锤击式PHC桩的监理控制点

2014-04-15曾志锋

建设监理 2014年9期

关键词：监理控制

曾志锋

（广东中山建设监理咨询有限公司，广东中山 528400）

锤击式PHC桩的监理控制点

曾志锋

（广东中山建设监理咨询有限公司，广东中山 528400）

摘要：预应力高强混凝土管桩具有单桩承载力高、抗弯抗裂性能好、质量稳定可靠、穿透力强、耐久性好、桩身耐锤击性好、施工方便快捷、造价低等特点。在学习、理解新规范和监理实践的基础上，从施工准备阶段、施工阶段、施工常见问题原因分析及预防措施等三个方面阐述了锤击法管桩施工监理的要点与方法。

关键词：锤击法沉桩；监理控制；要点与方法；问题分析与预防

预应力高强混凝土管桩(PHC 桩)具有单桩承载力高、抗弯抗裂性能好、质量稳定可靠、穿透力强、耐久性好、桩身耐锤击性好、施工方便快捷、造价低等特点，1986年以来在广东省的工业与民用建筑中逐步得到使用。笔者曾担任空调生产基地、商业广场、住宅小区商住楼、污泥处理厂等类型工程的现场监理。DBJ/T15-22—2008《锤击式预应力混凝土管桩基础技术规程》从 2009年 3月 1日开始实施，笔者在学习、理解和监理工作实践的基础上，谈一下在锤击式 PHC 桩监理过程中需要注意的若干个监理控制点。

1 施工准备阶段的监理工作

1.1 熟悉和审查图纸，组织设计交底和图纸会审

(1)监理人员应熟悉和审核桩基础施工图，了解设计意图、基础结构特点，审查基桩施工及验收规范等依据是否明确。对于设计图中存在的差错和不明确的内容，监理人员应在图纸会审和设计交底中向设计单位提出，由设计单位予以解析和明确。图纸会审和设计交底完成后，及时形成书面记录，经相关单位履行签字盖章手续后，作为施工和监理的工作依据。

(2)监理人员应对照勘察单位提供的《工程地质勘察报告》，了解本工程现场地质情况，查看是否有影响桩基施工的地质问题存在。

1.2 审查承包单位的资质

审查桩基施工单位的资质证书、营业执照、质量管理水平是否符合本工程要求；考查该企业从事桩基工程的业绩和工作经验，及以往工程合同履行情况等。通过对施工企业的审核，确保由具备相应资质等级的企业进行施工。

1.3 检查施工人员的上岗位资格

审查施工人员的岗位证书，相关的技术管理人员能否落实上岗到位，投入的作业人员数量能否满足工期要求，通过验证把关，使有资格的操作人员上岗，从而保证工期和操作质量。

1.4 审查施工机具的有效性

监理人员应对进场的桩机进行检查，所有桩机都应具备有效的检验证明，强制定期检验的机具必须在检测有效期内。检查打桩机的型号、锤重、机械操作的工作环境、供电情况等。

1.5 管桩进场的检查及堆放

管桩进场前，监理人员应检查管桩的出厂合格证和检验报告，并对桩身的外观质量、规格、类型进行全面检查，这里尤其值得注意的是需要重点检查管桩端头板、联接裙钢带和端部混凝土的质量，因为根据相关资料，管桩端头板及其联接的裙钢带和端部混凝土的质量缺陷是引起爆桩的主要材料方面原因，而爆桩是管桩断桩事故的主要形式，经检查确定合格的管桩方可进场使用。管桩的堆放不得超过 4 层，应堆放在坚实、平整的场地上，并采取可靠的防滚、防滑措施。

1.6 审核施工方案

监理应审核施工方案的合理性、针对性和可行性，包括施打工序、是否有安全保护措施等；审核进度计划与施工合同的工期是否吻合。

1.7 复核桩位轴线、标高准确性

正式打桩前，监理人员应组织建设、施工、设计、勘察等单位有关人员，以及质安监部门人员到施工现场共同进行工艺试桩，确定贯入度、持力层的强度、桩的承载力、收锤标准等重要参数。同时，监理人员须根据设计图纸，现场复核桩位。

