前言
靜壓法施工：是一種通過靜力壓樁機(jī)以壓樁機(jī)自重及樁架上的配重作反力將預(yù)制樁壓入土中的沉樁工藝。具有液壓操作，自動(dòng)化程度高，樁位定點(diǎn)精確，提高樁基施工質(zhì)量，施工時(shí)噪音小、無污染、施工速度快特點(diǎn)，同時(shí)在壓樁過程中可以預(yù)估單樁承載力等特點(diǎn)。隨著預(yù)制高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)的不斷提高和靜力壓樁機(jī)的不斷改進(jìn)，靜壓樁將會(huì)越來越廣泛的適用于城區(qū)建筑。本文通過工程實(shí)例，簡(jiǎn)單分析了靜壓管樁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)及其施工技術(shù)的應(yīng)用。
一、工程簡(jiǎn)介
某工程地上15層，地下1層，建筑高度51.35m，建筑面積為16572m2，建筑結(jié)構(gòu)類型：一類高層建筑，現(xiàn)澆框剪、框架結(jié)構(gòu)。樁基工程安全等級(jí)為一級(jí)，采用靜壓PHCΦ500mm預(yù)應(yīng)力C80管樁，管壁厚125mm，單樁設(shè)計(jì)承載力：抗壓2000KN，抗撥1000KN。樁端持力層為④基巖的全風(fēng)化巖層，樁長(zhǎng)為18～25m。樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高為-6.5m，局部達(dá)-7.5m，工程樁總數(shù)213根。
該工程地質(zhì)情況：①人工填土層平均價(jià)格厚4.2m；②沖積土層平均厚10.96m；③殘積土層均厚6.1m；④基巖均厚22.9m，頂面埋深17.1-27.95m。
二、靜壓樁施工技術(shù)
(一)施工準(zhǔn)備
1、場(chǎng)地要求：現(xiàn)場(chǎng)的地耐力不小于140KN/m2，坡度不宜大于1/100。當(dāng)樁機(jī)上坡時(shí)，坡度應(yīng)控制在10%左右，上坡時(shí)卸掉樁機(jī)配置。樁機(jī)最小工作半徑：樁位中心距周邊建筑物應(yīng)大于1/2壓樁機(jī)寬度+1.0m。
2、樁位測(cè)量定位根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行放樣，將軸線控制點(diǎn)引出6～8m，做好測(cè)量控制網(wǎng)。樁位可打短鋼筋并灑白石灰醒目標(biāo)識(shí)。
(二)壓樁技術(shù)
1、管樁就位：指揮員指令用樁機(jī)吊車吊起就近的管樁，放入夾持箱內(nèi)，夾樁的壓力不大于5Mpa，并應(yīng)逐次加壓。管樁對(duì)中方法：將鋼筋制成的Φ500mm的模具放置在地面，模具的中心對(duì)樁位中心，而管樁周邊與模具的周邊對(duì)齊。
2、壓樁：A、壓好第1節(jié)樁是保證整根壓樁質(zhì)量的關(guān)鍵，壓入時(shí)，先應(yīng)根據(jù)機(jī)上水平儀調(diào)平機(jī)臺(tái)，同時(shí)須在樁機(jī)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%，壓樁速度不得大于2M/min。
B、應(yīng)合理調(diào)配管節(jié)長(zhǎng)度，盡量避免接樁時(shí)樁尖處于或接近硬持力層管樁接頭數(shù)不宜超過3個(gè)。
C、由于全風(fēng)化巖面起伏變化大，管樁終壓后會(huì)造成樁長(zhǎng)不一，露出地面的管樁應(yīng)及時(shí)截樁，截至地面以下300～500mm，以免樁機(jī)行走時(shí)損壞管樁。
D、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量員對(duì)壓樁過程進(jìn)行全程測(cè)點(diǎn)測(cè)量。
