1、前言
近年來(lái),預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁(簡(jiǎn)稱PHC管樁)由于單樁承載力高、工程造價(jià)低、施工速度快、工效高、工期短等眾多優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用在工業(yè)與民用建筑、橋梁、港口碼頭、水利工程等領(lǐng)域,在國(guó)家建設(shè)中發(fā)揮了愈來(lái)愈大的作用。
PHC管樁的施工方法主要有錘擊和靜壓兩種。目前采用柴油錘、液壓錘錘擊法沉樁的施工工藝在我國(guó)占主導(dǎo)地位。本文對(duì)錘擊法沉樁的工藝流程進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹,并就實(shí)踐中的常遇問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)分析。
2.沉樁工藝流程
3、樁基施工中的常見(jiàn)問(wèn)題分析
3.1斷樁及樁爆頭現(xiàn)象
錘擊沉樁過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)斷樁及爆頭現(xiàn)象。
此類現(xiàn)象的出現(xiàn),一方面是由于樁本身質(zhì)量欠缺所致;另一方面,沉樁施工時(shí)樁錘落距選取過(guò)大及控制油門檔位不當(dāng)也極易引起斷樁及爆頭現(xiàn)象。樁錘落距越大,其下落速度越快,對(duì)樁頭的沖擊應(yīng)力越大,在樁身上產(chǎn)生的應(yīng)力渡越強(qiáng),對(duì)樁身的損毀也就越大。
根據(jù)以上特點(diǎn),在打樁施工時(shí),設(shè)定了“重錘低擊”這一基本原則,用以限制樁錘對(duì)樁身的沖擊。“重錘低擊”指的是在相同錘擊能量的條件下應(yīng)優(yōu)先選用沖擊體大一些的樁錘,以便在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中采用小一些的落距,這樣作,不僅貫人力強(qiáng),且樁受到的沖擊應(yīng)力有限,則樁身樁頭也不易破損。
如選用D50錘開(kāi)4檔油門進(jìn)行作業(yè),不如選用D62錘開(kāi)3檔油門進(jìn)行作業(yè)更合理更合適。選擇柴油錘宜通過(guò)靜載試驗(yàn)樁或試打樁來(lái)選用或校核。由以上例子可以看出“重錘低擊”是個(gè)相對(duì)問(wèn)題。對(duì)于不同的錘重,不同的樁型,可以根據(jù)單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值在一定的范圍內(nèi)選用,避免“大錘打小樁”、“一錘打天下”的不規(guī)范做法。
另外,在打樁施工時(shí)比較普遍的做法是在樁錘與樁帽,樁帽與樁之間加設(shè)彈性墊襯,比如硬紙皮、硬木、麻袋等。這種彈性墊襯可以延長(zhǎng)撞擊時(shí)間、降低錘擊應(yīng)力,并且可以使打樁應(yīng)力分布更均勻,降低樁頭被打爛或出現(xiàn)斷樁的可能性。
3.2樁身傾斜及樁偏位現(xiàn)象
打樁過(guò)程中,樁身傾斜及偏位的現(xiàn)象也比較普遍。
樁身傾斜的主觀原因是樁機(jī)安裝不正,樁架與地面不垂直,樁身、樁帽、樁錘的中心線不重合,產(chǎn)生錘擊偏心,沉樁過(guò)程中樁身傾斜;樁偏位的主觀原因多為施工測(cè)量人員放線不準(zhǔn)。
以上兩種現(xiàn)象的客觀原因較為一致,當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較為復(fù)雜,特別是在沿河海地區(qū)含碎石淤泥層中,樁尖遇到孤石等硬夾層時(shí),錘擊荷載作用下,樁尖跑偏,繼續(xù)施打。將最終導(dǎo)致樁身傾斜及樁偏位兩種后果。
沉樁施工初期,傾斜跑位較為嚴(yán)重時(shí),需采取機(jī)械引孔措施。用鉆機(jī)預(yù)先引孔擾動(dòng)硬夾層,保證沉樁到位。由于有些管樁設(shè)計(jì)為端承摩擦承樁,如果引孔直徑過(guò)大會(huì)影響管樁側(cè)摩阻力發(fā)揮。引孔直徑一般比樁直徑小50-100mm,當(dāng)砂夾層較厚時(shí)引孔直徑取較大值。建議最大孔直徑小于樁直徑100mm。
