1樁基礎(chǔ)的分類
在建筑工程中,樁基礎(chǔ)是首要環(huán)節(jié)。建筑樁基可分為灌注樁、預(yù)制混凝土管樁、鋼樁等,其中預(yù)制混凝土管樁基礎(chǔ)是近十年來發(fā)展非常迅速的一種基礎(chǔ)形式。
2預(yù)制混凝土管樁特點(diǎn)介紹
預(yù)制混凝土管樁是采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)、離心成型和蒸汽養(yǎng)護(hù)制成的一種空心圓柱型的鋼筋混凝土預(yù)制樁,是混凝土預(yù)制成品新技術(shù)和新工藝的新成果。由于其具有質(zhì)量保證、施工方便、施工時(shí)間短、造價(jià)底、抗震性能好等許多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用,特別在珠江三角洲地區(qū)發(fā)展迅速,在建筑樁基中占據(jù)主導(dǎo)地位。按外型(壁厚)預(yù)制混凝土管樁可分為先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(PHC、PC)和先張法預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁管樁(PTC),按混凝土強(qiáng)度等級可分為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(PC)和預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁(PHC)。PC樁和PTC樁蒸汽養(yǎng)護(hù)一般不經(jīng)蒸壓蒸汽養(yǎng)護(hù),故要養(yǎng)護(hù)28天才能施打。而PHC樁脫模后要進(jìn)入高壓釜蒸養(yǎng),經(jīng)10個(gè)大氣壓蒸養(yǎng),達(dá)到C80等級即可直接運(yùn)到工地施工。在實(shí)際中,必須予以區(qū)別選擇以確保工程質(zhì)量。
2.1預(yù)制混凝土管樁設(shè)計(jì)階段控制在設(shè)計(jì)階段,應(yīng)根據(jù)建筑物的受力、抗震要求以及所處地塊地質(zhì)情況,綜合考慮樁體的抗浮、抗拔以及擠土效應(yīng)對樁體的受力效果、周邊建筑物、地下管線等的不利影響等,來確定預(yù)制混凝土管樁的型號、管徑、樁長、樁頭選用、進(jìn)入持力層深度、施打方式(施工機(jī)械選擇)等。在實(shí)際中,常常會(huì)遇到在局部地區(qū)地質(zhì)復(fù)雜,地質(zhì)情況波動(dòng)很大的情況(此種情況若要達(dá)到設(shè)計(jì)承載力要求,在幾平方米區(qū)域內(nèi)樁長相差可能達(dá)一倍甚至數(shù)倍;若按設(shè)計(jì)樁長施工,則可能樁體承載力達(dá)不到要求),這就給施工管理、質(zhì)量及投資控制造成極大困難。此時(shí)應(yīng)知會(huì)設(shè)計(jì)單位,綜合考慮以上情況,確定終壓控制原則,明確各項(xiàng)控制參數(shù)。
2.2樁尖的選擇樁尖的主要作用是使樁比較容易穿破硬層,并保證入土層時(shí)樁的直線性,且易于樁體定位。樁尖形式主要有三種:十字型、圓錐型和開口型。其中十字型樁尖比較常用,其穿進(jìn)硬層性能較好,而開口型樁尖容易穿過厚砂層,構(gòu)造簡單,擠土效應(yīng)較小。樁尖規(guī)格如不符合設(shè)計(jì)要求,可能會(huì)造成工程質(zhì)量事故。常用樁尖規(guī)格可參考國家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》C03SG409。樁尖一般根據(jù)地質(zhì)條件來選用:①當(dāng)樁長范圍有相對較硬土層時(shí),應(yīng)選穿透能力較強(qiáng)的樁尖(如果要打入強(qiáng)風(fēng)化層一定要樁尖的)。②當(dāng)持力層起伏較大時(shí),應(yīng)選用穩(wěn)定性較好的樁尖。③當(dāng)?shù)貙臃€(wěn)定,又無相對較硬層時(shí),可以不用樁尖。
2.3預(yù)制混凝土管樁施工方法預(yù)制混凝土管樁沉樁方法有多種:靜壓法、錘擊法、震動(dòng)法、射水法、預(yù)鉆孔法及中掘法等。其中靜壓法、錘擊法比較常用。①靜壓法。靜壓法是一種利用靜力沉樁將預(yù)制樁壓入地基中的一種新型環(huán)?;A(chǔ)施工方法,具有無震動(dòng)、無噪聲、高效節(jié)能、壓樁速度快、成樁質(zhì)量高等特點(diǎn),已在城市建筑中得到越來越廣泛的應(yīng)用,在城市中有取代柴油錘使用的趨勢。靜力壓樁機(jī)可分為頂壓式和抱壓式。靜壓樁法工藝流程:樁機(jī)就位-吊樁-穩(wěn)樁-壓樁-接樁-送樁-中間檢查驗(yàn)收-移樁機(jī)至下一個(gè)樁位。②錘擊法。錘擊法是一種比較舊的基礎(chǔ)施工方法,其震動(dòng)劇烈、噪聲大,對周邊環(huán)境影響大,特別是柴油錘施工存在油煙飛濺等嚴(yán)重污染,在我國大多數(shù)市內(nèi)工程中禁止使用錘擊設(shè)備進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工。
3施工控制
3.1場地情況施工前應(yīng)了解場地內(nèi)的交通設(shè)施、高壓架空線、地下管線和地下構(gòu)筑物的分布情況,并確保場地平整、地基承載力樁機(jī)施工滿足要求。
