淺談?lì)A(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)

 淺談?lì)A(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)

　　關(guān)鍵詞：靜壓管樁，壓樁技術(shù)，施工質(zhì)量

　　前言：靜壓管樁施工技術(shù)具有低噪聲、無震動(dòng)、無污染、成本低、施工快等特點(diǎn),伴隨建筑業(yè)的發(fā)展,靜壓預(yù)應(yīng)力管樁由原來的低壓樁力(1000～2000KN)、小規(guī)格管樁(300mm、400mm)發(fā)展到目前高強(qiáng)度(C80)、大壓樁力(6000KN～8000KN)、大規(guī)格的管樁(500～600mm)。目前管樁直徑一般為300、400、500、600mm,壁厚為70、95、105、125mm,類型為A型(抗壓)、AB(抗撥)型,樁身混凝土強(qiáng)度多采用C80,樁長一般為8～12m,5～7m短樁根據(jù)施工需要向廠家訂貨。樁尖形式主要有封口型及開口型,其中封口型又分為十字型及圓錐型,不同的樁尖適用于不同的地質(zhì)情況。本文通過一工程實(shí)例,總結(jié)靜壓管樁施工經(jīng)驗(yàn)供大家參考。

　　一、工程實(shí)例

　　工程地上10層,地下1層,建筑高度40.35m,建筑面積為12572m2建筑結(jié)構(gòu)類型:二類高層建筑,現(xiàn)澆框剪、框架結(jié)構(gòu)。

　　工程地質(zhì)情況:

　�、� 人工填土層平均價(jià)格厚4.2m;

　�、� 殘積粘性土層均厚4.1m;

　　③ 砂礫層均厚5.1m;

　�、苋�風(fēng)化巖層中風(fēng)化巖層微風(fēng)化巖層

　　二期基巖均厚22.9m,頂面埋深17.1-27.95m

　　樁基工程安全等級(jí)為一級(jí),采用靜壓PHCΦ500mm預(yù)應(yīng)力C80管樁,管壁厚125mm,單樁設(shè)計(jì)承載力:抗壓2000KN,抗撥1000KN。樁端持力層為④二期基巖的全風(fēng)化巖層,樁長為18～25m。樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高為-6.5m,局部達(dá)-7.5m,工程樁總數(shù)213根.

　　二、施工技術(shù)

　　(一)機(jī)械選擇

　　壓樁機(jī)的選型一般按1.2～1.5倍管樁極限承載力取值,靜壓樁機(jī)采用抱壓式,本工程選用全液壓靜力壓樁機(jī)(YZY-600型)樁機(jī)。樁機(jī)的夾角具選擇長夾具,保證夾樁時(shí),樁身側(cè)壓應(yīng)力較小,且更易控制樁的垂直度。壓樁速度為1.8m/min。樁機(jī)的壓力儀表按規(guī)定送檢,以確保夾樁及壓力控制準(zhǔn)確。送樁器應(yīng)考慮施工中有超深送樁,但送樁一般不宜超過4m。

　　(二)施工準(zhǔn)備

　　1、場(chǎng)地要求現(xiàn)場(chǎng)的坡度不宜大于1/100,地耐力應(yīng)不小于140KN/m2。當(dāng)樁機(jī)上坡時(shí),坡度應(yīng)控制在10%,上坡時(shí)卸掉樁機(jī)配置。對(duì)樁機(jī)處的地面有混凝土地坪及舊有建筑物基礎(chǔ),應(yīng)予鑿除。樁機(jī)最小工作半徑:樁位中心距周邊建(構(gòu))筑物應(yīng)大于1/2壓樁機(jī)寬度+1.0m,且對(duì)建(構(gòu))筑物應(yīng)有保護(hù)措施。

　　2、管樁堆放。管樁進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)有出廠合格證和檢驗(yàn)報(bào)告,強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)值的100%，現(xiàn)場(chǎng)堆放不能超過4層。堆放在堅(jiān)實(shí)、平整的場(chǎng)地上,以防不均勻沉降造成損樁,并采取可靠的防滾、防滑措施。

　　3、樁位測(cè)量定位根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行放樣,將軸線控制點(diǎn)引出6～8m,做好測(cè)量控制網(wǎng)。樁位可打短鋼筋并灑白石灰醒目標(biāo)識(shí)。樁位測(cè)量允許偏差值:單樁10mm,群樁20mm。

