一、管樁簡介
1、適用范圍
預應力高強混凝土管樁適用于非抗震和抗震設防烈度6度、7度地區(qū),工業(yè)與民用建筑中僅承受豎向荷載的低承臺樁基工程。(如用于抗震設防烈度8度的地區(qū)或有水平荷載作用時應經(jīng)過驗算后才可以使用)
2、管樁的規(guī)格和力學性能
管樁外徑:300mm~1000mm;管樁壁厚:70mm~130mm;單節(jié)樁長:小于等于15m(具體長度可根據(jù)設計樁長由廠家加工定做)。
受力類型:摩擦受力、端承受力、通過摩擦和端承共同受力。(當管樁用于摩擦型樁時,樁的長徑比不宜大于100;用于端承型樁時,樁的長徑比不宜大于80)
混凝土強度等級:C80;樁體配有預應力鋼筋和螺旋筋,每節(jié)管樁兩端設有樁套箍和端板;管樁理論重量:131kg/m~924kg/m;
樁身結構豎向承載力設計最大值Rp:8900KN;管樁樁身結構對應的單樁豎向承載力最大特征值Ra:6600KN。
二、工程介紹
衡水市體育休閑廣場北側改建工程2號樓,地下1層,地上主樓17層,附屬樓2層,建筑面積約7304平方米,建筑高度58.75m;預應力高強混凝土管樁基礎,設計樁徑500mm,管樁壁厚125mm,混凝土強度C80,樁長分18m(工程樁)和20m(試樁)兩種,樁端持力層為第七層粉土,主樓下工程樁的單樁豎向承載力特征值為1590KN,附屬樓下工程樁的單樁豎向承載力特征值為1300KN。共104根工程樁,其中試樁4根。施工工期為10天。
三、沉樁施工
1、工藝流程
測量放線——樁機就位——吊樁對中——垂直控制——沉樁貫入——吊樁接樁——垂直控制——沉樁貫入——成樁
2、施工過程
1.1、施工準備
因施工現(xiàn)場周邊為居民區(qū)樓房,故采用靜壓法施工,現(xiàn)場配備了1臺ZYJ800B液壓靜力壓樁機(抱壓式,液壓機構分2缸工作和4缸工作兩種工作方式),現(xiàn)場制作了開口型樁尖,使用一節(jié)預應力高強混凝土管樁作為送樁器。
1.2、定位測量
根據(jù)規(guī)劃要求,按照設計圖紙放線,并進行復核。
1.3、沉樁順序
工程現(xiàn)場東西兩側均有建筑物,為減少沉樁對兩側建筑的影響,采用了先兩側最后由北向南的沉樁順序,并在兩側建筑物附近布置了沉降觀測點,施工中通過水準儀觀測。
1.4、沉樁
靜力壓樁機吊樁就位后,用經(jīng)緯儀從兩各方向上控制好垂直度,勻速下壓,初始土體阻力小,用2缸加載壓入,隨土體阻力增大到一定時,再采用4缸加載壓入,壓樁至設計標高或壓樁動阻力達到設計要求時停壓。如初始采用4缸加載壓入易造成樁身破損。
1.5、接樁
管樁拼接采用焊接,接樁前在下節(jié)樁頭處設置導向箍,將上下兩節(jié)樁對直,用鐵刷將上下端板表面清理干凈,坡口處清除油污和鐵銹刷至露出金屬光澤。焊條選用E-43。焊接時先在坡口圓周上對稱點焊4點~6點,待上下樁節(jié)固定后拆除導向箍再分層、對稱施焊。焊接采用手工焊接,焊接層數(shù)分三層,內(nèi)層焊渣清理干凈后施焊外一層,保證焊縫飽滿、連續(xù),且根部焊透。焊接接頭在自然冷卻后沉樁,冷卻時間大于8min。
1.6、驗樁
開槽前本工程對四根試樁進行了單樁豎向抗壓靜載試驗,在單樁豎向抗壓極限承載力(2倍單樁豎向抗壓承載力特征值)的作用下均未發(fā)生破壞現(xiàn)象,所測各樁單樁豎向抗壓承載力特征值均滿足設計要求。為檢測樁身完整性,根據(jù)設計要求對總樁數(shù)30%的工程樁進行了低應變動測,所測各樁全部合格。
1.7、截樁
開槽后為確保截樁后管樁的質(zhì)量,采用鋸樁器截樁。
四、施工注意事項
1、準備階段
1.1根據(jù)工程現(xiàn)場的實際情況編制詳細的施工組織設計。
1.2根據(jù)設計文件、工程勘察報告、施工場地周邊環(huán)境選擇合適的沉樁機械。壓樁機上的壓力表要進行校核,以保證記錄數(shù)據(jù)的準確性。
