摘要:在闡述錨桿靜壓樁技術(shù)的工作原理及設(shè)計特點的基礎(chǔ)上,重點探討了錨桿靜壓樁施工技術(shù)要點,以推廣其在工程中的應(yīng)用。
錨桿靜壓樁技術(shù)是80年代以來我國在地基處理工程實踐中逐漸成熟的一項實用新技術(shù),幾十年來,各地使用這項技術(shù)成功地托換加固了諸如辦公樓、住宅樓、工業(yè)廠房等各類建筑物,創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。近幾年來,該項技術(shù)又得到了很大的拓寬和延伸,在房屋增層、柱基糾偏、深基坑支護等方面得到了廣泛應(yīng)用。
1錨桿靜壓樁技術(shù)工作機理
錨桿靜壓樁是錨固螺栓桿和靜力壓樁兩項施工技術(shù)有機結(jié)合形成的一種樁基施工工藝。其工作的基本原理是:在基礎(chǔ)中預(yù)留壓樁口或在原基礎(chǔ)上鑿出壓樁孔,在每個壓樁孔兩側(cè),根據(jù)壓力大小埋設(shè)四根抗拔錨固螺栓桿固定傳力架,利用建筑物自重做反力,液壓千斤頂施力,將樁段逐段壓入地基土中,達到工程所需深度及設(shè)計壓力。然后將樁與基礎(chǔ)形成整體,以達到減少建筑物沉降的目的。
2錨桿靜壓樁設(shè)計特點
錨桿靜壓樁設(shè)計主要根據(jù)工程地質(zhì)情況及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式,確定錨固螺栓桿的直徑、錨固深度、壓樁力、壓樁的直徑和樁長、樁位布置等。每根樁段的長度要根據(jù)原有建筑物的室內(nèi)凈高和壓樁傳力架的構(gòu)造高度確定。
3施工前的準備工作
3.1施工技術(shù)方案的組織與準備
首先組織業(yè)主、監(jiān)理、施工等參建人員熟悉設(shè)計圖紙,結(jié)合技術(shù)規(guī)程、施工規(guī)范,掌握工程質(zhì)量控制要點。施工前,要求壓樁施工單位根據(jù)工程實際情況編制切實可行的施工組織設(shè)計方案,并由其技術(shù)負責人審批后報送業(yè)主和監(jiān)理進行審查經(jīng)業(yè)主和監(jiān)理審核批準后開始實施。
3.2預(yù)制樁、錨桿、接樁材料、壓樁儀表設(shè)備質(zhì)量檢查
預(yù)制樁進場報驗時審查預(yù)制廠企業(yè)資質(zhì)、預(yù)制樁成品出廠合格證及預(yù)制樁原材料質(zhì)保書、樁預(yù)制過程中的材料抽檢報告、預(yù)制樁混凝土28d齡期報告。對進場的成品預(yù)制樁進行外觀檢測,不合格的堅決退場。預(yù)制樁應(yīng)達到設(shè)計強度的70%方可起吊,達到100%才可運輸和壓樁。檢查壓樁千斤頂設(shè)備、壓力儀表、高壓油泵表等在有效期內(nèi)檢測合格證明,現(xiàn)場檢查設(shè)備運轉(zhuǎn)情況,嚴禁帶病工作;檢查錨桿、硫磺膠泥及電焊條等接樁材料的合格證明材料,必要時抽樣送有關(guān)檢測機構(gòu)檢測,符合要求后方可使用。
3.3建筑物沉降記錄數(shù)據(jù)分析
對建筑物沉降觀測數(shù)據(jù)進行分析,主要分析建筑物是否屬于均勻沉降。
3.4建筑物基礎(chǔ)承臺強度檢測
土建總承包單位要提供基礎(chǔ)承臺的混凝土標號、同條件養(yǎng)護混凝土試件的檢測報告,并進行現(xiàn)場回彈檢查,確認基礎(chǔ)承臺混凝土強度是否達到設(shè)計壓樁要求。
4靜壓入樁施工要點
4.1入樁線路的選定
施工時隨著入樁段數(shù)的增多,各層地質(zhì)構(gòu)造土體密度隨之增高,土體與樁身表面間的摩擦阻力也相應(yīng)增大,壓樁所需的壓入力也在增大。為使壓樁中各樁的壓入阻力基本接近,入樁線路應(yīng)選擇單向行進,不能從兩側(cè)往中間進行,這樣地基土在入樁擠密過程中,土體可自由向外擴張,既可避免地基土上溢使地表升高,又不致因土的擠壓而造成部分樁身傾斜,保證了群樁的工作基本均勻并符合設(shè)計值。