1.8 确定打桩顺序

对群桩承台应考虑打桩时的挤土效应，不同深度的桩基应先深后浅、先大后小、先长后短。同一单体建筑，一般要求先施打场地中央的桩，后施打周边桩，当一侧毗邻建筑物时，由毗邻建筑物处向另一方向施压。有地下室的工程，宜先开挖，再进行施打，可以避免出现因开挖施工不当造成断桩、斜桩的问题。

2 施工阶段质量控制

2.1 垂直度的质量控制

当管桩插入地面和接桩时，施工人员要用两台经纬仪或线锤，在两个成 90°的侧面观察，调整好桩的垂直度，然后开始沉桩，垂直度偏差不宜大于 0.5％。在施打过程中，绝不允许用桩机拖桩，以免桩倾斜而影响桩的质量。

2.2 接桩的质量控制

管桩对接前应检查上下端板是否清理干净。焊接时宜两个焊工同时进行，先在坡口圆周上对称点焊 4 至 6 点，焊接层数不得少于两层，内层焊渣须清干净后方能焊外层，焊缝应饱满连续。接桩焊接后，应冷却至足够时间后方可施打，严禁用水冷却或焊好后立即施打。为保证焊缝质量，应按相关规范停歇足够时间后方可施打。焊接接桩应做好隐蔽工程验收工作。

2.3 沉桩的准备工作

打桩前，应用导板夹具或桩箍将桩嵌固在桩架两导柱中，桩位置及垂直度经校正后，方可将锤连同桩帽压在桩顶，开始沉桩。桩顶不平时，应用厚纸板垫平或用环氧树脂砂浆补抹平整。

2.4 沉桩质量控制

开始沉桩应起锤轻压并轻击数锤，观察桩身、桩架、桩锤等垂直一致，方可转入正常施打。桩插入时的垂直度偏差不得超过 0.5％。打桩应用适合桩头尺寸的桩帽和弹性垫层，以缓和打桩的冲击。桩帽用钢板制成，并用硬木或绳垫承托。桩帽与桩周围的间隙应为 5 mm～10 mm。桩帽与桩接触表面需平整，桩锤、桩帽与桩身应在同一直线上，以免沉桩产生偏移。当桩顶标高较低，需送桩入土时，应用钢制送桩器放于桩头上，锤击将桩送入土中。同一承台桩的接头位置应相互错开。打桩时若遇条石、块石等地下障碍物，宜采用引孔解决。遇到异常现象及时通知有关方面共同解决。

2.5 终止打桩的质量控制

终止值由设计单位确定，位于一般土层时，以控制桩端设计标高为主，贯入度作参考；当桩端达到坚硬、硬塑的粘性土、中密以上粉土、砂土、碎石类土、风化岩时，以贯入度控制为主，桩端标高可作参考。当贯入度已达到而桩端标高未达到时，应继续锤击 3 阵，按每阵 10 击的贯入度不大于设计规定的数值加以确认。

2.6 打桩过程的资料控制

打桩过程中应详细记录各种作业时间，每入土 1 m 的锤击数、桩位置的偏斜、最后 10 击的平均贯入度(条件允许的工程须每根桩均采用收锤纸记录)和最后 l m 的锤击数等。桩位要随打随记录，预防错打、漏打，同时应对周围建筑物，地下管线等进行观测、监护，并及时做好记录。认真做好原始资料的汇总工作。

3 施工常见问题原因分析及预防措施

3.1 沉桩过程中桩顶位移或上升，相邻的桩产生横向位移或桩身上涌

(1)主要原因。一是桩入土后，遇到大块坚硬障碍物，把桩尖挤向一侧。二是桩身不正直，或两节桩或多节桩施打时，相接的两桩不在同一轴线上，产生弯曲。三是桩数较多，土饱和密实，桩间距较小，在沉桩时土被挤到极限密实度而向上隆起，相邻的桩被浮起。四是在软土地基施工较密集的群桩时，沉桩次序不当，使桩向一侧挤压造成位移或涌起。

