在樁基礎(chǔ)施工中,錘擊沉管灌注樁及錘擊預(yù)制樁應(yīng)用非常廣泛,但這種施工技術(shù)所暴露出來的噪聲和強(qiáng)烈的振動(dòng)問題越來越不能為人們接受,對(duì)環(huán)境污染非常嚴(yán)重。因此,在人口密集的市區(qū)中,推廣應(yīng)用無噪聲污染、無振動(dòng)的靜壓樁施工技術(shù)是十分必要的。
液壓靜壓樁就是通過液壓靜壓樁機(jī),利用其本身的重量(包括配重)作為反作用力,克服樁周土側(cè)壁摩阻力和樁端土的阻力,將樁徐徐壓入土中。
一、工程概況
鞍山市立山區(qū)危房改造雙興綠園工程,位于鞍山市立山區(qū)勝利路西側(cè)友好小區(qū)五街坊,合同開工時(shí)間2008年3月1日,竣工時(shí)間2009年6月30日,工程為鄰街商住民宅建筑,“L”型4棟17層,靠勝利路一側(cè)為1-3層商業(yè)網(wǎng)點(diǎn),抗震設(shè)防烈度為7級(jí),抗震等級(jí)為二級(jí),基礎(chǔ)安全等級(jí)乙級(jí),結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框-剪結(jié)構(gòu),總建筑面積60174平方米。
二、工程地質(zhì)和水文概況
該工程由鞍山市建筑設(shè)計(jì)研究院進(jìn)行地基勘查,編寫的《鞍山立山區(qū)友好五街坊危房改造巖土工程勘察報(bào)告》(工程編號(hào):07-05)
1﹑工程地質(zhì)概況
場(chǎng)區(qū)地層結(jié)構(gòu)及巖土的物理學(xué)性質(zhì):
?、匐s填土:雜色,不均勻;松散,稍濕,由碎磚、碎石、砂、混凝土塊和粘性土等組成。層厚1.5~4.5m。
?、诜圪|(zhì)粘土:黃褐色,可塑,飽和;含鐵錳質(zhì)結(jié)核;稍有光澤,無搖震反應(yīng),干強(qiáng)度和韌性中等。層厚3.3~5.5m。
?、鄯圪|(zhì)粘土:黃褐色,硬可塑,飽和,含鐵錳質(zhì)核;稍有光澤,無搖震反應(yīng),干強(qiáng)度和韌性中等。層厚2.5~6m。
?、苷惩粒鹤睾稚?,硬塑,飽和,含鐵錳質(zhì)核;稍有光澤,無搖震反應(yīng),干強(qiáng)度和韌性高。層厚大于14m。
該場(chǎng)地基巖埋深為33.5~36米,為強(qiáng)風(fēng)化混合花崗巖。
2﹑工程水文概況
地下水:在勘察深度范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)一層地下水,屬上層滯水類型。穩(wěn)定水位1.6~2m,由于水位高于基礎(chǔ),設(shè)計(jì)和施工時(shí)應(yīng)考慮地下水的影響,采取必要的降水措施。地下水對(duì)混凝土無腐蝕性。
三、靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁設(shè)計(jì)
本工程由中冶焦耐工程技術(shù)有限公司設(shè)計(jì),基礎(chǔ)采用樁基,樁型采用預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁:樁-1樁型為PHC-AB500(100)-36a,單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值大于4000KN;樁-2樁型為PHC-AB500(100)-25a,單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值大于3000KN?;炷翉?qiáng)度等級(jí)C80,總數(shù)量為747根,總長度25088米。樁-1端持力層為強(qiáng)風(fēng)化混合巖層,該層土樁端阻力特征值qpk=3500KPa,樁端全截面進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化混合巖層不小于0.5m。樁-2端持力層為粘土④層土,該層土樁端阻力特征值qpk=1100KPa,樁端全截面進(jìn)入粘土④層不小于5m。
