淺析預制樁施工方法
王運昌 徐中敏
內容摘要：目前最常用的預制樁是預應力混凝土管樁（以下簡稱管樁），它是一種細長的空心等截面預制混凝土構件，是在工廠經(jīng)先張預應力、離心成型、高壓蒸養(yǎng)等工藝生產(chǎn)而成。施工方法主要采用錘擊法、靜壓法。本文將對管樁的施工方法進行探討。
關鍵詞：預制樁 施工 方法
目前最常用的預制樁是預應力混凝土管樁（以下簡稱管樁），它是一種細長的空心等截面預制混凝土構件，是在工廠經(jīng)先張預應力、離心成型、高壓蒸養(yǎng)等工藝生產(chǎn)而成。施工方法主要采用錘擊法、靜壓法。
管樁的施工方法有錘擊打入法和靜力壓入法。
一、 錘擊打入法
錘擊打入法施工俗稱打樁，是靠樁錘下落到樁頂所產(chǎn)生的沖擊能而使樁沉入土中的方法。
1．打樁機械設備
打樁常用的機械設備有樁錘、樁架及動力裝置等。
(1)樁錘
樁錘是把樁打入土中的主要機具，有落、單動汽錘、雙動汽錘、柴油錘、液壓錘等類型。
1)落錘。一般由生鐵鑄造或鋼筋混凝土預制而成，落錘構造簡單，能隨意調整落錘高度。
2)柴油錘。是利用燃油爆炸，推動活塞往復運動進行錘擊打樁的。其打樁能量來源是噴入的柴油，不需外部動力設備。
3)蒸汽錘。是利用蒸汽的動力進行錘擊。根據(jù)其工作情況又可分為單動式汽錘與雙動式汽錘。單動式汽錘的沖擊體只在上升時耗用動力；雙動式汽錘的沖擊體升降均由蒸汽推動。
4)液壓錘。是一種新型打樁設備，它的沖擊缸體通過液壓油提升與降落。沖擊缸體下部充滿氮氣，每一擊能獲得更大的貫入度。
(2)樁架
樁架的作用是支持樁身和樁錘。在打樁過程中引導樁的方向，并保證樁錘能沿著所要求方向沖擊的打樁設備。
1)滾筒式樁架。滾筒式樁架行走靠兩根鋼滾筒在墊木上滾動，結構簡單、制作容易。
2)多能樁架。它的機動性和適應性很大，在水平方向可作360回轉，這種樁架機構較龐大，現(xiàn)場組裝和拆遷比較麻煩。
3)履帶式樁架。以履帶式起重機為底盤，增加立柱和斜撐組成。其性能較多能樁架靈活，移動方便。
(3)動力裝置
動力裝置的配置取決于所選的樁錘。當選用蒸汽錘時，則需配備蒸汽鍋爐和卷揚機。當選用柴油錘時，不需外部動力裝置。
(4)樁帽及襯墊材料
為了提高打樁效率和精度，保護樁錘和防止樁頂損壞，應在樁頂加設樁帽，并根據(jù)樁錘和樁帽類型、樁型，地質條件和施工條件等因素，合理地選用襯墊材料。
(5)送樁筒
送樁筒一般用鋼管制成，其制作要求是：有較高的強度和剛度：易于打入和拔出；能將錘的沖擊力有效地傳遞到樁上。
2．打樁工藝
（1）插樁 樁打入過程中修正樁的角度較困難，因此就位時應正確安放。第一節(jié)管樁插入地下時，要盡量保持位置方向正確。校核樁的垂直度可采用垂直角，通過樁機導架的旋轉、滑動及停留進行調整。
(2)錘打 因地層較軟，被打時可能下沉量較大，宜采取低提錘，輕打下，隨著沉樁加深，沉速減慢，起錘高度可漸增。在整個打樁過程中，要使樁錘、樁帽、樁身盡量保持在同一軸線上。
(3)接樁 接樁時要注意新接樁節(jié)與原樁節(jié)的軸線一致，兩施焊面上的泥土、油污、鐵銹等要預先清刷干凈。當下節(jié)樁的樁頭距地面1～1.2m時，即可進行焊接接樁。接樁時可在下節(jié)樁頭上安裝導向箍，以便新接樁節(jié)的引導就位。上節(jié)樁找正方向后，對稱點焊4～6點加以固定；然后拆除導向箍。
(4)截樁 當樁頂高出地面，而樁已達收錘標準時就要截樁，以便樁機移位，截樁須用專用鋸樁機，不得采用其他工具。