E、遇下列情況之一時(shí)應(yīng)暫停壓樁，并及時(shí)與設(shè)計(jì)、監(jiān)理等有關(guān)人員研究處理：①壓力值突然下降，沉降量突然增大；②樁身混凝土剝落、破碎；③樁身突然傾斜、跑位，樁周涌水；④地面明顯隆起，鄰樁上浮或位移過大；⑤按設(shè)計(jì)圖上要求的樁長(zhǎng)壓樁，壓樁力未達(dá)到設(shè)計(jì)值；⑥單樁承載力已滿足設(shè)計(jì)值，壓樁長(zhǎng)度不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
F、樁壓好后樁頭高出地面的部分及時(shí)截除，嚴(yán)禁施工機(jī)械碰撞或?qū)额^用作拉錨點(diǎn)，送樁遺留的孔洞宜用小木板進(jìn)行覆蓋。
3、接樁：本工程的樁接頭采用CO2體保護(hù)焊，CO2氣體保護(hù)焊是以CO2作為保護(hù)氣體介質(zhì)，依靠焊比和焊件之間產(chǎn)生電弧來熔化金屬進(jìn)行焊接，以CO2氣體在電弧周圍造成局部的保護(hù)層，以防止有害氣體的侵入，保證焊接過程的穩(wěn)定性，從而獲得高質(zhì)量的焊縫。
A、需接樁時(shí)，其入土部分樁段的樁頭宜高出地面0.8～1.0m，便于接樁焊接操作，上下節(jié)樁段錯(cuò)位偏差不應(yīng)大于2mm。
B、管樁對(duì)接前，上下端板表面應(yīng)用鐵刷子清刷干凈，坡口處應(yīng)刷至露出金屬光澤。
C、管樁接樁一般為“U”形坡口，可采用JM-56型的Φ2焊絲。焊接時(shí)宜先在坡口周圍上對(duì)稱點(diǎn)焊4～6點(diǎn)，再分層施焊，施焊宜由2個(gè)焊工對(duì)稱進(jìn)行。
D、焊接層數(shù)不得小于3層，內(nèi)層焊渣必須清理干凈后方能焊外層，焊縫應(yīng)飽滿連續(xù)。每道焊接接頭必須超前引弧以免產(chǎn)生缺陷，根部必須焊透。焊接部分不得有凹痕、咬邊、焊瘤、夾渣、裂縫等有害缺陷。表面加強(qiáng)焊縫堆高宜≤1mm，焊接后應(yīng)進(jìn)行外觀檢查，發(fā)現(xiàn)有缺陷應(yīng)返工修整，樁端處間隙采用厚薄適當(dāng)、加工成楔形的鐵片填實(shí)焊牢。
E、盡可能縮小接樁時(shí)間，焊好的樁接頭應(yīng)自然冷卻后才可繼續(xù)壓樁，自然冷卻時(shí)間不宜少于8min，嚴(yán)禁用水冷卻或焊好后立即施壓。焊接接樁應(yīng)按隱蔽工程進(jìn)行驗(yàn)收。
4、送樁：本工程送樁長(zhǎng)度為0.5～4.5m，當(dāng)樁頂壓至接近地面需要送樁時(shí)，應(yīng)測(cè)量出樁垂直度并檢查樁頂質(zhì)量、合格后立即送樁。送樁器的中心與管樁中心線應(yīng)吻合一致。
5、終壓：正式壓樁前，分別對(duì)不同的樁型進(jìn)行試壓樁，確定壓樁的終壓技術(shù)參數(shù)為：以壓樁力為主要控制指標(biāo)，有效樁長(zhǎng)為參考參數(shù)。當(dāng)有效樁長(zhǎng)小于20m時(shí)的終壓值取18Mpa，當(dāng)有效長(zhǎng)小于15m時(shí)，取終壓值19Mpa，滿壓不再貫入后復(fù)壓3次，間隔5min，每次持荷10s，總沉降量不超過10mm。
6、截樁：樁頭截除采用鋸樁器截?cái)?，禁用大錘敲擊或強(qiáng)行扳拉截樁。樁頂標(biāo)高偏差不得大于2cm。電動(dòng)切割機(jī)通過螺栓連接固定在抱箍上，通過手柄，進(jìn)行割樁工作，割樁時(shí)需加水，操作時(shí)需要換幾個(gè)方向。
三、施工質(zhì)量控制要點(diǎn)
