摘要:預(yù)應(yīng)力管樁作為一種預(yù)制樁,由于其施工快捷方便,單位承載力造價(jià)低,在我國建筑工程領(lǐng)域應(yīng)用甚廣。在我國沿海地區(qū),常存在較厚的液化土層及腐蝕性的地下水,在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力管樁時(shí)需采取一些特殊處理措施,包括對樁的處理及對場地的處理。本文就某實(shí)際工程在中等液化場地及中腐蝕性地下水環(huán)境下預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)所做的一些處理作簡單概述。
預(yù)應(yīng)力管樁作為一種預(yù)制樁,與其它樁型相比,有樁身質(zhì)量穩(wěn)定可靠、承載力高、穿透能力強(qiáng)、施工快捷方便等優(yōu)點(diǎn)。由于技術(shù)因素和經(jīng)濟(jì)因素的緣故,目前在我國建筑工程基礎(chǔ)中應(yīng)用甚廣。管樁持力層宜選擇在較厚的全風(fēng)化或強(qiáng)風(fēng)化巖層、堅(jiān)硬的粘性土層、密實(shí)的碎石土層等。在我國沿海地區(qū),建筑場地常存在較厚的液化土層及有腐蝕性的地下水,預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)應(yīng)用于該類場地時(shí)需采取合理的技術(shù)措施。
本文就某實(shí)際工程在中等液化場地及中腐蝕性地下水環(huán)境下預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)所做的一些處理作簡單概述。
一 工程概況
某五星級度假酒店,位于福建省東山縣金鑾灣片區(qū),建筑面積54000
平米,客房區(qū)最高為8層,公共服務(wù)區(qū)最高為3層。結(jié)構(gòu)體系為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)采用預(yù)應(yīng)力管樁。
場地地質(zhì)狀況:
建筑場地處于福建東南沿海地區(qū),距離海邊直線距離不超過300米,場地為海陸相沖淤積平原地貌單元。擬建場地原為引海水養(yǎng)殖場,場地已基本回填平整。
現(xiàn)場共布置63個(gè)勘探孔,其中技術(shù)孔(取土孔22個(gè))33個(gè),一般孔30個(gè)。技術(shù)孔深度控制進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化巖5~8米,一般孔深度控制進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化巖3~5米。
通過標(biāo)貫試驗(yàn)結(jié)果,擬建場地在七度地震營力作用下會產(chǎn)生輕微~嚴(yán)重液化可能,輕微液化鉆孔19孔,中等液化鉆孔39孔,嚴(yán)重液化鉆孔4孔,不液化鉆孔1孔,平均鉆孔液化指數(shù)為10.06,綜合判定擬建場地為中等液化場地。
通過水樣水質(zhì)分析,揭示場地地下水有中腐蝕性。
因場地為中等液化場地,且地下水對預(yù)應(yīng)力管樁具有中等腐蝕性,按現(xiàn)有規(guī)范或有關(guān)地方規(guī)定,必須對場地及管樁進(jìn)行處理方可采用預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)。
二 對中等液化場地的處理
該場地液化土層厚度超過5米,最厚處達(dá)到10米,在地震作用下會發(fā)生
液化,液化后的土體失去對管樁的水平約束作用。為提高管樁抗水平力能力,宜選用直徑大于500的管樁,本工程采用兩種樁型,分別為500125AB型及600130AB型,持力層選擇為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖。考慮到上部砂層較厚,靜壓穿透力較差,實(shí)際工程施工時(shí)采用錘擊沉樁工藝。為將場地液化等級降至輕微液化以下,該項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)采用550直徑的水泥攪拌樁進(jìn)行處理,處理深度為承臺底下不小于5米,攪拌樁布置間距按2米,每根管樁周邊布置4根攪拌樁。
處理后的場地宜在加固范圍內(nèi)再進(jìn)行液化檢測,檢測結(jié)果需滿足輕微液化
以下方滿足設(shè)計(jì)要求。
三 對中等腐蝕性地下水采取的處理措施
由于該項(xiàng)目持力層為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖,埋深較深,一般在30米左右。單節(jié)樁難以達(dá)到持力層,因此需要接樁,樁接頭鋼端板容易受地下水腐蝕。此外為保護(hù)預(yù)應(yīng)力鋼筋,適當(dāng)加大鋼筋的保護(hù)層厚度,為此選擇壁厚大于125的管樁。本工程針對中等腐蝕性主要采取了以下措施:
1)防止地下水進(jìn)入樁管內(nèi),宜優(yōu)先采用帶混凝土樁尖的成品管樁;
其次可采用錐形鋼樁尖,參國標(biāo)圖集10G409第39頁,其中t1,t2厚度均不小于20mm,焊縫h1,h2不小于12mm,增加腐蝕富裕度;對最上節(jié)的管樁頂離承臺底標(biāo)高3D處用4mm厚、直徑360mm的鋼板封口,防止地下水從樁頂和樁底部進(jìn)入樁芯內(nèi)。最下節(jié)管樁底應(yīng)灌注高度為1.5m的C30細(xì)石混凝土,且封底混凝土應(yīng)摻微膨脹劑。
2) 考慮到地下水在干濕交替條件下對鋼筋砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋具中腐蝕
性,設(shè)計(jì)在樁頂1.0m左右范圍設(shè)置150mm厚的鋼筋混凝土護(hù)筒,護(hù)筒與管樁的接觸面應(yīng)清理干凈,涂刷新舊混凝土界面劑。
3) 管樁當(dāng)采用焊接接樁時(shí),應(yīng)增加端板厚度2mm,相應(yīng)增大焊縫坡口
尺寸并應(yīng)封閉焊滿;此外也可采用機(jī)械嚙合接頭接樁,接樁頭部應(yīng)涂有機(jī)硅砼保護(hù)劑或者其它防腐蝕耐磨涂層,樁身混凝土應(yīng)摻加活性摻合料(如磨細(xì)硅砂粉、磨細(xì)礦渣粉等)及鋼筋阻銹劑。
四 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一些措施
本工程最高為8層,局部為3層,上部荷載不算大,且單樁承載力較高,500直徑的樁單樁承載力特征值取值為2400KN,600直徑的樁單樁承載力特征值取值為3200KN,因此存在較多的單樁及兩樁基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)加強(qiáng)地梁剛度,使地梁線剛度達(dá)到首層柱線剛度的2倍以上。此外,需對樁基承擔(dān)的水平力進(jìn)行驗(yàn)算,確保樁基的水平承載能力。
五 結(jié)語
以上從工程實(shí)踐簡單概述了預(yù)應(yīng)力管樁在場地存在液化及有腐蝕性地下水情況下應(yīng)用時(shí)需要采取的處理措施。管樁的應(yīng)用需根據(jù)場地實(shí)際情況按國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及當(dāng)?shù)匾恍┑胤揭?guī)定,合理設(shè)計(jì),才能確保經(jīng)濟(jì)性,安全性。
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