前言
一、工程概況
津秦鐵路客運專線某車站無站臺柱雨棚地上一層，站臺面至雨棚屋面總高18.7m，東西向長447m，南北方向?qū)?89m；雨棚柱基礎為預應力高強混凝土管樁PHC-B500(125)共計587根，樁長35.0～39.0m不等，樁長36m居多，樁端持力層為第10層的粉砂層，管樁打入時以錘擊法施工，施工以貫入度控制為主，樁長控制為輔。
二、地質(zhì)特征
本工程管樁持力層為第10層粉砂層，埋入持力層深度≥2d（D為管樁樁徑）?，F(xiàn)對場地地層結(jié)構(gòu)及特征描述如下：
（1）素填土（Qml）：褐及灰黃色，松散狀態(tài)，主要由粘性土組成，含腐殖質(zhì)及植物根系，局部表層夾有大量碎石。該層普遍分布，層厚0.40～3.45m。
?。?）粉質(zhì)粘土(Q4al)：褐色，軟塑狀態(tài)，土質(zhì)不均，含銹斑及少量有機質(zhì)，有光澤，無搖振反應，韌性高，干強度高。該層僅在場地部分地段分布，層頂埋深0-3.45m，層厚0.60～4.15m。
?。?）粉土(Q4al)：灰色，稍濕，稍密狀態(tài)，土質(zhì)不均，頂部稍具銹染，含少量貝殼碎片，夾粉質(zhì)粘土。無光澤反應，搖振反應中等，韌性低，干強度低。普遍分布，層頂埋深0-5.30m，層厚0.80～6.04m。
?。?）淤泥質(zhì)粘土(Q4h)：灰色，流塑狀態(tài)，土質(zhì)不均，夾粉土薄層，含少量貝殼碎片，
具層理。有光澤，無搖振反應，韌性中等，干強度中等。普遍分布，層頂埋深0-7.50m，層厚4.10～9.50m。
?。?）粉土(Q4h)：灰色，濕，中密狀態(tài)，土質(zhì)不均，夾粉質(zhì)粘土，含少量貝殼碎片。無光澤反應，搖振反應迅速，韌性低，干強度低。普遍分布，層頂埋深7.10-13.40m，層厚1.46-6.40m。
?。?）粉質(zhì)粘土(Q4al)：灰色，可塑狀態(tài)，土質(zhì)不均，砂粘混雜，含砂及貝殼碎片，具層理，含泥炭成分。稍有光澤，無搖振反應，韌性中等，干強度中等。普遍分布，層頂埋深11.20-16.80m，層厚1.70～6.90m。
?。?）粉土(Q4al)：灰黃～黃褐色，濕，密實狀態(tài)，土質(zhì)不均，具銹染，夾粉質(zhì)粘土。無光澤，搖振反應迅速，韌性低，干強度低。普遍分布，層頂埋深15.20-21.70m，層厚1.10～9.00m。
（8）粉質(zhì)粘土夾粉土(Q3al)：黃褐色，可塑狀態(tài)，土質(zhì)不均，多夾粉土薄層，含少量姜石及大量銹斑，具層理。稍有光澤，搖振反應中等，韌性中等，干強度中等。層頂埋深18.25-22.07m，層厚2.25～8.43m。
?。?）粉質(zhì)粘土(Q3al)：黃褐、灰褐色，硬可塑－硬塑狀態(tài)，土質(zhì)不均，夾粘土薄層，含少量姜石及大量銹斑，具層理。有光澤，無搖振反應，韌性中等，干強度中等。該層普遍分布，層頂埋深24.40-31.30m，層厚2.95～11.30m。
?。?0）粉砂(Q3al)：淺黃色，飽和，密實狀態(tài)，上部夾粉質(zhì)粘土，土質(zhì)不均，以長石、石英為主，含云母及銹斑。該層普遍分布，層頂埋深28.30-40.30m，層厚4.90～15.20m。
三、水文地質(zhì)
本場地環(huán)境類型為Ⅲ類。根據(jù)本工程勘察資料，場地地下水水化學類型為“Cl-—K++Na+”型水。本場地在長期浸水條件下，地下水對混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性，干濕交替條件下，地下水對混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性；在長期浸水條件下，地下水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具弱腐蝕性；在干濕交替條件下，地下水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具強腐蝕性、對鋼結(jié)構(gòu)具中等腐蝕性。
