和軟粘土地區，應控制沉樁速度；⑨按分層開挖原則，對有一定送樁深度要求的群樁進行基坑土方開挖。

6、接樁處松脫開裂產生的原因

    ①連接處表面沒有清理干凈，留有雜質、水、油污等；②采用焊接或法蘭連接時，連接鐵桿或法蘭平面不平；③焊接質量不符合要求，焊縫不飽滿、夾渣等；④采用硫磺膠泥接樁時，由于配合比不合適、溫度控制不當、操作不當等造成硫磺膠泥質量達不到設計強度要求，在錘擊力作用下開裂；⑤接樁時上下樁中心線不在同一直線上。

    預防措施及處理方法：

    ①接樁處必須清除干凈；②連接鐵件必須牢固平整，不符合要求時需經修正后方可使用；③必須保證焊接質量；④硫磺膠泥嚴格按操作規程作業，配合比應先經過試驗，確保強度符合設計要求；⑤保證上下兩節樁在同一軸線上。

    沉樁工程是一道技術性很強的工序，在實際操作中一定要根據實際情況具體分析，并且不斷收集資料，積累經驗。只要采用科學的方法，就一定能夠確保工程質量。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)