(一)加強(qiáng)管樁的進(jìn)場(chǎng)檢查驗(yàn)收工作。管樁使用前應(yīng)進(jìn)行全數(shù)的外觀檢查。管樁的吊運(yùn)應(yīng)輕吊輕放、避免劇烈碰撞，進(jìn)場(chǎng)的管樁應(yīng)分類堆放整齊，墊木宜用耐壓的枕木，不得用有棱角的金屬構(gòu)件替代。管樁堆放超過2層時(shí)，應(yīng)用吊機(jī)取樁、嚴(yán)禁拖樁。當(dāng)堆放管樁不超過2層時(shí)，可拖拉取樁，但拖地端應(yīng)用廢輪胎等彈性材料保護(hù)。
(二)壓樁施工過程中，應(yīng)對(duì)周圍建筑物和圍墻進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)，并做好記錄。
(三)對(duì)群樁承臺(tái)壓樁時(shí)，應(yīng)考慮擠土效應(yīng)。靜壓樁的樁位復(fù)核一般在土方開挖后進(jìn)行，土方開挖施工中應(yīng)注意樁的成品保護(hù)，考慮土體反彈，土方開挖宜在壓樁后的2周后進(jìn)行，應(yīng)采取分層均勻開挖，每次開挖的深度應(yīng)視土質(zhì)情況確定，粘土質(zhì)土一般控制開挖深度為1.5～2.5m，淤泥質(zhì)土的開挖深度一般控制在0.5～1.5m，土方開挖時(shí)采取了由四周分層均勻開挖，樁間較密的土方采用小型反鏟開挖，則土層中的擠土應(yīng)力被均勻地釋放。
(四)地質(zhì)報(bào)告表明本工程的孤石較多，對(duì)有孤石樁位采取補(bǔ)勘措施，探明孤石的大小、位置，因本工程孤石埋藏較淺，對(duì)小孤石可采取用送樁器進(jìn)行排擠引孔，體積大的先用挖土機(jī)清除。
(五)根據(jù)地質(zhì)報(bào)告和實(shí)際情況確定配樁計(jì)劃，并考慮同一承臺(tái)的樁接頭位置應(yīng)錯(cuò)開。
(六)第1節(jié)樁入土垂直度偏差應(yīng)控制在0.5%內(nèi)，樁身垂直度度偏差小于1%。
(七)終壓值由設(shè)計(jì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試樁情況及工程地質(zhì)勘探報(bào)告等確定，一般磨擦樁以樁長(zhǎng)為控制條件：①大于20m的端承磨擦樁以樁長(zhǎng)為主，終壓對(duì)照；②對(duì)于15～20m長(zhǎng)的樁，密實(shí)砂土持力層時(shí)，應(yīng)以終壓力達(dá)2.0～2.5倍的設(shè)計(jì)荷載為終壓控制條件，穩(wěn)壓不少于3次；③對(duì)于長(zhǎng)度小15m樁，粘土持力層時(shí)，應(yīng)以終壓力為終壓控制條件；宜連續(xù)多次復(fù)壓。
(八)管樁與承臺(tái)間的連接是靠管樁伸入承臺(tái)及頂部現(xiàn)澆的樁芯混凝土，因此，管樁入承臺(tái)高度及錨筋長(zhǎng)度必須確保。
四、結(jié)束語
在213根管樁施工完成后，根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，選取3根抗壓樁作豎向靜載試驗(yàn)，最大試驗(yàn)荷載1.65倍承載力設(shè)計(jì)值，檢測(cè)結(jié)論極限承載力≥3300KN，均符合設(shè)計(jì)要求，取52根樁進(jìn)行基樁反射波法檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果47根符合I類樁，5根為II類樁。在靜壓管樁施工過程中，應(yīng)充分考慮各種影響因素，盡可能估計(jì)到可能發(fā)生的問題，嚴(yán)格落實(shí)現(xiàn)有各項(xiàng)技術(shù)規(guī)范、措施和有關(guān)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)不斷改進(jìn)提高其技術(shù)應(yīng)用水平，就可以很好地控制靜壓管樁施工質(zhì)量。
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