一、序言
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁按混凝土強(qiáng)度等級(jí)分為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(導(dǎo)航PC)和預(yù)應(yīng)力高黏性圖層管樁({代號(hào)PHC}。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的離心混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于C50;預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁的離心混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于C80.按外徑分為300mm、350mm、400mm、500mm、550mm、600mm、800mm和1000mm等規(guī)格,長度有7~15m。。按抗裂彎矩的大小分為A型、AB型、B型和C型,其含義是管體上混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力大小。
二、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁適宜的地質(zhì)條件
一般情況下,預(yù)應(yīng)力混凝土管樁適宜在樁端持力層為強(qiáng)風(fēng)化巖層、全風(fēng)化巖層、堅(jiān)硬黏性土層、密實(shí)卵石、碎石和圓礫、角礫土、砂土、粉土層等場(chǎng)地條件下采用。但對(duì)以下場(chǎng)地不宜應(yīng)用或應(yīng)慎用:
1、孤石、老基礎(chǔ)及地下站感悟多的地層。著中國地基會(huì)造成管樁施工的困難,容易產(chǎn)生如下質(zhì)量問題。
(1)管樁不能全部進(jìn)入設(shè)計(jì)持力層,有的樁達(dá)到設(shè)計(jì)持力層,滿足了設(shè)計(jì)承載力的要求,而有的樁打不下去,樁長相差較多,承載力也不能滿足設(shè)定要求。
?。?)樁尖接觸到孤石或地下障礙物時(shí),樁身會(huì)突然偏離原位產(chǎn)生大幅傾斜,甚至?xí)蹟鄻渡?,造成斷樁現(xiàn)象。
?。?)管樁樁尖容易破損,樁頭容易打爛。
2、有堅(jiān)硬夾層且該夾層又不能作為持力層的地基。場(chǎng)地存在有一次層或多層次密實(shí)狀態(tài)的砂礫層或卵石夾層時(shí),樁基必須穿越此堅(jiān)硬夾層到下部堅(jiān)硬的持力層,較厚的硬夾層會(huì)給施工帶來麻煩,要么穿不了,要么破損率很高,不能保證工程的質(zhì)量。
3、持力層太深。一般管樁的持力層超過40m時(shí),其經(jīng)濟(jì)效果將明顯降低,并且其長徑比部分也難以滿足相關(guān)規(guī)范的要。
4、從軟土層直接進(jìn)入中風(fēng)化基巖的地基。在上軟下硬、軟硬突變的低沉呢該中,采用錘擊法進(jìn)行預(yù)應(yīng)力管樁施工時(shí),由于缺少一層“緩沖層”,樁尖一接觸硬巖層,貫入度就立即變小,甚至為零,使得管樁樁身容易破損。另外,由于樁端進(jìn)入持力層深度錢,樁的穩(wěn)定性差,當(dāng)布樁較密時(shí),先打的樁容易被后打的樁擠壓變斜及上抬,樁基質(zhì)量得不到保證。
5、石灰?guī)r地區(qū)。由于石灰?guī)r地區(qū)巖溶叫發(fā)育,造成的石芽和石溝使基巖巖面起伏變化極大,并發(fā)育淺部溶洞現(xiàn)象,加上石灰?guī)r是水溶性巖石,不存在強(qiáng)風(fēng)化層,樁基質(zhì)量得不到保證。
三、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁制作中常見質(zhì)量問題
由于預(yù)應(yīng)力混凝土管樁制作工藝復(fù)雜、混凝土強(qiáng)度、樁頭混凝土與樁身混凝土連接尺寸要求高,因此出現(xiàn)以下質(zhì)量問題。
1、端頭板傾斜。
2、樁身彎曲。
管樁承受很大軸向垂直和藹的,外形彎曲就削弱了樁的承載力。
3、管樁的環(huán)裂與縱裂。適當(dāng)增加配筋,以增加混凝土預(yù)應(yīng)力,在起吊、堆放、運(yùn)輸過程中,減小動(dòng)荷載可有效解決管樁環(huán)裂與縱裂的現(xiàn)象。
四、管樁靜壓法施工
1、施工準(zhǔn)備。
?。?)現(xiàn)場(chǎng)及壓樁機(jī)進(jìn)場(chǎng)準(zhǔn)備。
施工前,必須按施工組織設(shè)計(jì)所規(guī)定的垂直和水平運(yùn)輸方案組織機(jī)械進(jìn)場(chǎng),并做好機(jī)械的組織調(diào)試工作;施工現(xiàn)場(chǎng)做好“三通一平”,滿足壓樁機(jī)的使用尺寸。
排除樁基范圍內(nèi)的高空、地面和地下障礙物。場(chǎng)地已平整壓實(shí),能保證壓樁機(jī)械在場(chǎng)地內(nèi)正常運(yùn)行。雨期施工要做好排水。
