工程概況
1.1本工程采用靜力壓樁法施工的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁為PHC型,樁為端承摩擦樁,樁徑(Φ400,樁長11~15米)共54根,樁端持力層為全(強)風(fēng)化巖層(詳見平面布置圖),靜力壓樁施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到樁基和圍護工程質(zhì)量,關(guān)系到整個工程的質(zhì)量。
平面布置圖
2、管樁的施工技術(shù)
2.1管樁的施壓
2.1.1正式施工前必須先壓試驗樁,以確定合理的終壓力Pu,而不總是以2Ra(單樁設(shè)計豎向承載力特征值)作為終壓力,同時校驗壓樁設(shè)備,施工工藝及技術(shù)措施是否符合要求。具體做法是:試壓時,用壓樁機電腦自動記錄儀測繪壓樁力曲線,或用手工記錄(在樁上用粉筆每25~50cm畫一道線,每壓到畫線處就讀取油壓表讀數(shù),并換算成壓樁力)。待沉樁完成后一定時間,再進行靜載試驗,得出樁的極限承載力Qu,并與終壓力對比確定壓樁綜合系數(shù)K=Qu/Pu當(dāng)Qumin≥2Ra,也可取Pu=2Ra/K作為終壓力,(在廣東地區(qū)一般K=1~1.6,對樁周土為黏土或粉質(zhì)黏土,K趨向高值,對砂、碎石、風(fēng)化巖土為樁端持力層的端承樁則Pu=2Ra)。試壓樁不少于兩根,以指導(dǎo)后繼工程樁的施工。
2.1.2根據(jù)一些地區(qū)經(jīng)驗,靜壓樁終壓力控制條件如下,可供試樁時參考:
2.1.2.1對純磨擦樁,終壓時以設(shè)計長度為控制條件;
2.1.2.2對長度大于21m的端承磨擦型樁,終壓是以設(shè)計長度控制為主,終壓力值作對照;
2.1.2.3對長度小于21m的靜壓樁,應(yīng)以終壓力滿載值為終壓控制條計,并按要求進行復(fù)壓。
2.1.3壓樁的順序應(yīng)根據(jù)場地的地形、地質(zhì)、樁基的設(shè)計布置密集程度以及壓樁機移動方便等因素來決定。原則上從中心向外圍施壓,以減少已沉樁的上浮和偏位。建筑面積較大,樁數(shù)較多時,可將基樁分為數(shù)段,壓樁在各段范圍內(nèi)分別進行。在亞粘土及粘土地基施工,應(yīng)避免沿單一方向進行,以免地基向一邊積壓造成壓入深度不一,地基擠密程度不均。
2.1.4壓樁機的安裝,必須按有關(guān)程序或說明書進行壓樁機的配重應(yīng)平衡配置于平臺上。壓樁機就位時應(yīng)對準(zhǔn)樁位,啟動平臺支腿油缸,校正平臺處于水平狀態(tài)。啟動門架支撐油缸,使門架作微傾15,以便吊插預(yù)制樁。
2.1.5起吊預(yù)制樁:先栓好吊裝用的鋼絲繩及索具,然后應(yīng)用索具捆綁住樁上部約500處,啟動機器起吊預(yù)制樁,使樁尖垂直對準(zhǔn)樁位中心,緩緩放下插入土中,恢復(fù)門架在樁頂扣好樁帽,可卸去索具。樁帽與樁周邊應(yīng)有5~10的間隙,樁帽與樁頂之間應(yīng)有相適應(yīng)的襯墊,一般應(yīng)采用木板,其厚度為100左右。
2.1.6壓樁:當(dāng)樁尖插入樁位,扣好樁帽后,微微啟動壓樁油缸,當(dāng)樁入土至500時,再次校正樁的垂直度和平臺的水平度,保證樁的縱橫雙向垂直偏差不得超過0.5%,然后啟動壓樁油缸,把樁徐徐壓下,控制施壓速度,一般不宜超過2m/min。壓樁應(yīng)連續(xù)進行,同一根樁的中間間歇時間不宜超過半小時。
2.1.7穩(wěn)壓:當(dāng)壓樁力已達到終壓力值或樁端已到達持力層時,應(yīng)隨即進行穩(wěn)壓。終壓時連續(xù)復(fù)壓次數(shù),對入土深度大于或等于8米的樁,復(fù)壓次數(shù)為2~3次。對入土深度小于8米的樁,復(fù)壓次數(shù)為3~5次。復(fù)壓時每次穩(wěn)壓時間:壓樁力小于等于3000KN時為10秒;壓樁力大于3000KN時為5秒。