4.2試樁要求及P-S曲線
試樁目的是檢驗根據(jù)鉆探報告的地質(zhì)構(gòu)造算出的單樁承載力,并給設(shè)計提供可靠依據(jù)。試樁方法按相關(guān)規(guī)范要求。試樁應(yīng)分別選擇在不同地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域的中央范圍內(nèi)進行。根據(jù)試樁的P-S曲線,確定單樁承載力。根據(jù)試樁加荷超載兩倍計算,各區(qū)單樁承載力均應(yīng)超過原設(shè)計值,同時修改原設(shè)計值。
4.3壓樁操作注意事項
(1)確保樁身不受損壞。
(2)下壓速度控制在1m/min左右,使各層土體能正確反映其抗剪能力。
(3)壓樁機的液壓人樁有一定的垂直行程高度,如YZY360樁機的垂直行程為1.5m,即每人樁1.5m即松開抱樁器。開動油泵使之上移,再抱樁固定壓入,循環(huán)作業(yè)。在開始的第一、二個行程,要特別注意控制樁身的垂直度。
(4)單節(jié)樁需利用鋼制送樁器(即與斷面同規(guī)格的一節(jié)鋼板焊成的樁)幫助混凝土樁順利壓至設(shè)計標高,兩節(jié)樁則在下節(jié)樁壓至樁頂距地表面40cm左右暫停,然后將上節(jié)樁吊人就位。上節(jié)樁下端伸出的鋼筋對準下節(jié)樁頂?shù)念A(yù)留孔,人工灌澆溶化的熱硫磺膠泥,待從預(yù)留孔至溢滿樁頂全表面時,即將上節(jié)樁輕輕插入,使兩樁端接觸面保持有5-10mm間隙,懸粘15-20min后(此時硫磺膠泥已具粘結(jié)力和強度),再繼續(xù)壓樁至設(shè)計標高。
(5)記錄入樁行程深度及相應(yīng)壓力值,以判別入樁情況正常與否及樁的承載能力。
(6)由于液壓抱樁器在機身平臺上,入樁初始的第一、二行程,抱樁點與樁頂距離較大,樁身容易擺動,如不能在初始人樁時保證樁的垂直度,則在后續(xù)行程中調(diào)整時樁身容易折斷。
(7)兩節(jié)及多節(jié)樁粘結(jié)用快凝早強硫磺膠泥,在強大的入樁壓力下無法保證樁的接觸面之間空隙的均勻程度,故對樁端面水平度要求極高。
(8)上下節(jié)樁間利用上節(jié)樁底伸出的鋼筋錨固于下節(jié)樁頂?shù)念A(yù)留孔內(nèi),此鋼筋在樁身起吊中不可避免會拖地彎折,均需在上節(jié)樁吊起懸空插入下節(jié)樁前用套管板直,施工安全需特別注意。
(9)樁與基礎(chǔ)的連接(封樁)是整個壓樁施工的關(guān)鍵工序之一,必須認真進行。樁檢測合格后即可封樁,在封樁前應(yīng)檢查樁外露樁頭的切割情況,壓樁孔內(nèi)雜物、孔內(nèi)積水,孔臂和樁面的浮漿清理情況,交叉鋼筋焊接是否清洗干凈。封樁一般采用C30摻微膨脹早強外加劑混凝土澆搗。HEA型微膨脹劑以10%比例替代水泥,封樁時應(yīng)對樁帽梁進行機械震搗密實,在潮濕環(huán)境下養(yǎng)護14d以上。
5結(jié)語
總之,錨桿靜壓樁托換與其他托換方法相比較,具有受力直觀、測力數(shù)據(jù)可靠、施工設(shè)備簡單易操作、施工速度快、成本低等優(yōu)點,有廣闊的發(fā)展前景,但錨桿靜壓樁托換技術(shù)又是一項風險較大的工作,設(shè)計與施工中任何的疏忽都可能引起重大的質(zhì)量事故,因此,該項技術(shù)要繼續(xù)拓寬應(yīng)用范圍,還需要不斷探索和研究。
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