0前言
靜壓預(yù)應(yīng)力樁基礎(chǔ)作為一種新基礎(chǔ)類型，通過靜壓把高強度的預(yù)應(yīng)力管樁擠入土層，預(yù)應(yīng)力管樁依靠和土層的摩擦力通過調(diào)整樁的長度來滿足荷載的需要，達到保證建筑物的穩(wěn)定。由于管樁通過工廠大批預(yù)制，承載力高、穿透力強、容易檢測、工程造價低。靜壓管樁施工具有低噪聲、無振動、污染小、施工快等優(yōu)點，因此逐漸為建設(shè)單位、施工單位和設(shè)計部門所采用。
由淤泥、淤泥質(zhì)土、水下沉積的飽和軟粘土為主組成的軟土在我國南方有廣泛分布，這些土都具有天然含水量高、孔隙比大、透水性差、壓縮性高、承載力低等特點。因此，在軟土地質(zhì)上靜壓管樁施工要保證工程的施工質(zhì)量，必須采取正確的施工方法和進行質(zhì)量控制。結(jié)合我們在工程的施工實踐，談?wù)勛约旱淖龇?，供廣大施工同行參考。
1軟土地基靜壓管樁的施工原理
1、靜壓管樁施工原理
靜壓管樁是通過壓樁機液壓傳力機構(gòu)，用壓力機自重和機架上的配重提供壓力施壓于樁身上將樁壓入土中的沉樁方法。靜壓管樁沉樁過程中，造成樁尖下原狀土的初應(yīng)力狀態(tài)受到破壞，土體對樁尖產(chǎn)生相應(yīng)的阻力，隨著樁貫入壓力的增大，當樁尖處土體所受壓力超過其抗剪強度時，土體發(fā)生急劇變化而破壞，樁尖下土體被向下和側(cè)向壓縮擠開。同時，由于樁體的下沉，樁側(cè)土體在壓力的作用下產(chǎn)生塑性流動（粘性土）或擠密側(cè)移和拖帶下沉（砂性土），樁身受到土體強大的法向抗力所引起的樁周摩擦力的抵抗。當樁頂?shù)撵o壓力大于沉樁時的這些抵抗阻力時樁將繼續(xù)貫入下沉。
2、預(yù)防樁機下沉的工藝原理
靜壓管樁施工前，我們根據(jù)軟土地基的實際情況，對施工場地進行處理。一般情況下，我們采用對地基表面整平后進行壓實，然后墊30cm—50cm的塘渣或建筑垃圾墊層，并分層進行碾壓。碾壓后的地基作為樁機的持力層，其承載力應(yīng)大于樁機接地部分壓強的1.2倍。其工藝原理為：當樁機荷載作用于墊層后，墊層在把荷載傳給軟土層的過程中向四周有一個擴散角。軟土需要的受力面積可通過調(diào)整墊層的厚度來獲得。擴散角的大小根據(jù)墊層所用材料的不同而不同。對碎石、灰土的擴散角在200—300左右。樁機荷載通過墊層傳給軟土層，墊層的厚度根據(jù)作用在墊層底面處土的自重壓力與附加壓力之和不大于軟土的承載力特征值確定，即應(yīng)符合式4.0.3—1要求。
Pcz＋Pz≤faz(4.0.3—1)
式中：Pcz——墊層底面處土的自重壓力（KN/m2）；
Pz——墊層底面處的附加壓力值（KN/m2）；
faz——墊層底面處土層的地基承載力特征值（KN/m2）；
由于我們采用場地全部進行處理，墊層的寬度不需計算。我們僅需計算出墊層厚度以滿足軟土需要的受力面積，達到軟土層不被破壞，保證靜壓管樁施工中不會出現(xiàn)樁機下沉的目的。
2軟土地基靜壓管樁的施工
2.1施工工藝流程見圖3.1—1
圖3.1—1施工工藝流程
2.2操作要點
2.2.1地基處理
1、場地清理整平