　　(三)壓樁順序

　　對(duì)多于5根的群樁承臺(tái)應(yīng)考慮壓樁時(shí)的擠土效應(yīng),應(yīng)先施壓,后壓群樁周邊較少樁的承臺(tái);不同深度的樁基,應(yīng)先深后淺,先大后小;盡量避免因樁機(jī)多次行走擾動(dòng)地面土層,使地面沉陷;以經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)樁、喂樁方便為原則,根據(jù)場(chǎng)地情況,決定先壓樁再開挖基坑。分3個(gè)施工區(qū)段

　　A、C區(qū)管樁采取逐排壓樁,B區(qū)的核心筒下的2個(gè)承臺(tái)的樁較密集,每個(gè)承臺(tái)的樁數(shù)9根,橫縱樁距為3.2D、3.6D(D為樁徑),采取由中間向兩個(gè)方向?qū)ΨQ施工的壓樁方法。

　　(四)工藝流程

　　樁位測(cè)量定位→樁機(jī)就位→吊樁→對(duì)中→焊樁尖→壓第1節(jié)樁→焊接接樁→壓第n節(jié)樁→(送樁)→終樁。

　　(五)壓樁技術(shù)

　　1、樁機(jī)就位

　　樁機(jī)移至樁位置,將樁機(jī)調(diào)平,使夾持器的中心對(duì)正樁位中心。

　　2、管樁就位

　　用樁機(jī)上的吊車吊起就近的管樁,指揮員指令吊車慢慢把管樁放入夾持箱內(nèi)。當(dāng)管樁下放至地面10cm處停車,夾持器把管樁夾緊,吊車的吊鉤放松。夾樁的壓力不大于5Mpa,并應(yīng)逐次加壓。管樁對(duì)中方法:將鋼筋制成的Φ500mm的模具放置在地面上,模具的中心對(duì)樁位中心,而管樁周邊與模具的周邊對(duì)齊。管樁對(duì)中后,提起管樁少許,進(jìn)行樁尖焊接,本工程采用十字式樁尖。

　　3、壓樁

　　A、壓好第1節(jié)樁是保證整根壓樁質(zhì)量的關(guān)鍵,定位和垂直度應(yīng)嚴(yán)格控制,壓入時(shí),先應(yīng)根據(jù)機(jī)上水平儀調(diào)平機(jī)臺(tái),同時(shí)須在樁機(jī)的正面和側(cè)面分別設(shè)經(jīng)緯儀或吊線錘,監(jiān)控下樁垂直度,樁身垂直度偏差不宜大于0.5%,壓樁速度不得大于1.8M/min。若樁身垂直度偏大,須撥出已壓入部分并根據(jù)經(jīng)緯儀指示調(diào)整機(jī)臺(tái)水平度使樁身垂直,同時(shí)記錄此時(shí)機(jī)上水平儀的偏差量作為下次調(diào)平的修正值,再行壓入,并認(rèn)真注意壓樁時(shí)的樁身和壓力表的變化情況,如有異常偏移或傾斜立即分析原因,并采取校正措施,在確認(rèn)壓入方向無異常時(shí),方可連續(xù)施壓。

　　B、應(yīng)合理調(diào)配管節(jié)長度,盡量避免接樁時(shí)樁尖處于或接近硬持力層,管樁接頭數(shù)不宜超過3個(gè)。同一承臺(tái)樁的接頭位置應(yīng)相互錯(cuò)開。

　　C、由于全風(fēng)化巖面起伏變化大,管樁終壓后會(huì)造成樁長不一,有砍樁與超送(后接樁),露出地面的管樁應(yīng)及時(shí)截樁,截至地面以下300～500mm,以免樁機(jī)行走時(shí)損壞管樁。對(duì)超送樁的,待以后土方開挖后再進(jìn)行接樁,視超送長度可采取人工挖孔、四周挖土接樁,或直接降低承臺(tái)墊層標(biāo)高,但應(yīng)確保樁頂嵌入承臺(tái)100mm。

　　D、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量員對(duì)壓樁過程進(jìn)行全程測(cè)點(diǎn)測(cè)量,以保證樁的垂直度。

　　E、遇下列情況之一時(shí)應(yīng)暫停壓樁,并及時(shí)與設(shè)計(jì)、監(jiān)理等有關(guān)人員研究處理:①壓力值突然下降,沉降量突然增大;

　�、跇渡砘炷�土剝落、破碎;

