1、前言
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，在國(guó)家政策的指導(dǎo)下進(jìn)行了資源整合加大了對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入，如港口，碼頭，橋梁建設(shè)、大型發(fā)電廠、大型鋼廠等不斷新建擴(kuò)建。這些大的項(xiàng)目多位于沿海長(zhǎng)江流域，地基土的構(gòu)成與分布特征為60～75m深度以上由第四系河口～濱?！珳\海相沉積物構(gòu)成，主要為粘性土。60～75m以下由第四系長(zhǎng)江河口相沉積物構(gòu)成，主要由粉細(xì)砂及含礫中砂組成，要求豎向承載力大，且沿海地區(qū)持力層較深，因此基礎(chǔ)多采用PHC管樁且為超長(zhǎng)樁。
2、超長(zhǎng)樁施工特點(diǎn)
2.1、樁身較長(zhǎng)沉樁速度慢。
2.2、樁身較長(zhǎng)單樁造價(jià)提高。
2.3、沉樁過(guò)程中的垂直度要求高增加垂直度控制難度。
3、適用范圍
適用大型工業(yè)建筑地基承載力要求大且位于軟土地基中持力層較深的PHC型樁施工。
4.1、施工工藝
4.1.1測(cè)放樁位
根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的尺寸確定樁位坐標(biāo)，根據(jù)控制網(wǎng)點(diǎn)測(cè)放樁位。凡測(cè)放樁位區(qū)域，應(yīng)設(shè)保護(hù)標(biāo)志繩欄。
4.1.2樁位復(fù)測(cè)
樁位定位后，提出測(cè)量自檢交監(jiān)理人員進(jìn)行樁位復(fù)測(cè)，待監(jiān)理簽字后，方可進(jìn)行沉樁施工。
4.1.3樁機(jī)就位
首先調(diào)正樁機(jī)導(dǎo)桿，使之垂直地面。然后將樁材起吊，把樁尖對(duì)準(zhǔn)樁位中心插正，同時(shí)用兩臺(tái)經(jīng)緯儀互成90度角（距離樁機(jī)宜大于30米）對(duì)準(zhǔn)就位樁，配合樁機(jī)對(duì)樁垂直度進(jìn)行調(diào)正，使樁機(jī)導(dǎo)竿、樁錘、樁帽及樁身成為一垂直線。保證樁插入垂直度及平面位置準(zhǔn)確。
4.1.4錘擊沉樁
樁準(zhǔn)確就位后，先空打（使錘處于不爆發(fā)狀態(tài)），使樁在樁錘的壓力下保持垂直靜靜壓入，同時(shí)用兩臺(tái)經(jīng)緯儀互成90度角對(duì)準(zhǔn)就位樁，配合樁機(jī)對(duì)樁垂直度進(jìn)行調(diào)正，使樁機(jī)導(dǎo)竿、樁錘、樁帽及樁身成為一垂直線。待樁垂直度得到正確調(diào)整穩(wěn)定后，再起用樁錘連續(xù)打擊，進(jìn)行錘擊沉樁。
4.1.5接樁
當(dāng)前一節(jié)樁沉樁后，為了方便接樁焊接操作，打剩高度宜為500mm左右。接樁時(shí)，對(duì)焊接部位要清除干凈，對(duì)焊接電流、電壓、焊接速度、方法等，執(zhí)行《鋼管樁藥芯焊絲半自動(dòng)焊焊接工藝規(guī)程》。樁接口部位如有碰損變形或經(jīng)錘擊后有局部損傷變形、出現(xiàn)毛刺等，要進(jìn)行修正，合格后再焊接?，F(xiàn)場(chǎng)接樁焊接完后，等待約1分鐘的必要冷卻時(shí)間，再進(jìn)行打入作業(yè)。
4.1.6監(jiān)測(cè)垂直度
樁身的垂直度要保證控制在1/1000之內(nèi)，無(wú)論是底節(jié)樁的插入調(diào)整或上節(jié)樁對(duì)接，其過(guò)程都必須用兩臺(tái)經(jīng)緯儀在互成90度角的地方配合樁機(jī)對(duì)樁進(jìn)行調(diào)正，使樁始終保持垂直狀態(tài)。進(jìn)行錘擊沉樁，第一節(jié)、第二節(jié)、第三節(jié)樁必須嚴(yán)格按照垂直度要求控制，第四、五節(jié)可采用順直度控制，進(jìn)行沉樁。
4.1.7停打
打樁必須連續(xù)施打完畢，不得中途停錘，但遇有下列情況，必須立即停止施工，待處理完畢方可繼續(xù)施工。
*貫入度突然發(fā)生變化
*樁身嚴(yán)重傾斜
