先張法預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁的生產(chǎn)
和施工監(jiān)理質(zhì)量控制
西安普邁項(xiàng)目管理有限公司 巖土專業(yè)資深專家 張憲昌
一、先張法預(yù)應(yīng)力管樁簡介
先張法預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁，代號(hào)PHC，以下簡稱PHC樁，或稱PHC管樁。
PHC管樁，按樁身混凝土的有效預(yù)應(yīng)力值和抗彎性能分A型、AB型、B型、C型等四種類型。主要區(qū)別在管樁預(yù)應(yīng)力主筋的數(shù)量和直徑上區(qū)分，PHC管樁混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C60～C80，，市面上多采用C80.管樁的外徑從300～1000不等；管樁壁厚70～130不等；詳見表1（附后）。管樁的單節(jié)長度為8米－15米不等。工程中依據(jù)地層狀況，試樁后的單樁承載力值和建筑物的體型、結(jié)構(gòu)荷載分部形式等選擇樁長和樁徑。標(biāo)準(zhǔn)圖集規(guī)定：PHC樁的長徑比值：對(duì)摩擦樁不宜大于100；端承樁不宜大于80。
二、PHC管樁的生產(chǎn)材料要求和生產(chǎn)過程
（一）PHC管樁的生產(chǎn)材料要求
1、鋼材
主筋采用預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼棒SBPDL1275/1420,其質(zhì)量應(yīng)符合冶金標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼棒》YB/T111-1997標(biāo)準(zhǔn)。樁端板和樁端套箍的材料性能應(yīng)符合國標(biāo)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700-1988要求。
2、水泥
PHC樁生產(chǎn)用的水泥應(yīng)是42.5R級(jí)及其以上的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、管樁水泥。
3、粗骨料
PHC樁生產(chǎn)所用骨料最大粒徑介于20～25毫米間，其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合國標(biāo)《建筑用卵、碎石》GB/T14685-2001的規(guī)定。
4、細(xì)骨料
PHC樁宜采用硬質(zhì)粗中砂，細(xì)度模數(shù)要求2.3～3.4，砂的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合國標(biāo)《建筑用砂》GB/T14684-2001的規(guī)定。
5、外加劑
PHC樁所用外加劑，應(yīng)符合國標(biāo)《混凝土外加劑》GB/8076-1997的規(guī)定，但嚴(yán)禁使用氯鹽類外加劑。PHC樁生產(chǎn)中加入適量的石英粉（二氧化硅），摻入量各生產(chǎn)廠家均不外泄，屬保密指標(biāo)。石英粉在高溫高壓下產(chǎn)生重新結(jié)晶，形成新的晶體構(gòu)架，從而提高管樁的抗彎強(qiáng)度。
（二）PHC管樁的制作過程
目前在西安地區(qū)生產(chǎn)PHC管樁大約有7～8家，其中生產(chǎn)組織管理較規(guī)范，產(chǎn)品質(zhì)量較好的有西安華建管樁有限公司（在藍(lán)田）和西安康特管樁有限公司（在西安涇河工業(yè)園區(qū)）。
1、管樁砼澆筑：