　�、蹣渡硗蝗粌A斜、跑位,樁周涌水;

　�、艿孛婷黠@隆起,鄰樁上浮或位移過大;

　　⑤按設(shè)計(jì)圖上要求的樁長壓樁,壓樁力未達(dá)到設(shè)計(jì)值;

　�、迒螛冻休d力已滿足設(shè)計(jì)值,壓樁長度不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

　　F、樁壓好后樁頭高出地面的部分及時(shí)截除,嚴(yán)禁施工機(jī)械碰撞或?qū)�樁頭用作拉錨點(diǎn),送樁遺留的孔洞宜用小木板進(jìn)行覆蓋。

　　G、本工程在壓樁過程中認(rèn)真記好壓樁時(shí)間,壓入樁長、所施壓力等讀數(shù),以判斷樁的質(zhì)量和承載力,當(dāng)壓力表讀數(shù)突然上升或下降時(shí),應(yīng)停機(jī)對(duì)照地質(zhì)資料進(jìn)行分析,看是否碰到障礙物,或產(chǎn)生斷樁等情況,施工中禁止間斷壓樁。

　　4、接樁

　　本工程的樁接頭采用CO2氣體保護(hù)焊,CO2氣體保護(hù)焊是以CO2作為保護(hù)氣體介質(zhì),依靠焊比和焊件之間產(chǎn)生電弧來熔化金屬進(jìn)行焊接,以CO2氣體在電弧周圍造成局部的保護(hù)層,以防止有害氣體的侵入,保證焊接過程的穩(wěn)定性,從而獲得高質(zhì)量的焊縫。CO2純度要求不低于99.5%,否則會(huì)降低焊縫機(jī)械性能和產(chǎn)生氣孔,焊接作業(yè)區(qū)應(yīng)設(shè)逢布防風(fēng)措施。

　　A、需接樁時(shí),其入土部分樁段的樁頭宜高出地面0.8～1.0m,便于接樁焊接操作,上下節(jié)樁段錯(cuò)位偏差不應(yīng)大于2mm。

　　B、管樁對(duì)接前,上下端板表面應(yīng)用鐵刷子清刷干凈,坡口處應(yīng)刷至露出金屬光澤。

　　C、管樁接樁一般為“U”形坡口,可采用JM-56型的(屈服強(qiáng)度420Mpa,抗拉強(qiáng)度500Mpa,延伸率22%)Φ2或Φ2.5焊絲。焊接時(shí)宜先在坡口周圍上對(duì)稱點(diǎn)焊4～6點(diǎn),再分層施焊,施焊宜由2個(gè)焊工對(duì)稱進(jìn)行。

　　D、焊接層數(shù)不得小于3層,內(nèi)層焊渣必須清理干凈后方能焊外層,焊縫應(yīng)飽滿連續(xù)。每道焊接接頭必須超前引弧以免產(chǎn)生缺陷,根部必須焊透。焊接部分不得有凹痕、咬邊、焊瘤、夾渣、裂縫等有害缺陷。表面加強(qiáng)焊縫堆高宜≤1mm,焊接后應(yīng)進(jìn)行外觀檢查,發(fā)現(xiàn)有缺陷應(yīng)返工修整,樁端處間隙采用厚薄適當(dāng)、加工成楔形的鐵片填實(shí)焊牢。

　　E、盡可能縮小接樁時(shí)間,焊好的樁接頭應(yīng)自然冷卻后才可繼續(xù)壓樁,自然冷卻時(shí)間不宜少于8min,嚴(yán)禁用水冷卻或焊好后立即施壓。焊接接樁應(yīng)按隱蔽工程進(jìn)行驗(yàn)收。

　　5、送樁

　　本工程送樁長度為0.5～4.5m,當(dāng)樁頂壓至接近地面需要送樁時(shí),應(yīng)測(cè)量出樁垂直度并檢查樁頂質(zhì)量、合格后立即送樁。送樁器的中心與管樁中心線應(yīng)吻合一致。

　　6、終壓

　　正式壓樁前,分別對(duì)不同的樁型進(jìn)行試壓樁,確定壓樁的終壓技術(shù)參數(shù)為:以壓樁力為主要控制指標(biāo),有效樁長為參考參數(shù)。當(dāng)有效樁長小于20m時(shí)的終壓值取18Mpa(4500KN),當(dāng)有效長小于15m時(shí),取終壓值19Mpa(4750KN),滿壓不再貫入后復(fù)壓3次,間隔5min,每次持荷10s,總沉降量不超過10mm。