(5)送樁 采用送樁器將樁送入土中，可避免截樁，如能通過準確的計算將樁送至高出基礎底面標高10㎝，將可免去兩截樁的工序和費用。
3．打樁記錄和周圍建筑物觀察
打樁過程中應詳細記錄各種作業(yè)時間，每入土1m的錘擊數(shù)、樁位置的偏斜、最后10擊的平均貫入度和最后1m的錘擊數(shù)等。
4．PHC管樁與基礎底板連接技術
為有效防止基礎上浮并保證基礎和樁基的整體協(xié)同工作，在基礎鋼筋綁扎前，采用了本做法，從而保證了管樁與基礎的連接。土方開挖至設計標高露出管樁后，如需截樁先進行截樁，然后清理管樁孔內的垃圾及污物，用鋼板作底模，用12號鐵絲懸吊于孔內，深度不少于600mm，鋼筋按要求綁扎，用不低于C40的混凝土灌筑，混凝土中微摻UEA膨脹劑(摻量10％)。待基礎底板鋼筋綁扎時，管樁錨筋與基礎底板鋼筋要焊牢，基礎底板鋼筋與管樁樁頭也要焊牢。
5．試壓樁
工程樁試驗加載量為承載力設計值的1．5～2倍，試樁在沉樁10天后即可加載，一般采用錨樁橫梁反力裝置進行試驗。
二、 靜力壓入法一靜壓樁法
靜力壓樁法是在軟土地基上，利用靜力壓樁機以無振動的靜壓力(自重和配重)將預制樁壓入土中的一種沉樁工藝。其優(yōu)點是無噪聲、無振動、無沖擊、施工應力小、沉樁精度較高，施工質量較高，工期短，是一種很有發(fā)展前途的沉樁方法。近年來，液壓靜力壓樁機發(fā)展很快，有的壓力已達7000kN以上。
靜力壓樁機有頂壓式、箍壓式和前壓式三種。
頂壓式由樁架、壓梁、樁帽、卷揚機、滑輪組等組成，按行走機構不同，又可分為托板圓輪式、走管式和步履式三種；壓樁時開動卷揚機，逐步將加壓鋼絲繩滑輪收緊，活動壓梁將整個樁身和配重加在樁頂上，逐步將樁壓入土中。限于樁架高度，這種樁長不超過15m。
箍壓式是最近幾年才發(fā)展的機型，是全液壓操縱，配有起重裝置，行走機構為新型的液壓步履機，可做任何角度的回轉，可自行完成樁的起吊、就位、接樁和配重裝卸。壓樁是利用液壓夾持裝置抱夾樁身，再垂直壓入土中。液壓壓樁機每節(jié)樁長可達20m。
前壓式是最新的壓樁機型，壓樁高度可達20m，可大大減少接樁的工作，這種樁不受樁架底盤的限制，可靠近建筑物沉樁，是有前途的一種壓樁機。
靜壓樁一般是分節(jié)壓入，當每一節(jié)樁壓入土中后，在其上端距地面lm左右時，將第二節(jié)-樁接上，如此反復進行。其施工工藝流程為：場地清理→測量定位→樁機就位→吊樁插樁(包括對中和調直) →壓樁→接樁→再壓樁→截樁或送樁。
終止壓樁的條件：對純摩擦樁，終壓時以設計樁長為控制條件，對于長度大于21m的端承摩擦型靜壓樁，應以設計樁長控制為主，終壓力值作參考；對于設計承載力較高的樁，終壓力值宜盡量接近壓樁機滿載值：對14～2lm的靜壓樁，應以終壓力達到滿載值為終壓控制條件：對樁周土質較差且設計承載力較高的樁，宜復壓1～2次為佳，對長度小于14m的樁，宜連續(xù)多次復壓。
靜力壓樁施工，設備自重(含配重)較大，一般為極限壓樁力的1.2～1.5倍，故應驗算地面墊木和地表土強度。若不能滿足要求，應對地表土加以處理，以防機身沉陷。壓同一根(節(jié))樁時，應縮短停歇時間和接樁時間，以防樁周與土固結，壓樁力驟增，造成壓樁困難。
參考文獻：1、姜晨光.土木工程概論.化學工業(yè)出版社.2009
2、孫瑞豐.建筑學基礎.清華大學出版社.2006

轉載請注明來自：http://www.jinnzone.com/fangdichanlw/14658.html