3.2設(shè)計(jì)資料施工前應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料、施工圖紙等編制布樁圖,統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)樁長、樁頂標(biāo)高、樁底標(biāo)高、原地面標(biāo)高等數(shù)據(jù),報(bào)監(jiān)理審核、設(shè)計(jì)確認(rèn)。
3.3現(xiàn)場準(zhǔn)備①復(fù)核樁位放線、樁位編號情況。②檢查樁機(jī)運(yùn)行狀況、配重情況(應(yīng)能保證施工中樁機(jī)不上浮)、人員到位、材料進(jìn)場管理情況、施工記錄資料準(zhǔn)備情況等,復(fù)核壓力表讀數(shù)與施打壓力的對應(yīng)關(guān)系。
3.4試樁邀請質(zhì)量監(jiān)督站、業(yè)主、設(shè)計(jì)等單位進(jìn)行現(xiàn)場試樁,確定終壓控制原則,明確各項(xiàng)控制參數(shù)。
4施工控制
每一根樁應(yīng)按下述流程進(jìn)行施工控制:
4.1樁機(jī)就位:樁機(jī)就位時(shí)應(yīng)對準(zhǔn)樁位,保證樁機(jī)垂直、穩(wěn)定。
4.2吊樁:應(yīng)采取措施保證樁身不破損,禁止拖拉樁體。
4.3穩(wěn)樁:樁尖就位后,應(yīng)目測或用線墜、經(jīng)緯儀等雙向校正樁身垂直度。
4.4壓樁:根據(jù)構(gòu)筑物基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)標(biāo)高,應(yīng)“先深后淺”;根據(jù)樁規(guī)格,宜“先大后小,先長后短”。由于樁的密集程度不同,可自中間向兩個(gè)方向?qū)ΨQ進(jìn)行或向四周進(jìn)行,也可由一側(cè)向單一方向進(jìn)行以減少壓樁過程中產(chǎn)生的擠土效應(yīng)等。
4.5接樁:常用焊接法。焊接時(shí)應(yīng)采取措施(主要是焊條規(guī)格、焊接方法的選擇)以減少焊縫變形,保證焊縫連續(xù)、飽滿。焊完后需自然冷卻不少于8分鐘以保證焊接強(qiáng)度,否則壓樁過程中若遇異物或硬土層,極易產(chǎn)生廢樁。接樁時(shí)涉及的一個(gè)主要問題——樁長配合選擇:主要是以設(shè)計(jì)參考樁長、鄰近樁實(shí)際施工樁長來指導(dǎo)合理配樁。認(rèn)真做好這點(diǎn),既可保證質(zhì)量,又可大大減少截樁次數(shù)而節(jié)省材料、時(shí)間。
4.6送樁:應(yīng)結(jié)合原地面標(biāo)高和設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高、截樁長度要求等,來確定送樁深度:合理送樁深度=原地面標(biāo)高-設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高+設(shè)計(jì)預(yù)留截樁長度,根據(jù)這個(gè)關(guān)系,施工中合理選擇樁長配合,既可保證質(zhì)量,又可大大減少截樁、接樁次數(shù)而節(jié)省材料、時(shí)間。
4.7中間檢查驗(yàn)收:當(dāng)壓樁壓力或有效樁長達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí),應(yīng)進(jìn)行中間驗(yàn)收,填好施工記錄。施工中若出現(xiàn)下列情況應(yīng)暫停壓樁作業(yè),并分析原因,采用相應(yīng)措施:①壓力表讀數(shù)情況與勘察報(bào)告中的土層性質(zhì)明顯不符。②樁體難以穿透硬夾層。③實(shí)際樁長與設(shè)計(jì)參考樁長相差較大(±10%)。④出現(xiàn)異常聲響,壓樁機(jī)械工作狀態(tài)出現(xiàn)異常。對于斷樁、廢樁的情況,應(yīng)及時(shí)知會(huì)設(shè)計(jì)采取補(bǔ)救措施。⑤樁身出現(xiàn)縱向裂縫或樁頭混凝土出現(xiàn)剝落等異?,F(xiàn)象。⑥壓樁機(jī)下陷。
常見問題及解決辦法見表1。其他問題:當(dāng)樁較密集或地基含淤泥等,應(yīng)設(shè)置袋裝砂井、塑料排水板等輔助措施。
在壓樁過程中應(yīng)對總數(shù)10%的樁設(shè)置上涌和水平偏位觀測點(diǎn),定期檢測,若上涌和偏位較大,應(yīng)采取復(fù)壓等措施。若持力層易水化,樁頭應(yīng)填芯處理。
5樁基檢測以及后續(xù)工作
樁基檢測:預(yù)制混凝土管樁沉樁完畢后,應(yīng)在樁頭開挖前對工程樁進(jìn)行單樁豎向承載力、單樁抗拔靜載試驗(yàn)和單樁水平靜載試驗(yàn)檢測,以及樁身質(zhì)量檢驗(yàn),具體檢測數(shù)量、方法可根據(jù)《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106確定。
6結(jié)語
通過以上的施工及檢測,地基處理達(dá)到如期的效果,方案可行,樁體強(qiáng)度、樁長、單樁豎向承載力、單樁抗拔靜載試驗(yàn)和單樁水平靜載滿足設(shè)計(jì)要求,保證地基處理的施工質(zhì)量。同時(shí),也掌握了預(yù)制混凝土管樁在工程中的應(yīng)用,加快施工進(jìn)度,從而達(dá)到滿意的施工效果。
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