在進行樁基施工前，應(yīng)對場地進行平整碾壓。場地要求：現(xiàn)場的坡度應(yīng)小于1/100，當樁位處的地面有混凝土地坪及舊有建筑物基礎(chǔ)應(yīng)予鑿除。樁機最小工作半徑：樁位中心距周邊建（構(gòu)）筑物應(yīng)大于1/2壓樁機寬度+1.0m，且對建（構(gòu)）筑物應(yīng)有保護措施。
2、墊層施工
施工前，應(yīng)根據(jù)軟土地基的承載力大小、樁機的接地壓強和墊層材料的傳力擴散角大小，通過施工計算確定墊層的設(shè)計厚度。
2.2.2測量定位
測量定位前要認真復(fù)核設(shè)計圖紙及設(shè)計單位交樁點位，將坐標控制點、水準控制點按標準設(shè)置要求布設(shè)在施工現(xiàn)場。將軸線控制點引出6m—8m，做好測量控制網(wǎng)。根據(jù)設(shè)計圖紙計算出各樁位坐標，根據(jù)基準點對樁位進行精確測放，樁位可打短鋼筋并灑白灰進行標識。樁位測量允許偏差值為：單樁10mm，群樁20mm。
2.2.3樁機就位
樁機就位前應(yīng)進行檢驗，確保樁機的正常運行。樁機通過自身的行走系統(tǒng)移動到壓樁位置，將樁機調(diào)平，并使其夾持器的中心對正樁位中心。
2.2.4管樁就位
用樁機上的吊車吊起就近的管樁，管樁在插入樁機的夾持箱內(nèi)時，壓樁機上的司機應(yīng)配合打開夾持箱的夾口，指揮員指令吊車慢慢把管樁放入夾持箱內(nèi)。當管樁下放至地面10cm處停住，夾持器把管樁夾緊，吊車的吊鉤放松。
管樁對中方法：管樁就位前，在樁位中心打上短鋼筋，根據(jù)樁徑的大小用放線設(shè)備放出相同半徑的白灰線。管樁就位時，使管樁周邊與白灰線對齊。
2.2.5壓樁
1、壓好第一節(jié)樁是保證整根壓樁的質(zhì)量關(guān)鍵，定位和垂直度應(yīng)嚴格控制。壓入時，先應(yīng)根據(jù)機上水平儀調(diào)平機臺，同時須在樁機的正面和側(cè)面分別設(shè)經(jīng)緯儀或吊線錘，監(jiān)控下樁垂直度，樁身垂直度偏差不宜大于0.5%。若樁身垂直度偏大，須拔出已壓入部分，并根據(jù)經(jīng)緯儀指示調(diào)整機臺水平度使樁身垂直，同時記錄此時機上水平儀的偏差量作為下次調(diào)平的修正值，再行壓入，并認真注意壓樁時的樁身和壓力表的變化情況，如有異常偏移或傾斜立即分析原因，并采取校正措施，在確認壓入方向無異常時，方可繼續(xù)施壓。
2、應(yīng)合理調(diào)配管節(jié)長度，盡量避免接樁時樁尖處于或接近持力層，管樁接頭數(shù)不宜超過4個，同一承臺樁的接頭位置應(yīng)相互錯開。
3、現(xiàn)場測量員對壓樁過程進行全程測點測量，以保證樁的垂直度。
4、樁壓好后樁頭高出地面的部分應(yīng)及時截除，嚴禁施工機械碰撞或?qū)额^用作錨點，送樁遺留的孔洞，應(yīng)立即回填做好覆蓋。否則樁機行走后地面會沉陷。
2.2.6接樁
樁接頭采用CO2氣體保護焊，CO2氣體的純度要求不低于99.5%，否則會降低焊縫的機械性能和產(chǎn)生氣孔。焊接時作業(yè)區(qū)應(yīng)設(shè)置防風(fēng)措施。
1、當管樁需要接樁時，其入土部分樁段的樁頭宜高出地面0.8m—1.0m，便于接樁焊接操作。
2、接樁時上下節(jié)樁段應(yīng)保持順直，錯位偏差不應(yīng)大于2mm.