四、基樁的靜載試驗(yàn)檢測(cè)
1、單樁豎向靜載荷試驗(yàn)
本工程共進(jìn)行了17根樁的靜載荷抗壓試驗(yàn),試驗(yàn)樁最大加荷值為4000KN。得出單樁豎向承載力特征值可采用2000KN。滿足設(shè)計(jì)要求。
2、基樁低應(yīng)變動(dòng)力反射法檢測(cè)
該工程共進(jìn)行了249根樁的低應(yīng)變法檢測(cè),均屬于Ⅰ類樁,樁身混凝土結(jié)構(gòu)完整,符合要求。
五﹑靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的施工
1、靜壓管樁施工前的準(zhǔn)備工作
(1)靜壓樁機(jī)的選擇
靜力壓樁機(jī)的選擇應(yīng)綜合考慮樁的規(guī)格、被穿越土層的特性、樁端土的特性、單樁極限承載力及布樁密度等因素合理選用。本工程選擇ZYJ500型液壓靜力壓樁機(jī)3臺(tái)。
(2)靜壓樁機(jī)進(jìn)場(chǎng)后,應(yīng)按施工順序鋪設(shè)軌墊,安裝樁機(jī)和設(shè)備,接通電源、水源,并進(jìn)行試機(jī)。
2、靜壓管樁施工順序編排原則
根據(jù)樁的入土深度,應(yīng)嚴(yán)格遵守“先密后稀、先深后淺、先長后短”的原則,若樁較密集,且距建筑物較遠(yuǎn),場(chǎng)地開闊時(shí),宜從中間向四周進(jìn)行;若樁較密集,場(chǎng)地狹長,兩端距建筑物較遠(yuǎn)時(shí),宜從中間向兩端進(jìn)行。
3、靜壓管樁施工程序
靜壓管樁一般采取分段壓入,逐段接長的方法,其工藝流程為:
測(cè)量定位→樁機(jī)就位→起吊預(yù)制管樁→穩(wěn)樁→樁尖就位、對(duì)中、調(diào)直→壓樁→接樁→再壓樁→送樁(或截樁)→檢查驗(yàn)收→轉(zhuǎn)移樁機(jī)。
(1)測(cè)量定位。施工前放好軸線和每一個(gè)樁位,在樁位中心打一根短鋼筋,并涂上油漆,灑上石灰粉使樁位標(biāo)志明顯。
(2)樁機(jī)就位。對(duì)選定的壓樁機(jī)進(jìn)行安裝調(diào)試就位后,行至樁位處,使樁機(jī)夾持鉗口中心與地面上的樁位中心基本對(duì)準(zhǔn),調(diào)平壓樁機(jī)后,再次校核無誤,將長步履落地受力。
(3)起吊預(yù)制管樁。靜壓預(yù)制樁樁節(jié)長度一般在12米以內(nèi),可直接用壓樁機(jī)上的工作調(diào)機(jī)自行吊裝喂樁。第一節(jié)樁應(yīng)用帶樁尖的樁,當(dāng)樁被運(yùn)到壓樁機(jī)附近后,一般采用單點(diǎn)吊法起吊。
(4)穩(wěn)樁。當(dāng)樁被吊入夾樁鉗口后,由指揮員指揮司機(jī)將樁緩慢降到樁尖離地面10cm左右為止,然后加緊樁身。
(5)樁尖就位、對(duì)中、調(diào)直。微調(diào)壓樁機(jī)使樁尖對(duì)準(zhǔn)樁位,開動(dòng)壓樁油缸將樁壓入土中1m~2m左右后停止壓樁,用兩臺(tái)經(jīng)緯儀校正樁在兩個(gè)方向的垂直度。
(6)壓樁。通過夾持油缸將樁夾緊,然后使壓樁油缸伸程,將壓力施加到樁上,壓入力由壓力表反映。每次壓樁行程為2m。當(dāng)壓完第一行程后放松夾緊器裝置,用壓樁油缸提起夾緊器,當(dāng)夾緊器到位后,再次夾緊壓樁,如此循環(huán)。
(7)接樁。當(dāng)下一節(jié)樁壓到露出地面0.5~1.0m時(shí),應(yīng)接上一節(jié)樁。
(8)送樁。如果樁頂已接近設(shè)計(jì)標(biāo)高,而樁壓力尚未達(dá)到規(guī)定值,可以送樁。送樁時(shí),上下節(jié)中心應(yīng)重合。
(9)終止壓樁。正常情況下按設(shè)計(jì)壓樁力送樁,達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后持荷(正常壓力)10min且每分鐘沉降時(shí)不超過2mm后方可結(jié)束送樁,非正常情況下樁長按雙控標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