目前各廠家生產(chǎn)PHC管樁均采用電子計(jì)量配料，旋轉(zhuǎn)離心振搗成型。其旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速分四級(jí)：第一級(jí)為初速約20～30轉(zhuǎn)/分，其作用是調(diào)整砼骨料均勻分配；第二級(jí)中速，第三級(jí)中高速、第四級(jí)為高速，高速達(dá)900轉(zhuǎn)/分～1200轉(zhuǎn)/分，控制粗骨料離心力為40G。骨料在40G的加速度作用下，高速向外側(cè)運(yùn)動(dòng)，充分密實(shí)。在管樁的橫切面上骨料粒徑形成：從內(nèi)到外的由小變大的有序緊密排列（見照片：樁體切面）。樁環(huán)形斷面上的骨料粒徑從外到內(nèi)由大到小的有序密實(shí)排列，大大提高了管樁彎矩值和強(qiáng)度值，旋轉(zhuǎn)持續(xù)時(shí)間13分鐘后，連模送入蒸養(yǎng)池。
2、管樁一級(jí)蒸養(yǎng)
管樁在85℃溫控下和一個(gè)大氣壓力下蒸養(yǎng)8小時(shí)后出池脫模，此時(shí)的PHC管樁已達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度值的70％；脫模后的PHC樁立即送入蒸壓釜進(jìn)行二級(jí)蒸養(yǎng)。
3、PHC樁的二級(jí)蒸養(yǎng)
管樁的二級(jí)蒸養(yǎng)在壓力釜中進(jìn)行，其壓力控制在10個(gè)大氣壓，溫度控制在180℃條件下養(yǎng)護(hù)12小時(shí)后，PHC樁強(qiáng)度達(dá)到C80的100％，出釜自然降溫后為成品樁。
三、PHC樁的進(jìn)場驗(yàn)收檢查：
（一）預(yù)應(yīng)力管樁進(jìn)場后的外觀檢查：
1、外表順直，光潔，顏色略為深灰色、色差均勻，表面光潔無麻面，無空洞，無氣泡，無修補(bǔ)痕跡、無脹膜漏漿、無裂紋、無斷裂。如存在空洞、漏漿、斷裂為不合格樁。
2、樁端鋼板無變形，錨固結(jié)實(shí)，無孔洞，無受損變形，無漏漿；樁內(nèi)孔呈圓形，內(nèi)壁呈均勻旋轉(zhuǎn)痕跡，端頭鋼板垂直、平整。端板變形、不平、不垂直為不合格樁。
3、樁頭套箍無變形、無漏漿、無孔洞。套箍嚴(yán)重變形，形成漏漿、有洞為不合格樁。
4、檢查樁身上各種標(biāo)注是否齊全，長度符合要求，壁厚符合要求。內(nèi)壁光滑渾圓。
5、進(jìn)場資料檢查
保證資料檢查；鋼筋保證資料齊全，檢驗(yàn)試驗(yàn)合格，沙料含泥量報(bào)告，骨料壓碎指標(biāo)檢驗(yàn)報(bào)告，配合比資料（注：有的廠家不提供配合比資料，因?yàn)榕浜媳戎辛硗饧尤肓烁邚?qiáng)度外加劑，屬保密性的商業(yè)密秘不外傳）。水泥安定性試驗(yàn)，水泥強(qiáng)度試驗(yàn)資料等齊全真實(shí)，當(dāng)送復(fù)印件時(shí)應(yīng)注明原件存放處，同時(shí)檢查時(shí)間是否過期。
鋼筋的保證資料檢查，質(zhì)保證書的時(shí)間、規(guī)格、用量、所用工程名稱等是否與本工程相符合。是否蓋有銷售單位印章，是否注明原件存放何處等是否正確有效。
四、PHC管樁的施工質(zhì)量控制：
1．準(zhǔn)備工作
（1）場地應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí)，便于壓樁機(jī)行走和壓樁；
（2）檢查動(dòng)力電源（380V）或自帶柴油發(fā)電機(jī)是否到位；
（3）基坑開挖尺寸符合要求，樁位定點(diǎn)放線經(jīng)驗(yàn)收是否符合要求；
（4）PHC管樁進(jìn)場運(yùn)輸通道是否暢通，管樁進(jìn)場驗(yàn)收合格；對(duì)不合格的樁標(biāo)注記號(hào)，并書面通知退場；
（5）壓樁方案及壓樁隊(duì)人員上崗證已審查合格；
（6）壓樁機(jī)壓力表曲線已審查合格，壓樁機(jī)上配重已核實(shí)，滿足工程樁的承載力極限值要求；機(jī)械正常；
2．壓樁過程質(zhì)量控制參數(shù)
（1）樁的垂直度不大于0.5%，對(duì)軸線偏差不大于50；
（2）每根樁的接頭不得超過3個(gè)，每節(jié)樁的接頭可用焊接（二氧化碳保護(hù)焊）連接。檢查焊工上崗證、焊接是否符合要求；