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)刷出金屬光澤。
2.2.7送樁
當樁頂壓至接近地面需要送樁時，應(yīng)檢測出樁的垂直度并檢查樁頂質(zhì)量，合格后立即送樁。采用預(yù)制管進行送樁，送樁管的中心與管樁中心線應(yīng)吻合，將送樁管的下口抵住樁頂，使送樁管豎直，再施壓壓樁至設(shè)計標高。
2.2.8終樁
正式壓樁前，根據(jù)不同的樁機需分別對不同的樁型進行試壓樁，以確定樁的終壓技術(shù)參數(shù)。壓樁時，應(yīng)以壓樁力作為主要控制指標，有效樁長作為參考參數(shù)。
3常見質(zhì)量問題及預(yù)防措施
3.1、樁位的偏移
在靜壓管樁的施工中，最常見的質(zhì)量問題是樁位的偏移，偏移的原因多種多樣，危害較大。
1）、地下障礙物的影響
地下障礙物通常是地下的管網(wǎng)、大石塊、老基礎(chǔ)混凝土塊等，阻礙樁體的下沉。預(yù)防措施：沉樁前，應(yīng)對施工現(xiàn)場情況進行調(diào)查，清除可能出現(xiàn)的障礙物。
2）、控制點位移導(dǎo)致樁位偏移
軸線控制點的位移往往出現(xiàn)在新開發(fā)區(qū)，這類地區(qū)一般是由菜地或溝、渠、池、塘填平而成，其地基表面承載力較小，承受不了靜壓機的重量。樁機在行走的過程中會擠動土壤，導(dǎo)致控制點的移動。為了避免樁位移動，可采用兩條措施進行預(yù)防。（1）樁機進場前，對施工現(xiàn)場進行處理，采用增設(shè)墊層達到滿足樁機承載力的要求；（2）保護好控制點，在靜壓機工作范圍以外5m—10m增設(shè)2—3個控制點，并在樁機就位后，重新對樁位進行校正復(fù)核。
3）施工順序不合理引起樁頂位移
在壓樁過程中，有時會發(fā)現(xiàn)已施工的樁產(chǎn)生橫向位移，這一般是因為樁太密，壓樁時土壤被擠密破壞并向上隆起，相鄰的樁一起被涌起，并擠向土壤較松的一邊。預(yù)防措施：施工前，必須根據(jù)樁的數(shù)量和分布情況制定出合理的施工順序，采用分段或自中央向邊緣壓樁的施工方法。
3.2、斷樁或斜樁
地形地質(zhì)、設(shè)備狀況、材料質(zhì)量、操作工藝等方面都可能成為斷樁或斜樁的因素。
1）、樁體質(zhì)量差引起的斷樁
樁身在制作的過程中，混凝土強度達不到設(shè)計的要求；局部砂石含泥量大或碎石中有大量碎屑，使樁身局部強度不夠，該處受到夾持的集中荷載會斷裂。為預(yù)防此類問題的發(fā)生，必須對預(yù)應(yīng)力管樁的混凝土強度嚴格控制，嚴把材料進場關(guān)。
2）、操作工藝不當造成斷樁
在壓樁過程中，有時也會因為操作不當引起斷樁。如夾樁力過大，送樁過長，截樁時施工方法不當?shù)榷伎赡茉斐蓴鄻?。因此必須提高操作人員的職業(yè)素質(zhì)和操作技能，實行持證上崗，保證技術(shù)措施的貫徹執(zhí)行，操作方法規(guī)范到位。
3）、接頭質(zhì)量差引起的斷樁
樁的接頭是整根樁的最薄弱處，容易發(fā)生松脫開裂。預(yù)防措施：
（1）兩節(jié)樁相接時，必須調(diào)整兩樁的軸心在同一條直線上，當樁端不平時，接頭處的空隙必須用墊鐵墊滿焊牢。
（2）在焊接時，必須采取滿焊，焊縫飽滿，以免因兩節(jié)樁的微小空隙在擠壓時造成脫焊而導(dǎo)致斷樁。
4結(jié)束語
要保證軟土地基上靜壓管樁的施工質(zhì)量，一是要對軟土地基進行處理，使其具有滿足樁機荷載需要的承載力；二是要采用正確的施工方案，包括施工順序的確定、施工機械的選擇和施工方法的正確；三是應(yīng)對施工中可能產(chǎn)生的質(zhì)量問題進行預(yù)防，把施工質(zhì)量隱患消滅在萌芽中。我們在名爵府工程工程中切實按以上三個方面進行施工，保證了該工程樁基的施工質(zhì)量和施工進度，取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
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