4、終止壓樁的控制原則
(1)摩擦樁以達(dá)到樁端設(shè)計(jì)標(biāo)高為終止壓樁的控制條件。
(2)對(duì)長度大于21m的端承磨擦型靜壓樁,終壓控制條件是以設(shè)計(jì)樁長控制為主,終壓力值作對(duì)照。
(3)對(duì)長度為14~21m的靜壓樁,應(yīng)以終壓力滿載值為終壓控制條件,視土質(zhì)情況決定是否進(jìn)行復(fù)壓。
(4)對(duì)長度小于14m的短靜壓樁,終壓控制條件除終壓力值必須達(dá)滿載值以外,還必須滿載連續(xù)多次復(fù)壓。
5、施工過程中的質(zhì)量管理
(1)管樁進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量要求
?、賹?duì)管樁的外觀質(zhì)量要求及管樁的尺寸允許偏差見規(guī)范《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》(03SG409)。
?、诠軜兜踹\(yùn)和堆放,應(yīng)遵循的原則
a、管樁的吊運(yùn)過程中應(yīng)輕吊輕放,預(yù)制樁應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%方可起吊,強(qiáng)度達(dá)到100%方可運(yùn)輸。水平吊運(yùn)可采用二點(diǎn)起吊,吊點(diǎn)距樁端0.207L(L為樁長)。
b、疊層堆放時(shí),應(yīng)在垂直于管樁長度方向的地面設(shè)置2道墊木,低層最外緣應(yīng)在墊木處用木契塞緊,以防流動(dòng);
(2)管樁施壓規(guī)定
?、俚谝还?jié)管樁起吊就位壓入地面的垂直度偏差不得大于0.5%,。
?、谠谑褐?,樁身中軸線應(yīng)重合,當(dāng)樁身傾斜度超過0.5%時(shí),應(yīng)找出原因并設(shè)法糾正,當(dāng)樁端進(jìn)入硬土層后,嚴(yán)禁用移動(dòng)樁架等強(qiáng)行回扳的方法糾偏。
(3)管樁焊接
接樁應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50205-95的有關(guān)規(guī)定外。
(4)成樁的質(zhì)量檢查
?、贅渡淼拇怪倍瓤梢杂么骨虻蹙€的辦法來量測(cè)。
?、趯?duì)于那些樁頂標(biāo)高高于設(shè)計(jì)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。
?、壑饕捎渺o荷載試驗(yàn)的方法來檢測(cè)成樁的單樁豎向承載力,靜荷載檢測(cè)時(shí)一般用慢速維持荷載法,要求工程技術(shù)管理人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督,詳細(xì)記錄最終沉降量和殘余沉降量等。
④按樁總數(shù)的一定比例采取低應(yīng)變動(dòng)測(cè)的檢測(cè)方法,對(duì)樁身的完整性進(jìn)行檢測(cè)。
六、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)比較
靜壓樁具有較高的承載力;靜壓樁在施壓過程中的每一時(shí)刻均能顯示其壓力值,也可客觀地反映地層情況;可利用施工終了時(shí)的壓力值來評(píng)估單樁承載力;靜壓管樁較之于預(yù)制樁可節(jié)約混凝土25%、節(jié)約鋼筋40%~45%,節(jié)約造價(jià)25%。
七、結(jié)束語
實(shí)踐證明,在市區(qū)舊城改造、建筑物密集地段、居民住宅區(qū)內(nèi),采用這種無噪聲污染、無振動(dòng)的靜壓樁施工技術(shù),具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
評(píng)論 (0)