　　7、截樁

　　樁頭截除采用鋸樁器截?cái)?禁用大錘敲擊或強(qiáng)行扳拉截樁。樁頂標(biāo)高偏差不得大于2cm。電動(dòng)切割機(jī)通過螺栓連接固定在抱箍上,通過手柄,進(jìn)行割樁工作,割樁時(shí)需加水,操作時(shí)需要換幾個(gè)方向。

　　三、施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

　　(一)加強(qiáng)管樁的進(jìn)場(chǎng)檢查驗(yàn)收工作。管樁使用前應(yīng)進(jìn)行全數(shù)的外觀檢查，樁的表面應(yīng)平整、密實(shí)，掉角的深度不應(yīng)超過10mm，且局部蜂窩和掉角的缺損總面積不得超過該樁表面全部面積的0.5%,并不得過分集中。管樁的吊運(yùn)應(yīng)輕吊輕放、避免劇烈碰撞,進(jìn)場(chǎng)的管樁應(yīng)分類堆放整齊,墊木宜用耐壓的枕木,不得用有棱角的金屬構(gòu)件替代。管樁堆放超過2層時(shí),應(yīng)用吊機(jī)取樁、嚴(yán)禁拖樁。當(dāng)堆放管樁不超過2層時(shí),可拖拉取樁,但拖地端應(yīng)用廢輪胎等彈性材料保護(hù)。

　　(二)壓樁施工過程中,應(yīng)對(duì)周圍建筑物和圍墻進(jìn)行變形監(jiān)測(cè),并做好記錄。

　　(三)對(duì)群樁承臺(tái)壓樁時(shí),應(yīng)考慮擠土效應(yīng)。靜壓樁的樁位復(fù)核一般在土方開挖后進(jìn)行,土方開挖施工中應(yīng)注意樁的成品保護(hù),考慮土體反彈,土方開挖宜在壓樁后的2周后進(jìn)行,應(yīng)采取分層均勻開挖,每次開挖的深度應(yīng)視土質(zhì)情況確定,粘性土一般控制開挖深度為1.5～2.5m,淤泥質(zhì)土的開挖深度一般控制在0.5～1.5m,土方開挖時(shí)采取了由四周分層均勻開挖,樁間較密的土方采用小型反鏟開挖,則土層中的擠土應(yīng)力被均勻地釋放。

　　(四)地質(zhì)報(bào)告表明本工程的孤石較多,對(duì)有孤石樁位采取補(bǔ)勘措施,探明孤石的大小、位置,因本工程孤石埋藏較淺,對(duì)小孤石可采取用送樁器進(jìn)行排擠引孔,體積大的先用挖土機(jī)清除。

　　(五)根據(jù)地質(zhì)報(bào)告和實(shí)際情況確定配樁計(jì)劃,并考慮同一承臺(tái)的樁接頭位置應(yīng)錯(cuò)開。

　　(六)第1節(jié)樁入土垂直度偏差應(yīng)控制在0.5%內(nèi),樁身垂直度度偏差小于1%。

　　(七)終壓值由設(shè)計(jì)單位根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試樁情況及工程地質(zhì)勘探報(bào)告等確定,一般磨擦樁以樁長為控制條件:

　�、俅笥�20m的端承磨擦樁以樁長為主,終壓對(duì)照;

　�、趯�(duì)于15～20m長的樁,密實(shí)砂土持力層時(shí),應(yīng)以終壓力達(dá)2.0～2.5倍的設(shè)計(jì)荷載為終壓控制條件,穩(wěn)壓不少于3次;

　　③對(duì)于長度小15m樁,粘土持力層時(shí),應(yīng)以終壓力為終壓控制條件;宜連續(xù)多次復(fù)壓。

　　(八)管樁與承臺(tái)間的連接是靠管樁伸入承臺(tái)及頂部現(xiàn)澆的樁芯混凝土,因此,管樁入承臺(tái)高度及錨筋長度必須確保。

　　四、結(jié)束語：

　　綜上所述,靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工具有低噪聲、無振動(dòng)、無污染、運(yùn)輸?shù)跹b方便、施工工期短、施工文明程度高等特點(diǎn)。近年來，隨著建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，靜壓預(yù)應(yīng)力管樁在工程上已廣泛運(yùn)用等。