2.8送樁:設(shè)計要求送樁時,送樁工具的中心線應(yīng)與樁身吻合一致方能送樁。送樁深度一般不宜超過2m。
2.2管樁的接樁和切割
2.2.1焊接接樁應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》JGJ81的有關(guān)規(guī)定外,尚應(yīng)符合下列規(guī)定:
2.2.1.1當(dāng)管樁需要接長時,其入土部分樁段的樁頭宜高出地面0.5~1.0m;
2.2.1.2下節(jié)樁的樁頭處宜設(shè)導(dǎo)向箍以方便上節(jié)樁就位。接樁時上下節(jié)樁段應(yīng)保持順直,錯位偏差不宜大于2mm,樁節(jié)彎曲矢高不得大于樁長的0.1%,且不得大于20mm;
2.2.1.3管樁對接前,上下端板表面應(yīng)用鐵刷子清刷干凈,坡口處應(yīng)刷至露出金屬光澤;
2.2.1.4焊接時宜先在坡口周圍上對稱點焊4-6點,待上下樁節(jié)固定后拆除導(dǎo)向箍再分層施焊,施焊宜由兩個焊工對稱進行;
2.2.1.5焊接層數(shù)不得少于二層內(nèi)層焊渣必須清理干凈后方能施焊外一層內(nèi)外層焊縫接頭位置應(yīng)錯開焊縫應(yīng)飽滿連續(xù);
2.2.1.6焊好后的樁接頭應(yīng)自然冷卻后方可繼續(xù)錘擊,自然冷卻時間不宜少于8min;嚴禁用水冷卻或焊好后即打,以免焊縫接口變脆而被打裂;
2.2樁打好后樁頭高出地面的部分應(yīng)小心保護,嚴禁施工機械碰撞或?qū)额^用作拉錨點;送樁遺留的孔洞,應(yīng)立即回填或做好覆蓋。
2.3為防止樁內(nèi)壁進水軟化樁端土層,應(yīng)在樁管內(nèi)灌注約2000高C20強度等級混凝土如樁頭大樣。
2.4截樁頭宜采用鋸樁器截割嚴禁采用大錘橫向敲擊截樁或強行扳拉截樁。
2.5每根樁須對照地質(zhì)資料預(yù)計樁總長,選用合理的樁節(jié)組合,以使接樁次數(shù)盡量少,任一單樁的接頭數(shù)量不宜超過4個。
2.6樁頭、樁接頭及樁頂構(gòu)造必須按下詳圖施工:
3、施工過程的質(zhì)量控制3.1成樁的質(zhì)量檢查3.1.1樁身垂直度及樁身質(zhì)量的檢查3.1.1.1樁身的垂直度可以用垂球吊線的辦法來量測,對不符合規(guī)范要求的,應(yīng)及時報送設(shè)計單位,由設(shè)計單位提出補強修改意見。對于配置封口樁尖的工程樁,樁身質(zhì)量的檢查可以直觀檢查,即將低壓電燈泡沉人樁內(nèi)腔檢查,正常情況下,內(nèi)腔應(yīng)該是不進土和水的。若樁內(nèi)腔完整干燥,說明樁身基本完好、焊接質(zhì)量完好、樁尖無損壞,這種情況下可不采取其他方法另行檢查;反之,應(yīng)該采取其他方法另行檢查。目前潮汕地區(qū)主要依據(jù)有關(guān)規(guī)范規(guī)定,按樁總數(shù)的一定比例采取小應(yīng)變動測的檢測方法,對樁身的完整性進行檢測。3.2樁頂標(biāo)高及偏位情況的檢查3.2.1基礎(chǔ)開挖后,應(yīng)對樁頂標(biāo)高及樁的偏位情況進行測量,并把記錄資料完整地整理一份報送設(shè)計單位,由設(shè)計單位提出方案,解決那些樁頂標(biāo)高低于設(shè)計標(biāo)高以及樁偏位超過規(guī)范要求的情況。而對于那些樁頂標(biāo)高高于設(shè)計標(biāo)高的情況,施工單位應(yīng)用電鋸法截去多余的樁段,而不應(yīng)該用人工敲打的辦法把多余的樁段敲掉,那樣很容易把成樁敲傷。3.3單樁豎向承載力的檢測3.3.1目前主要采用靜荷載試驗的方法來檢測成樁的單樁豎向承載力,由設(shè)計單位、質(zhì)監(jiān)部門、施工單位、建設(shè)單位及監(jiān)理單位等有關(guān)部門舉行點樁會議,選取較具代表性的樁進行靜荷載試驗。靜荷載檢測時一般用慢速維持荷載法,并要求工程有關(guān)技術(shù)管理人員進行現(xiàn)場監(jiān)督,詳細記錄最終沉降量和殘余沉降量等。特別要注意檢測樁機在進場、退場及移動過程中不要碰撞到任何工程樁。