（3）熟悉壓樁機(jī)型號(hào)，樁機(jī)自身（不含配重時(shí)）重量、配重、最大壓力、壓樁機(jī)邊距尺寸，最大壓力應(yīng)與樁機(jī)自重加配重相符合；同時(shí)不小于單樁設(shè)計(jì)極限承載力值；
（4）壓樁過程中檢查壓力表的變化，當(dāng)壓力表突然下降或回零時(shí)，記錄該變化深度；
（5）壓樁過程中發(fā)生異常響聲、壓樁機(jī)頂起或偏斜時(shí)，應(yīng)注意壓樁的深度，并做記錄，分析原因；
（6）壓樁過程中遇樁裂紋，樁頭混凝土脫皮或抱樁機(jī)打滑等現(xiàn)象，應(yīng)立即停止，分析原因并做好記錄后再壓；
（7）送樁的長度一般為2.00～5.00m，但不宜超過8米，嚴(yán)格控制送樁長度，控制樁頂標(biāo)高；超壓或送不到位，給筏板和防水施工帶來麻煩。
（8）最后一節(jié)樁壓到離地表一定高度（約1.00米左右）時(shí)，開始送樁，送樁時(shí)監(jiān)理人員應(yīng)到操作室觀察壓力表讀數(shù)，該送樁讀數(shù)為該樁的最終壓力讀數(shù)，作為記錄讀數(shù)；
（9）樁基技術(shù)規(guī)范規(guī)定（黑體強(qiáng)條）：工程樁應(yīng)進(jìn)行承載力和樁身質(zhì)量檢驗(yàn)，首選送樁時(shí)壓力表讀數(shù)低的樁，作為樁承載力檢測對(duì)象；旁站記錄上應(yīng)記錄，本施工班壓入樁數(shù)、樁長、送樁壓力表讀數(shù)，有無異常等。
3、PHC工程樁樁頭的處理
(1)工程樁上端2m內(nèi)應(yīng)采取有效防水措施。工程樁樁頭應(yīng)清理干凈，不得有油污、鐵銹、泥土等，內(nèi)壁作防水處理，并下園板，焊4Φ10筋，L=1100,上端與端板焊接，內(nèi)澆砼，上焊6Φ18，錨入筏板長500－700。監(jiān)理人員檢查托板鋼筋的焊接長度、數(shù)量、規(guī)格及防水等是否符合要求；
（2）工程樁完成后，樁基單位給總包單位交基坑和樁位，此時(shí)監(jiān)理人員參加實(shí)測樁位的軸線偏移，實(shí)測樁頂標(biāo)高偏差。對(duì)軸線和標(biāo)高偏差超標(biāo)者（規(guī)范要求值）時(shí)，通過設(shè)計(jì)院出變更處理。
五、管樁施工技術(shù)資料
1、 PHC樁施工方案，管理人員名單及上崗證；
2、 PHC樁出廠的保證資料；
3、 PHC承載力檢測報(bào)告（包括大小、應(yīng)變檢測資料）；
4、 按樓號(hào)形成的樁位竣工平面圖（含實(shí)測的樁頂標(biāo)高記錄）。該記錄上應(yīng)有樁基施工單位簽名、監(jiān)理確認(rèn)簽字、接收單位及甲方代表簽字；
5、 樁位測量放線定位圖（含放線用的測量控制點(diǎn)位置和坐標(biāo)與標(biāo)高）資料；
6、 PHC樁壓樁過程中形成的一系列記錄資料；
7、 在壓樁過程中，監(jiān)理人員應(yīng)跟蹤檢查壓樁記錄表的及時(shí)、準(zhǔn)確性，防止壓完后寫回憶錄。
（附：PHC樁生產(chǎn)過程照片14張）
2009年10月28日
 
1.PHC樁主筋所用預(yù)應(yīng)力砼鋼棒 2.PHC樁筋籠入模實(shí)況
 
3.PHC樁端板與主筋連接實(shí)況 4.PHC樁澆注砼實(shí)況
 
5.PHC樁封模及預(yù)應(yīng)力張拉實(shí)況 6.PHC樁離心式旋轉(zhuǎn)振搗實(shí)況
 
7.PHC樁離心式振搗后入池一級(jí)蒸養(yǎng) 8.蒸養(yǎng)池一級(jí)蒸養(yǎng)壓力值
 
9.壓力釜二級(jí)蒸養(yǎng)實(shí)況 10.經(jīng)壓力釜二級(jí)蒸養(yǎng)出釜的成品樁
 
11.樁切面,粗骨料粒徑從外向內(nèi)逐漸變小的有序排列 12.樁頭端板變形,套箍變形, 有空洞,不合格樁
 
13.PHC樁力學(xué)性能表1 14.PHC樁力學(xué)性能續(xù)表1
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