四、周邊環(huán)境
本工程雨棚管樁施工現(xiàn)場附近現(xiàn)狀多為農(nóng)田，周邊沒有大中型建筑物或構(gòu)筑物，也遠離商業(yè)區(qū)和居民區(qū)，施工期間受外界干擾因素將比較少。但場區(qū)西北端地勢較低，且有一條小河溝，雨季期間需做好防汛防澇措施?，F(xiàn)場施工道路通暢，材料存放方便，但鐵路路基地基處理時已打了大量的管樁，現(xiàn)場坑洼、外露管口較多，機械行走、材料運輸困難，土體已受到擠密。雨棚管樁施工為在已施工路基地基處理的管樁范圍內(nèi)進行“嵌補”雨棚基礎管樁。施工時不能連續(xù)作業(yè)，作業(yè)面間斷、部分提供。經(jīng)綜合考慮現(xiàn)場施工情況、經(jīng)濟對比，最終選定了斯巴達打樁機、80#筒式柴油打樁錘采用錘擊法施工管樁。
五、施工工藝及施工方法
5.1施工工藝
施工準備→測量放線→調(diào)整垂直度→插樁→錘擊沉樁→焊接接樁→送樁→收錘→截樁→檢測
5.2施工方法
（1）施工準備
平整場地，整修道路，滿足設備停放和進出要求。
?。?）測量放線定樁位
對建設單位提供的水準點和坐標控制點進行復核，無誤后用全站儀采用網(wǎng)格法放出各軸線，用鋼尺放樣逐樁中心，用石灰作出樁位的圓形標記，圓心位置作醒目標記，測量人員填寫放樣記錄，經(jīng)驗收合格后施工。
（3）調(diào)整垂直度
校核樁的垂直度采用垂直角法，即用兩個方向(互成90°)的經(jīng)緯儀使導架保持垂直。通過樁機導架的旋轉(zhuǎn)、滑動及停留進行調(diào)整。確保第一節(jié)管樁插入地面時的垂直度偏差不超過0.5%，樁錘、樁帽應與樁身在同一條直線上，經(jīng)緯儀設置在不受打樁影響處，并經(jīng)常加以調(diào)平，使之保持垂直。
?。?）插樁
首先用吊車取樁，起吊前在樁身上劃出以米為單位的長度標記并將樁尖焊接到底樁上，起吊支點宜在樁端0.3L處；將樁吊起后，緩緩得將樁一端送入樁帽中，對位準確后，先利用樁錘的自重將樁壓入土中。
?。?）錘擊沉樁
本次管樁施工選用D80錘進行沉樁施工，所以開始沉樁時，采取低錘輕打，隨著沉樁加深，當貫入度減小時，起錘高度可漸高。在錘擊沉樁過程中樁錘、樁帽和樁身中心線應重合，以避免打偏。打樁時樁帽與樁頭之間選用包裝用彈性襯墊為襯墊，厚度大于120mm；樁帽與樁錘之間選用盤圓層疊的鋼絲繩作錘墊，厚度150～200mm。打樁較難下沉時，經(jīng)常檢查落錘是否偏心，樁墊是否合適，沉樁過程中要連續(xù)一次打完，避免中斷。
?。?）焊接接樁
接樁采用端板式焊接接頭。當下節(jié)樁的樁頭距地面0.5-1.0m左右時，開始進行接樁。先將焊接面清刷干凈，再在下節(jié)樁頭上安裝導向箍引導就位，上下兩節(jié)樁對齊，偏差必須小于2mm，并應保證上下兩節(jié)樁的垂直度。當PHC樁對好后，對稱點焊4-6點加以固定，然后拆除導向箍。由2名電焊工用氣體保護焊對稱施焊，焊接層數(shù)不少于三層，內(nèi)層焊渣必須清理干凈后再焊下一層，要保證焊縫飽滿連續(xù)。焊完之后立即涂刷熱瀝青兩便。接樁完成后現(xiàn)場質(zhì)檢員報驗監(jiān)理工程師進行驗收，驗收合格后方可繼續(xù)進行沉樁施工。焊好的樁接頭自然冷卻時間不少于8分鐘。
?。?）送樁