當(dāng)沉樁施工達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高或者設(shè)計(jì)規(guī)定貫入度,但傾斜或偏位較明顯時(shí),應(yīng)盡快將偏差量值反映給設(shè)計(jì)人員,再由設(shè)計(jì)人員計(jì)算確定是采取補(bǔ)樁、增加承臺(tái)配筋還是擴(kuò)大樁承臺(tái)處理。
3.3管樁靜載試驗(yàn)的休止期
管樁靜載試驗(yàn)的休止期,與樁的時(shí)間效應(yīng)有直接關(guān)系。
樁在施工過(guò)程中不可避免地?cái)_動(dòng)樁周士,降低土體強(qiáng)度,引起樁的承載力下降,以高靈敏度飽和粘性土中的摩擦樁最明顯。隨著休止時(shí)間的增加,土體重新固結(jié),土體強(qiáng)度逐漸恢復(fù)提高.樁的承載力也逐漸增加。以上這種成樁后樁的承載力隨時(shí)間而變化的現(xiàn)象稱為樁的承載力時(shí)間(或歇后)效應(yīng),我國(guó)軟土地區(qū)這種效應(yīng)尤為突出。研究資料表明,時(shí)間效應(yīng)可使樁的承載力比初始值增長(zhǎng)40%-400%。其變化規(guī)律一般是初期增長(zhǎng)速度較快,隨后漸慢,待達(dá)到一定時(shí)間后趨于相對(duì)穩(wěn)定,其增長(zhǎng)的快慢和幅度與土性和類別有關(guān)。
除非在特定的土質(zhì)條件和成樁工藝下積累大量的對(duì)比數(shù)據(jù),否則很難得到承載力的時(shí)間效應(yīng)關(guān)系。另外,樁的承載力包括兩層涵義.即樁身結(jié)構(gòu)承載力和支撐樁結(jié)構(gòu)的地基巖土承載力,樁的破壞可能是樁身結(jié)構(gòu)破壞或支撐樁結(jié)構(gòu)的地基巖土承載力達(dá)到了極限狀態(tài)
只要不出現(xiàn)不合格的情況,時(shí)間可以盡量短。它帶來(lái)的問(wèn)題是。當(dāng)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)異常時(shí)分不清責(zé)任。規(guī)范給出的時(shí)間要求是一般的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),可以參照?qǐng)?zhí)行。
《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)的附錄O中,規(guī)定了管樁靜載試驗(yàn)的休止期:預(yù)制樁在砂土中入土7天后;粘性土不得小于15天;對(duì)于飽和軟粘土不得小于25天。
3.4樁上浮現(xiàn)象
樁上浮情況多數(shù)發(fā)生在大面積群樁施打過(guò)程中,由于打樁速度過(guò)快、打樁行走路線不合理等原因,擠壓地下土層,軟土層形成超孔隙水壓力,產(chǎn)生擠土效應(yīng),使先打人的樁上浮、移位,樁的整體承載力降低。因涌起程度不同,會(huì)造成建筑物的不均勻沉降,嚴(yán)重危及安全。
在沉樁過(guò)程中,要求先打場(chǎng)地中央樁,后打周邊的樁;先施打持力層較深的樁,后施打持力層較淺的樁等等:同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制沉樁速度。雖然采取以上
措施可有效減小管樁“上浮”現(xiàn)象,但實(shí)際仍無(wú)法完全消除。
《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-94)中第7.4.9條規(guī)定,沉樁結(jié)束后,宜普遍實(shí)施一次復(fù)打。
4、結(jié)語(yǔ)
總之,樁基礎(chǔ)的施工,會(huì)受到現(xiàn)場(chǎng)情況,地質(zhì)條件,沉樁設(shè)備,樁的質(zhì)量等因素的共同影響,所以在施工過(guò)程中應(yīng)該具體問(wèn)題具體分析,不能一概而論,全憑經(jīng)驗(yàn)去做。另外,施工人員和設(shè)計(jì)人員的及時(shí)溝通也是保證樁基礎(chǔ)工程質(zhì)量的重要條件。
評(píng)論 (0)