*樁身彎曲或樁頭嚴(yán)重?fù)p壞
*設(shè)備發(fā)生故障
4.1.8停打標(biāo)準(zhǔn)
*根據(jù)設(shè)計(jì)要求送至標(biāo)高
*當(dāng)打入困難時(shí)，按最終貫入度，一般可參考為最后三陣（每陣平均5cm）
*再其次可控制錘擊數(shù)，一般不宜超過(guò)2000擊
*按業(yè)主、監(jiān)理和設(shè)計(jì)部門指定的標(biāo)準(zhǔn)
5、主要材料與設(shè)備
焊絲：選用與焊機(jī)YD-500-KR2（CO2氣體保護(hù)焊機(jī)）、樁接口母材相匹配的藥芯焊絲一般選用為YT50-6~Φ1.2焊絲。
機(jī)械設(shè)備：
樁機(jī)選型：
IPD90或DH558-110MM85D履帶式樁機(jī)
吊車選型：
30噸級(jí)以上履帶式吊車
柴油錘選型：
D80錘、D60錘
6、質(zhì)量控制
6.1.施工過(guò)程質(zhì)量控制
6.1.1、防止樁頭破碎等質(zhì)量通病的技術(shù)措施
樁在運(yùn)輸、裝卸、堆放及施工的過(guò)程中，如操作、施工不當(dāng)，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁會(huì)發(fā)生裂縫、樁頭破碎，還有樁的位移、折斷等共性的問(wèn)題，為防止上述質(zhì)量通病的發(fā)生，我們采取以下措施：
6.1.2、防止樁的變形
PHC樁在運(yùn)輸、裝卸、堆放、保管的過(guò)程中，如注意不當(dāng)，PHC樁可能會(huì)產(chǎn)生裂縫。其原因是堆放場(chǎng)地未作處理，運(yùn)輸、堆放擱支點(diǎn)不妥，堆放層數(shù)超過(guò)規(guī)定，以及樁的自重產(chǎn)生地基下沉等造成。針對(duì)這些原因，采取如下措施：
堆放場(chǎng)地必須平整、堅(jiān)實(shí)、排水暢通，不得產(chǎn)生不均勻沉陷。
PHC樁堆存時(shí)，底層樁須在距樁端0.207L(L-樁長(zhǎng))處加墊墊木，堆存層數(shù)不超過(guò)四層。
PHC樁在起吊運(yùn)輸中，必須保持平穩(wěn)，避免劇烈振動(dòng)和沖撞。
6.1.3、防止樁的偏位
無(wú)論是何種樁，如施工不當(dāng)，會(huì)造成樁的偏位，造成樁偏位的原因是多方面的，必須作到嚴(yán)格管理和精心施工，控制每道工序的誤差，以防止樁的偏位，具體詳見(jiàn)下表：
樁偏位的原因及措施
6.1.4、防止PHC樁的折斷
樁的折斷，大都是施工不當(dāng)引起的，當(dāng)然，這種事故是極少發(fā)生的，只要認(rèn)真組織施工，按照規(guī)定進(jìn)行操作，可以予以避免。
在沉樁過(guò)程中，隨著樁入土深度的增加，錘擊次數(shù)將逐漸增多，貫入度相應(yīng)越來(lái)越小，當(dāng)樁端抵達(dá)持力層時(shí)，沉樁就比較困難，貫入度明顯減小，柴油錘的回彈劇烈，這是沉樁的基本規(guī)律。反之，一旦出現(xiàn)貫入度劇變，在地層沒(méi)有特殊差異的條件下，這一反?，F(xiàn)象，往往是樁已折斷的特征。斷樁的原因及采取的措施見(jiàn)下表：
6.1.5、防止PHC樁樁頭破碎、樁身疲勞的技術(shù)措施
打入式樁在沉樁的過(guò)程中要經(jīng)受數(shù)千次的錘擊作用，而每一次錘擊在樁身截面上會(huì)引起錘擊應(yīng)力，打樁過(guò)程中的每一次錘擊都使樁身某些部位的截面上經(jīng)受一次壓應(yīng)力和一次拉應(yīng)力作用，樁身（尤其是混凝土樁）受到數(shù)千次反復(fù)沖擊應(yīng)力作用，強(qiáng)度降低，出現(xiàn)沖擊疲勞現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土的破壞。
為了防止樁身在打入過(guò)程中形成沖擊疲勞破壞，首先應(yīng)該控制總錘擊數(shù)，選擇合適的錘型，以減少錘擊應(yīng)力。并注意改善樁墊材料，因?yàn)闃秹|厚度與錘擊應(yīng)力有著密切關(guān)系，錘擊應(yīng)力波的波長(zhǎng)將取決于樁錘與樁墊的接觸時(shí)間。樁錘在樁墊面上接觸留滯的時(shí)間越長(zhǎng)，則應(yīng)力波波長(zhǎng)也越長(zhǎng)，樁墊可以起到減振和阻尼作用，因此選用適宜厚度的樁墊，就能有效地降低錘擊應(yīng)力，并能增加打樁的貫入力。本工程選用100mm厚的紙墊，樁錘根據(jù)不同樁型選用D-80和D-62柴油錘。打樁破損原因及糾正措施見(jiàn)下表：