當沉樁至地面需要送樁時，檢查樁位和樁身的垂直度和完整性，合格后先在樁頂加樁墊再吊裝送樁器。送樁過程中樁錘、送樁器、管樁的中心線重合順直。送樁器的打入阻力不能太大，容易拔出，能將沖擊力有效地傳到樁上，并能重復使用。送樁深度一般不超過2米。
(8)收錘
收錘標準以貫入度控制為主，以樁長控制為輔。本工程樁端進入持力層【第10層土，巖性為粉砂(Q3al)】深度≥2d；最后的貫入度小于30～80mm/10擊，為防止管樁未打入持此層，在施工時采用30擊控制。
?。?）截樁
當管樁貫入度滿足要求，樁頂標高高于設計樁頂標高時，需要截樁。截樁必須用專門的截樁器，嚴禁用大錘橫向敲擊、沖撞。
?。?0）檢測
管樁施工時完畢后，按照設計要求進行樁低應變、高應變、靜載、抗拔等檢測；樁位偏差、垂直度、焊縫探傷應在打樁過程中及時檢測。
六、管樁施工質(zhì)量保證措施
（1）管樁的檢查及堆放。管樁進場時檢查出廠合格證和檢驗報告，并對樁身的外觀質(zhì)量進行全數(shù)檢查。管樁堆放不得超過4層，堆放在堅實、平整的場地上。
（2）測量定位。由專職測量人員測定標出場地內(nèi)的樁位，其偏差不得大于20mm。
（3）試樁。根據(jù)設計要求試樁，了解樁的貫入度、持力層強度及樁的承載力，以確定打樁方案和打樁技術。試樁時做好試樁記錄，畫出各土層深度，打入各土層的錘擊次數(shù)，最后精確測量貫入度。
?。?）打樁時，由于樁土體的擠密作用，為了保證質(zhì)量和進度，兩側(cè)對稱施打。
?。?）垂直度控制。用兩臺經(jīng)緯儀或線錘，在兩個成90度的側(cè)面觀察，調(diào)整樁身垂直度，垂直度偏差不大于0.5%才能沉樁；在沉樁過程中經(jīng)常觀測樁身的垂直度，當樁身垂直度偏差大于1%時，應找出原因及時糾正。
?。?）接樁的質(zhì)量控制。接樁前，應保證上下兩節(jié)樁的順直，對稱施焊；焊接層數(shù)不得少于3層，內(nèi)層焊必須清理干凈后方能施焊外一層；焊接應飽滿連續(xù)；焊接完應自然冷卻約8分鐘后再施壓。
（7）在較厚的粘土，粉質(zhì)粘土層樁施打控制。在較厚的粘土，粉質(zhì)粘土層樁施打時連續(xù)施打，一氣呵成。同時焊接時間盡量縮短，以防止固結(jié)現(xiàn)象。
?。?）送樁深度控制。送樁太深，樁頭容易打爛。送樁深度一般不超過2米。
（9）浮樁控制。由于樁對土體的擠密作用，先打入的樁受到后打入的樁水平作用而產(chǎn)生垂直擠撥造成浮樁?，F(xiàn)場設置不少于兩個水準點，用以測量樁上浮情況；施工完的樁立即測量樁頂標高，待全部樁打完后再對各樁進行測量。根據(jù)隆起觀測記錄，對隆起超出設計或規(guī)范要求的進行復打。
七、結(jié)束語
目前，津秦鐵路客運專線某車站站臺雨棚基礎管樁已全部施工完成，通過現(xiàn)場如上所述的質(zhì)量控制，經(jīng)樁基樁位偏差、垂直度、低應變、高應變、靜載試驗、抗拔試驗、超聲波探傷檢測機試驗，均符合設計及規(guī)范要求，保證了站臺雨棚工程的正常施工。說明本工程管樁基礎的施工采取如上所述的方法是可行的。
參考文獻
【1】建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準（GB50300-2001）2002-01-01實施
【2】建筑地基基礎工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（GB50202-2002）2002-05-01實施
【3】預應力混凝土管樁（03SG409）中國建筑標準設計研究所出版2003-09-01實施
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