1.3根據(jù)地質(zhì)條件和設計要求制備樁尖、樁帽或送樁器?!额A應力混凝土管樁》03SG409中有兩種樁尖形式:十字型樁尖和開口型樁尖。(見詳圖)樁帽或送樁器應與管樁匹配做成圓筒形,并應有足夠的強度、剛度和耐打性。
2、試樁階段
2.1如設計有試樁,在工程樁施工前,先沉試樁,發(fā)現(xiàn)問題及時與設計單位溝通,以便進行設計變更修正。
工程樁施工前,按設計要求先壓了1根試樁(設計樁長20m(11/9),單樁豎向承載力特征值:1590KN),壓至樁頂設計標高后,經(jīng)靜載試驗確定試樁的單樁承載力極限值約2000KN,不滿足設計要求。(《建筑樁基檢測技術規(guī)范》規(guī)定:單位工程同一條件下的單樁豎向抗壓承載力特征值應按單樁豎向抗壓極限承載力統(tǒng)計值的一半取值)。
經(jīng)設計單位研究決定:“根據(jù)2號樓的土層分布情況,調(diào)整樁基持力層和樁長,選擇第9層作為樁基持力層,同時增大單樁承載力;為了大致判斷單樁承載力的大小,在原試樁的上節(jié)樁上加一節(jié)9m長的樁,然后壓入至樁頂設計標高,要求記錄起始壓樁動阻力和過程中每米長度的壓樁動阻力,以便確定2號樓其他樁的樁長和樁基承載力;壓樁過程中如壓樁阻力(壓樁機壓力表顯示的讀數(shù))達到5200KN,可停止壓樁,認為承載力滿足要求”。
經(jīng)復壓試樁出現(xiàn)了壓樁未到樁頂設計標高時,壓樁動阻力達到5200KN,承載力滿足要求。經(jīng)設計變更,重新調(diào)整了樁位布置,總樁數(shù)由原來的104根減少到90根,每根工程樁的樁長增加了9m,附屬樓下的工程樁單樁豎向承載力特征值為1300KN,主樓下的工程樁的單樁豎向承載力特征值增加為2200KN。
3、沉樁階段
3.1、施工單位在開工前應根據(jù)現(xiàn)場的實際情況,合理安排沉樁順序,并布置沉降觀察點,進行沉降觀察,減少沉樁對周圍地基土的影響。對于密集樁群,應自中間向兩個方向或向四周對稱施工;當一側毗鄰建筑物時,應由毗鄰建筑物處向另一方向施工;如管樁設計標高不同時,根據(jù)設計標高,宜先深后淺。
3.2、垂直度控制
第一節(jié)管樁插入地面時的垂直度偏差不得超過0.5%,樁帽或送樁器應與樁身在同一中心線上;沉樁過程中,如樁身垂直度偏差超過1%時,應找出原因并設法糾正;當樁尖進入較硬土層后,嚴禁移動樁架等強行回扳的方法糾偏。
3.3、管樁拼接
上、下節(jié)樁拼接成整樁時,宜采用端板焊接連接,接頭連接強度應不小于管樁樁身強度。(管樁用作受拉(抗拔)樁時,宜優(yōu)先選用機械快速接頭連接)
接樁時,其入土部分管樁的樁頭宜高出地面0.5m~1.0m;下節(jié)樁的樁頭處宜設導向箍,以便于上節(jié)樁就位。接樁時上下節(jié)樁段應保持對直,錯位偏差不宜大于2mm。
3.4、沉樁控制
沉樁施工必須嚴格按照《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94-94的要求執(zhí)行,沉樁必須控制速率。每一根樁應一次性連續(xù)打(壓)到底,接樁、送樁應連續(xù)進行,盡量減少中間停歇時間;沉樁過程中,出現(xiàn)貫入度反復、樁身傾斜、位移、樁身或樁頂破壞等異常情況時,應停止沉樁,待查明原因并進行必要處理后,方可繼續(xù)進行施工。
4、現(xiàn)場資料
施工資料應包括:原材料試驗報告和產(chǎn)品合格證、工程定位測量及復測記錄、隱蔽工程檢驗記錄(如接樁焊接記錄)、沉樁施工記錄等資料。
五、優(yōu)缺點
優(yōu)點:靜壓法施工預應力高強混凝土管樁較混凝土灌注樁具有承載力高,噪音小,質(zhì)量易控制,無污染,工期短,對周圍建筑物變形影響小等優(yōu)點。
缺點:施工機械重量大,易受場地和道路運輸?shù)南拗啤?/div>
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