6.2焊接質(zhì)量控制
6.2.1焊接材料質(zhì)量要求
1保護(hù)氣體：采用CO2作保護(hù)氣體，CO2氣體應(yīng)符合GB6052-85《工業(yè)液體二氧化碳》Ⅱ類一級(jí)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，其體積容量應(yīng)大于等于99.5%，水分含量不大于0.05%。
2焊絲：焊前要確認(rèn)焊絲的質(zhì)量、名稱、型號(hào)、規(guī)格、制造廠名、生產(chǎn)日期；焊絲要求是密封式的包裝，不應(yīng)有破損、泄露現(xiàn)象，焊絲表面應(yīng)光滑且無(wú)毛刺、凹坑、劃痕、銹斑等缺陷。送絲機(jī)的送絲滾輪應(yīng)與焊絲直徑相符，定期檢查送絲輪的溝槽磨損情況，清除溝槽里的垃圾、粉屑等粘附物，以確保焊絲均勻送出。
6.2.2焊接工藝過(guò)程質(zhì)量控制
1、現(xiàn)場(chǎng)焊接的電焊工必須經(jīng)過(guò)培訓(xùn)，考試合格后持證上崗。在施工中，若連續(xù)三次出現(xiàn)焊縫質(zhì)量不合格，施焊者要重新培訓(xùn)考試。每個(gè)打樁機(jī)組由二名電焊工同時(shí)焊接。
2、在焊接部位設(shè)置擋風(fēng)罩，保證施焊處風(fēng)力不大于2級(jí)，小雨天施焊時(shí)，設(shè)置防雨篷，保證焊接防雨和防觸電。
3、檢查接口平整度，坡口制作精度是否合格、襯環(huán)的擋板是否齊全、設(shè)置位置是否正確，對(duì)樁的接頭部位因搬運(yùn)、打入等操作產(chǎn)生的變形進(jìn)行修整。
4、焊接時(shí)，應(yīng)采取分層焊接，焊第一層時(shí)，應(yīng)確保根部全部焊透，焊接電流控制在300～310A，焊絲外伸長(zhǎng)度在16～20mm內(nèi)，焊第二層時(shí)，應(yīng)先將第一層焊縫的熔渣必須清理干凈，焊接電流控制在230～240A，注意不得產(chǎn)生咬邊和溢瘤等缺陷，蓋面層的焊接電流和電弧電壓適當(dāng)減小，同時(shí)加快焊接速度，應(yīng)保證焊縫尺寸和焊接質(zhì)量。
5、焊接時(shí)，應(yīng)安排兩名焊工同時(shí)進(jìn)行環(huán)縫對(duì)稱焊接，以減小焊接變形。焊縫必須每層檢查，焊縫不宜有夾渣、氣孔等缺陷，滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。
6、樁接口部位如有碰損變形或經(jīng)錘擊后有局部變形、出現(xiàn)毛刺等，要修整合格后再焊接。
7、每套樁接口焊接完后，焊縫應(yīng)在自然條件下冷卻1分鐘以上方可繼續(xù)沉樁。
8、兩節(jié)樁相接時(shí)，接口的間隙不得大于2mm，錯(cuò)邊不得大于2mm。
7、應(yīng)用實(shí)例
某冷軋帶鋼工程。上部結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)廠房、下部采用鋼管樁以及預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。鋼管樁為SCP5-Φ600×10，用于酸軋機(jī)組、單機(jī)架可逆機(jī)組、地下油庫(kù)、鋼卷準(zhǔn)備機(jī)組，（樁長(zhǎng)約70m）；混凝土管樁為PHCΦ600×110AB、PHCΦ550×105AB、PHCΦ500×100AB，（樁長(zhǎng)50ｍ～67ｍ），用于主廠房柱基礎(chǔ)磨輥間、熱軋鋼卷庫(kù)、機(jī)組前庫(kù)等地坪；PHCΦ400×90AB（樁長(zhǎng)38ｍ～51ｍ）用做電纜隧道、廢水水管廊基礎(chǔ)樁，總樁數(shù)量為6780根。
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