0引言
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁簡稱PHC管樁，近幾年P(guān)HC管樁在工業(yè)與民用建筑中逐步得到了應(yīng)用和推廣，特別是在沿海、河流及淤泥軟土地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用，在這些地區(qū)相比其他類型的樁基礎(chǔ)有著很多優(yōu)點(diǎn)：首先，管樁基礎(chǔ)可以得到較好的經(jīng)濟(jì)效益并能保證工程質(zhì)量，特別是在淤泥軟土地區(qū)，采用混凝土灌注樁很難保證工程質(zhì)量，而采用管樁基礎(chǔ)可避免這一問題；其次，管樁施工工期短、造價(jià)低，工期短表現(xiàn)在施工前期準(zhǔn)備時(shí)間短、施工速度快、檢測簡單快捷；造價(jià)低表現(xiàn)在單位承載力造價(jià)低。工期短可以節(jié)省施工費(fèi)用，縮短投資者的投資回收時(shí)間。因此管樁基礎(chǔ)已成為設(shè)計(jì)人員選用的常用基礎(chǔ)形式。但是管樁施工中地層條件對于施工質(zhì)量的影響也是不容忽視的，特別是一些特殊地層能夠造成樁身損壞從而給工程帶來不利影響。本文結(jié)合工程實(shí)例，總結(jié)在穿越密實(shí)粉砂層時(shí)所發(fā)生的問題，提出了解決的辦法并初步驗(yàn)證了解決的效果。
1工程實(shí)例
1.1地層條件某電廠廠址位于沿海地區(qū)，廠區(qū)地質(zhì)條件基本上可以劃分為9個(gè)主要地層，各土層性質(zhì)及參數(shù)見下表。
1.2工程情況工程樁設(shè)計(jì)為PHC預(yù)應(yīng)力管樁，樁徑600mm，壁厚110mm，型號(hào)為AB型[1]，設(shè)計(jì)樁長為46～48米，4節(jié)配樁，樁尖持力層為⑥層粉砂層，樁端全斷面進(jìn)入⑥號(hào)土2m，打樁以標(biāo)高控制為主，貫入度控制為輔的原則。送樁深度為1~4m。
1.3施工中發(fā)現(xiàn)的問題由地層情況可以看出，在樁尖進(jìn)入⑥層粉砂層之前，需要穿越比較密實(shí)的④層粉砂層，其他地層標(biāo)貫擊數(shù)較低，相對來說較軟些。因此在施工過程中，當(dāng)樁尖入土31m左右穿越④粉砂層時(shí)，貫入度較小（10擊2～4cm）。當(dāng)采用一檔施打時(shí)，錘跳高度在3m左右，從跟樁檢測的情況看，錘擊力在5000kN～6300kN之間，錘擊能量在75kJ～125kJ之間，錘擊力及錘擊能量基本正常。但是穿越④粉砂層時(shí)錘擊數(shù)在360～800擊之間，樁頭被打壞頻率較高，最大時(shí)達(dá)到施工數(shù)量的39%，給工程質(zhì)量帶來很大的隱患。如何解決穿越④粉砂層時(shí)保證樁頭的完整是迫切需要解決的問題。
1.4分析樁頭被打壞的原因及解決方法
1.4.1施工中是否嚴(yán)格控制打樁工序質(zhì)量？首先從管樁質(zhì)量、垂直度、順直度、樁帽內(nèi)的減震鋼絲繩、紙墊進(jìn)行了嚴(yán)格控制，起到一定效果，但沒有從根本上解決問題，還是有樁頭破壞的情況。
1.4.2根據(jù)地層情況分析樁身在穿越④粉砂層時(shí)的受力情況
樁在錘擊過程中，若大部分錘擊能量是用來克服樁周摩擦阻力和壓縮樁底土層，只有一小部分錘擊能量使樁身產(chǎn)生彈塑性壓縮時(shí)，樁身完整而不會(huì)破壞。若上層土摩阻力很小，樁底又在較硬的土層時(shí)，貫入度較小，這時(shí)錘擊的大部分能量就作用在樁身上，樁頭部分受到的應(yīng)力最大，樁頭處就很容易發(fā)生破壞。試驗(yàn)資料表明，對于PC樁，當(dāng)錘擊應(yīng)力為混凝土強(qiáng)度的75%時(shí)，錘擊819次產(chǎn)生疲勞破壞；當(dāng)錘擊應(yīng)力為混凝土強(qiáng)度的45%～57%時(shí)，錘擊2400次產(chǎn)生疲勞破壞?，F(xiàn)在尚沒有針對PHC樁的數(shù)據(jù)情況，因此，參考PC樁，PHC樁要求錘擊應(yīng)力控制在混凝土強(qiáng)度的50%以內(nèi)應(yīng)該是能夠滿足要求的。那么，怎么樣使錘擊應(yīng)力滿足打樁要求，又能避免樁頭應(yīng)力的集中呢？根據(jù)現(xiàn)場情況，在保證樁帽減震效果的前提下降低錘的起跳高度，使錘的起跳高度能人為控制滿足要求。通過查閱有關(guān)資料和文獻(xiàn)[2]，調(diào)節(jié)燃油泵排量修整，調(diào)節(jié)排油量，從而達(dá)到減少錘擊能的目的。具體措施是在頂桿與頂銷之間有四種規(guī)格的調(diào)整墊片，用于調(diào)整壓油杠桿到泵體安裝平面之間的距離，其尺寸分別為0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm，墊片越厚，相同擋位上的供油量越少，本工程根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)的情況，調(diào)整墊片的厚度采用0.4mm。
1.5解決效果通過調(diào)節(jié)油泵后在施打過程中穿越④層粉砂層時(shí)采用一檔錘跳高度可控制在2m左右，錘擊力明顯降低，根據(jù)PDA檢測其能量在70~80KJ，錘擊力在4000~4500KN，錘擊應(yīng)力為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%左右，這樣下來800擊左右即穿過④層粉砂層。根據(jù)后來打樁情況看，此項(xiàng)措施很好地解決了穿過④層粉砂層時(shí)樁頭破碎的問題。在穿過④層粉砂層后，進(jìn)入持力層時(shí)，再采用二~三擋送樁，能量提高到設(shè)計(jì)要求，滿足了地基承載力的要求。
2結(jié)論
PHC管樁施工時(shí)，樁頭常常因?yàn)閾舸蚍绞讲徽_導(dǎo)致破壞，嚴(yán)重影響了工程質(zhì)量。本工程結(jié)合現(xiàn)場地層情況，認(rèn)真研究了設(shè)備設(shè)備使用操作方法，僅僅調(diào)整了頂桿與頂銷之間的墊片，即使問題迎刃而解。筆者感到，現(xiàn)場技術(shù)工作不僅要熟知地層情況，而且要了解設(shè)備結(jié)構(gòu)、正確的操作及使用方法，遇到問題時(shí)，結(jié)合實(shí)際，從技術(shù)、設(shè)備多方面尋找摸索解決問題的辦法，往往一些小的技術(shù)發(fā)現(xiàn)和改革，即能達(dá)到意想不到的效果。
參考文獻(xiàn)：
[1]《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程（DJB/T15-22-98）》廣東省標(biāo)準(zhǔn)，中國建筑工業(yè)出版社.
[2]張瑞錦，張志濤.預(yù)應(yīng)力管樁施工中樁身破損原因與處理方法.施工技術(shù).2005.9.
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