壓樁機(jī)應(yīng)根據(jù)工程的地質(zhì)資料和設(shè)計(jì)的單樁承載力要求合理選擇。壓樁機(jī)噸位過小,可能出現(xiàn)樁壓不下去的情況;噸位過大,對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的要求將提高,特別再新填、耕植土及積水浸泡過的場(chǎng)地施工時(shí)容易發(fā)生陷坑,造成樁位偏移打,樁身垂直度難以控制。壓樁機(jī)的選型一般按1.2~1.5倍管樁極限承載力取值。樁基的壓力儀表按規(guī)定送檢,以確保夾樁及壓力的控制準(zhǔn)確。
現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸方法,靠近樁機(jī)的管樁直接采用樁機(jī)上的卷揚(yáng)機(jī)拖拉起吊就位。距離樁機(jī)元且數(shù)量多的管樁,可采用汽車吊和拖車運(yùn)輸?shù)轿弧?/div>
選擇和確定壓樁機(jī)械進(jìn)出路線和壓樁順序,并經(jīng)工程相關(guān)技術(shù)人員同意。檢查壓樁機(jī)械設(shè)備及起重工具,鋪設(shè)電流管線,進(jìn)行設(shè)備架立組裝,并做好試樁工作。
?。?)管樁準(zhǔn)備。
管樁植樁前應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),檢驗(yàn)內(nèi)容包括發(fā)貨有無搞錯(cuò),以及運(yùn)輸、吊裝過程中有無損壞。管樁的樁徑、長度、類型、根數(shù)是否正確;管樁的外觀質(zhì)量,如樁頭與樁縱軸垂直度,樁有否彎曲,內(nèi)、外表面是否良好,合縫漏漿情況。
2、主要施工工藝
1、起吊插樁。
吊裝利用樁架上的卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行,單點(diǎn)起吊,速度應(yīng)均勻。樁架水平鋼梁表面做好緩沖墊,防止樁于鋼梁碰撞造成損傷。樁下端超過水平鋼梁后,將樁插入樁架送樁孔,垂直度偏差要符合設(shè)計(jì)要求。
2、沉樁。
沉樁前用兩臺(tái)經(jīng)緯儀或線錘,在兩個(gè)成90°的側(cè)面觀察,調(diào)整好樁的垂直度,然后開始?jí)簶?。沉樁順序可采用從?nèi)向外,或從一側(cè)推向另一側(cè)打樁;宜先深后淺、先大后小、先長后短壓入。沉樁過程中必須保持樁處于軸心受壓狀態(tài),即送樁器中心線與樁中心線在同一直線上,特別是第一節(jié)的垂直度控制尤為重要。
3、接樁。
接樁應(yīng)保持上下節(jié)樁軸線一只。采用焊接接班,焊接時(shí),焊接鐵件必須保持清潔,由兩個(gè)電焊工在對(duì)稱方向先對(duì)稱地進(jìn)行四面點(diǎn)焊,然后再連續(xù)施焊。焊縫必須連續(xù)飽滿,并高處端板表面不小于2mm。
4、復(fù)壓。
靜壓樁的復(fù)壓是指在沉樁達(dá)到預(yù)定的壓樁力后松開夾持,然后重新加力再壓的操作??梢詮?fù)壓一次或若干次,并可在預(yù)定的壓樁力作用下穩(wěn)壓一段時(shí)間。復(fù)壓是靜壓樁特有的技術(shù),也是靜壓樁的優(yōu)勢(shì)之一。
5、管樁與基礎(chǔ)底板的連接。
土方開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高露出管樁后,清理管樁孔內(nèi)的垃圾及污物,將樁頂部的1000mm高度內(nèi)中空部分灌注強(qiáng)度不低于C40的混凝土,混凝土中微摻UEA膨脹劑(摻量10%)。帶基礎(chǔ)底板鋼筋綁扎時(shí),管樁錨筋與基礎(chǔ)底板鋼筋要焊牢,基礎(chǔ)底板鋼筋與管樁樁頭也要焊牢。
五、保證工程質(zhì)量的基本措施
1、進(jìn)場(chǎng)管樁質(zhì)量控制。管樁運(yùn)至是現(xiàn)場(chǎng)需有合格證;現(xiàn)場(chǎng)逐跟檢查合格證及混凝土樁身質(zhì)量。
2、樁機(jī)應(yīng)嚴(yán)格控制垂直度,樁就位的垂直度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求;樁靴設(shè)計(jì)需要連接時(shí)應(yīng)選用焊接。嚴(yán)防帶樁調(diào)整樁機(jī),應(yīng)先脫開樁體。
3、沉樁過程應(yīng)連續(xù)跟進(jìn),避免中途停歇,造成樁周土體發(fā)生固結(jié),沉樁困難。
4、減小擠土效應(yīng)的措施。設(shè)防擠溝、應(yīng)力釋放孔,預(yù)鉆孔鋪筑沉樁,合理安排壓樁順序、壓樁進(jìn)度等。
5、成樁質(zhì)量檢查。沉樁后平面位置允許偏差可以經(jīng)緯儀拉線或尺量檢驗(yàn)。管樁植樁后質(zhì)量檢查主要是檢查施工質(zhì)量是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
六、結(jié)束語
隨著時(shí)代的發(fā)展,現(xiàn)代建筑領(lǐng)域的技術(shù)已然形成一系列龐大繁雜的技術(shù)體系,并廣泛應(yīng)用到城市建設(shè)和人們生活的角角落落。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工技術(shù)是近年來樁基礎(chǔ)施工不斷創(chuàng)新產(chǎn)生的,在未來,這一技術(shù)將更加完善進(jìn)步。
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