(2)预防措施。一是施工前应对桩位下的障碍物进行清理。二是对桩构件进行检查，发现桩身弯曲超过规定或桩尖不在桩轴线上时不宜使用。在沉桩过程中，发现桩不垂直应及时纠正。接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上，接头处应严格按照规程操作。三是沉桩期间不得开挖基坑，一般宜间隔 14 d，待孔隙压力消散后开挖。

3.2 桩身断裂

(1)主要原因。一是桩身弯曲超过规定，桩尖偏离轴线，桩制作时混凝土强度不够，管壁厚薄不均匀，桩在堆放、吊运过程中产生裂纹或断裂未被发现，沉入过程中桩身发生倾斜或弯曲。二是接桩焊缝不饱满，焊后自然冷却时间不够，接桩时两节桩不在同一轴线上，产生了曲折。三是地质土层软硬变化或有坚硬障碍物时，把桩尖挤向一侧。四是施工场地不平、烂泥、积水多，造成打桩时机身不平稳。

(2)预防措施。一是对桩身质量进行全面检查，测量管桩的外径、壁厚、桩身弯曲度等，并详细记录，发现桩身弯曲超过规定或桩尖不在桩纵轴线上的不宜使用。桩的堆放、吊运应严格按照有关规定执行。二是在稳桩过程中如发现桩不垂直应及时纠正，桩压入一定深度发生严重倾斜时，不宜采用移架方法来校正。接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上，接头处应严格按照规程操作。三是施工前应对桩位下的障碍物进行清理，必要时对每个桩位用钎探了解。四是应保证施工场地平整坚实，有排水措施，让机台行走或施打过程机身平稳不晃动。

3.3 沉桩未达到设计标高、最后贯入度未达到设计要求

(1)主要原因。一是地质勘察资料粗糙，勘探点不够，对局部硬夹层、软夹层及地下障碍物了解不够。二是中断沉桩时间过长，由于设备故障或其他特殊原因，致使沉桩过程突然中断，或接桩时，桩尖停留在硬土层内，若延续时间过长，沉桩阻力增加，使桩无法沉到设计深度。三是在群桩施工时穿越较厚的砂夹层，由于其结构不稳定，同一层土的强度差异很大，桩沉入到该层时，砂层越挤越密，最后会有沉不下的现象。

(2)预防措施。发生管桩沉不下去时，应冷静分析原因，详细查明工程地质情况，合理选择施工方法及沉桩顺序；请设计单位根据实际情况选择持力层或标高，找出对策才能继续施工。

3.4 打桩施工对邻近建筑产生影响

(1)主要原因。锤击式桩施工对周围建筑的影响大致分为挤土和振动。挤土的影响表现为土体的侧移和隆起，首先损害房屋基础、地下管线，继而损害上部主体结构(由于损害主要是通过超孔隙水压力的积累，对周围的损害不会马上发生，而是经过一段时间才会慢慢表现出来，存在一定的延后性)。振动表现为对建筑基础的影响是地基下沉，继而损害基础和上部结构(现场表现为锤击停止，振动及损害也就停止，具有即时性)。

(2)预防措施。采用合理的施工顺序，控制每天的沉桩数量、速度，采取施工应力释放孔，减震沟，优化设计等方法均可以减少管桩的挤土、振动效应，减少其土体侧向位移、振动对附近建筑物的影响。而作为监理单位，必须做好事前控制工作，包括施工前提请建设单位提供待建工程周边建筑物和地下管线的详细资料和水文地质资料，条件允许的应会同各参建单位及周围建筑物的业主进行现场确认和记录，留下图片、测量结果等证据资料，及时识别原有建筑已存在的问题，防止把较为多见的质量通病(如墙体温差裂缝、混凝土梁板干缩裂缝、砖墙与混凝土构件界面裂缝等)误当作是打桩损害。加强打桩施工的监测，包括邻近建筑物和地下管线的变化、地面变化情况。