3.4施工單位必須編制打樁施工紀錄文件,包括樁位編號圖,每根樁的打樁紀錄樁的節(jié)數(shù),每節(jié)長度,總錘擊數(shù),最后一米錘擊數(shù),最后三次每次10錘按繪制的管樁收錘回彈曲線測得的貫入度,樁頂標(biāo)高及平面位置偏差等,提交有關(guān)部門檢查和驗收。
3.5對施工完畢的樁應(yīng)請有資質(zhì)的檢測單位按現(xiàn)行《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范JGJ106-2003》有關(guān)規(guī)定進行檢測,當(dāng)需要進行驗證或擴大檢測時,應(yīng)得到設(shè)計單位、建設(shè)單位、監(jiān)理公司、施工單位及質(zhì)檢部門等各方的確認。
3.6施工容許偏差檢查
3.6.1樁垂直度容許偏差為1/100;截樁后的樁頂標(biāo)高允許偏差為±10mm;柱下單樁的樁中心位置容許偏差為80mm;
3.6.2單排或雙排樁條形樁基,沿垂直于樁基縱向軸的偏差為100mm,沿平行于樁基縱向軸的偏差為150mm;
3.6.3承臺樁數(shù)為2~4根樁的偏差為100mm;5~16根時,周邊樁偏差為100mm,中間樁偏差為d/3或150mm兩者中較大值;多于16根時周邊樁偏差為150mm,中間樁偏差為d/2。
4、常見質(zhì)量問題分析與處理4.1樁傾斜4.1.1插樁初壓即有較大幅度的樁端走位和傾斜。碰到此種情況,很可能在地面下不遠處有障礙物。處理的措施主要是在壓樁施工前將地面下舊建筑物基礎(chǔ)、塊石等障礙物徹底清理干凈。4.2樁尖達不到設(shè)計深度4.2.1靜壓管樁施工時,若發(fā)生個別樁長達不到設(shè)計深度,其原因可能是:4.2.1.1樁尖碰到了局部的較厚夾層或其他硬層。4.2.1.2中斷沉樁時間過長。由于設(shè)備故障或其他特殊原因,致使沉樁過程突然中斷,若延續(xù)時間過長,沉樁阻力增加,使樁無法沉到設(shè)計深度。4.2.1.3接樁時,樁尖停留在硬土層內(nèi),若時間拖長,很可能不能繼續(xù)沉樁。發(fā)生管樁沉不下去時,應(yīng)冷靜分析原因,找出對策才能繼續(xù)施工,切不要盲目加大壓樁力強行沉樁。4.3基坑開挖不當(dāng)引起大面積群樁傾斜4.3.1挖土引起基樁的傾斜,直接起因是挖土方法不當(dāng),將基坑挖得太深或?qū)⑼诔龅耐炼逊旁诨舆吰赂浇?,因而產(chǎn)生側(cè)向壓力;加上淤泥本身的流動性以及土體中未消散的超孑L隙水壓力乘機向開挖方向釋放,加劇了淤泥向開挖方向流動,而管樁對水平力的抵抗能力小,于是隨著土體的位移而向開挖方向傾斜,造成樁頂大量位移。發(fā)生這樣的事故先要進行調(diào)查分析,弄清哪些樁報廢,哪些樁還可以用,哪些樁應(yīng)折減其承載力,然后根據(jù)實際情況進行補樁。為防止此類工程事故的發(fā)生,應(yīng)嚴禁邊壓樁邊開挖;開挖宜在基樁全部完成并至少隔15天后進行,挖土宜逐層均勻進行,樁周土體高差不宜超過1m;注意保持基坑圍護結(jié)構(gòu)或邊坡土體的穩(wěn)定;基坑頂部周邊不得堆土或堆放其他重物等。4.4樁身上浮
4.4.1當(dāng)工程樁較短或樁較密集時較容易發(fā)生樁身上浮的情況,此時采取復(fù)壓是一較有效的補救措施。所謂復(fù)壓指的是已經(jīng)壓好的樁再進行靜壓的一種措施。
5、結(jié)語
5.1通過本工程的施工控制,不但確保了工程的施工質(zhì)量,同時加快了工程的施工進度及降低了工程施工成本。
5.2為今后同類施工工程積累施工經(jīng)驗,相信隨著靜壓管樁技術(shù)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展,靜壓管樁技術(shù)應(yīng)用水平將會不斷地得到提高。
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