淺談預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工
關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、施工、檢測。
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)適用于樁端持力層為較厚的強風(fēng)化或全風(fēng)化巖層,堅硬粘性土層,密實碎石土、砂土、粉土層的場地,適合廣東沿海地區(qū)的地質(zhì)條件,且具有工期短、造價低的優(yōu)點。因此,它成為廣東地區(qū)設(shè)計人員優(yōu)先選用的建筑樁基礎(chǔ)型式之一,具有一定的推廣價值,F(xiàn)結(jié)合深圳某大型商業(yè)建筑工程,淺談預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工!
一. 工程概況
該項目位于深圳市龍崗區(qū)龍翔大道,建筑面積70434.4平方米,地下一層,地上四層,采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁有兩種,樁徑φ500-100mm的有890根(設(shè)計單樁承載力1800KN)。樁徑φ400-95mm的有209根(設(shè)計單樁承載力1300KN)。
二. 工程地質(zhì)條件
。ㄒ唬 部分探孔土樣見下圖
。ǘ 場地工程地質(zhì)見下表
場地工程地質(zhì)概況表
本工程地質(zhì)情況適合采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)!
三、施工工藝流程簡介
單根樁的施工工藝流程如下:
測量放線定樁位→樁機就位→運樁至機前→安裝樁尖→樁管起吊、對位并插樁→調(diào)整樁及樁架的垂直度→開錘施打→復(fù)核垂直度,繼續(xù)施打→第二節(jié)樁起吊、接樁→施打第二節(jié)樁,測量貫入度,直至達到設(shè)計要求的收錘標準時收錘→樁機移位!
四、施工要點
(一)管樁定位。
測放樁位時,在樁位中心處用鋼筋頭打入土中,然后以鋼筋頭為圓心、樁身半徑為半徑,用白灰在地上劃圓,使樁頭能依據(jù)圓準確定位。
管樁基礎(chǔ)施工的軸線定位點和水準基點應(yīng)設(shè)置在不受施工影響的地方,一般要求距離群樁的邊緣不少于30m.
。ǘ┕軜兜亩逊、起吊。
(1) 管樁在裝車、卸車及現(xiàn)場倒過時,現(xiàn)場輔助吊機采用兩點水平起吊,鋼絲繩夾角必須大于45°
(2) 管樁在施工現(xiàn)場的堆放應(yīng)按下列要求進行:
a) 管樁應(yīng)按不同長度規(guī)格和施工流水作業(yè)順序分別堆放,以利于施工作業(yè)。
b) 堆放場地應(yīng)平整、堅實。
c) 若施工現(xiàn)場條件許可,宜在場面上堆放單層管樁,此時下面可不用墊木支承。
d) 管樁疊堆二層或二層以上(最高只能疊堆四層時)時,底層必須設(shè)置墊木,墊木不得下陷入土,支承點應(yīng)設(shè)在離樁端部0.2倍的樁長處,嚴禁有三個或三個以上支承點,底層最外邊的管樁應(yīng)在墊木處用木楔塞緊以防滾邊。墊木應(yīng)選用耐壓的長木方或枕木,不得使用有棱角的金屬構(gòu)件。
(3) 打樁施工時,采用專門吊機取樁、運樁。若立樁采用一點綁扎起吊,綁扎點距離樁端0.239L(L為樁長)。
。ㄈ┕軜兜拇怪倍瓤刂啤
管樁直立就位后,采用兩臺經(jīng)緯儀在離樁架15m以外正交方向進行觀察校正,也可在正交方向上設(shè)置兩根垂直垂線吊砣進行觀察校正,要求打入前垂直控制在0.3%以內(nèi),成樁后垂直度應(yīng)控制在0.5%以內(nèi)。每臺打樁機配備一把長條水準尺,可隨時量測樁體的垂直度和樁端面的水平度!
。ㄋ模╁N擊沉樁。
管樁在打入前,在樁身上劃出以米為單位的長度標記,并按以下至上的順序表明樁的長度,以便觀察樁的入土深度及每米錘擊數(shù)。
施工時應(yīng)按下列原則進行錘擊沉樁:
a.遵循重錘低擊原則,第一節(jié)樁初打時應(yīng)用小落距施打,等樁尖入土后,樁的垂直度及平面位置都符合要求,地質(zhì)情況也無異常后再用較大落距進行施打。
b.樁的施打須一氣呵成,連續(xù)進行,采取措施縮短焊接時間,原則上當(dāng)天開打的樁必須當(dāng)日打完。
c.選擇合適的樁帽、樁墊、錘墊,避免打壞樁頭。
d.施工時如遇貫入度劇變、樁身突然偏斜、跑位以及與鄰樁深度相差過大、地面明顯隆起、鄰樁位移過大等異常情況時,應(yīng)立即停止施工,及時會同有關(guān)部門研究處理意見后再復(fù)工!
。ㄎ澹┙訕。
1.當(dāng)管樁需要接長時,其入土部分樁段的樁頭離地面50cm左右可停錘開始接樁。
2.下節(jié)樁的樁頭處設(shè)導(dǎo)向箍以方便上節(jié)樁就位。接樁時上下節(jié)樁段應(yīng)保持順直,錯位偏差不得大于2mm.
3.上下節(jié)樁之間的空隙應(yīng)用鐵片全部填實,結(jié)合面的間隙不得大于2mm.
4.焊接前,焊接坡口表面應(yīng)用鐵刷子清刷干凈,露出金屬光澤。
5.焊接前先在坡口圓周上對稱點焊6處,待上下樁節(jié)固定后,施焊由兩到三個焊工同時進行。
6.每個接頭焊縫不少于兩層,內(nèi)層焊渣必須清理干凈以后方能施焊外一層,每層焊縫接頭應(yīng)錯開,焊縫應(yīng)飽滿連續(xù),不出現(xiàn)夾渣或氣孔等缺陷。
7.施焊完畢后自然冷卻8分鐘方可繼續(xù)進行,嚴禁用水冷卻或焊好即打!
。┡錁杜c接樁。
1配樁
在施工前,先詳細研究地質(zhì)資料,然后根據(jù)設(shè)計圖紙、地質(zhì)資料預(yù)估樁長(樁頂設(shè)計標高至樁端的距離)對每條樁進行配樁,同時在每個承臺的樁施工前,對第一條樁適當(dāng)?shù)嘏溟L一些(一般多配1.5~2.0m),以便掌握該地方的地質(zhì)情況,其它的樁可以根據(jù)該樁的入土深度或加或減,合理地使用材料,節(jié)約管樁。
2送樁
a. 本工程須送樁2~3m,送樁存在一些不利方面,如由于送樁時樁帽與樁頂之間有一定空隙,因此打樁時此部分不是一個很好的整體,往往使樁容易偏斜和損壞,另外打樁錘擊力經(jīng)送樁器后,能量有所消耗,影響對樁的打擊能力。因此送樁不宜太深,且應(yīng)控制在設(shè)計允許的范圍內(nèi)。
b.送樁前應(yīng)測出樁的垂直度,合格者方可送樁。
c.送樁作業(yè)時,送樁器與管樁樁頭之間應(yīng)放置1~2層麻袋或硬紙板作襯墊。送樁器上下兩端面應(yīng)平整,且與送樁器中心軸線相垂直。送樁器下端面應(yīng)開孔,使管樁內(nèi)腔與外界連通。
d.打樁至送樁的間隔時間不應(yīng)太長,應(yīng)即打即送!
。ㄆ撸┦斟N標準。
根據(jù)設(shè)計要求,結(jié)合度試樁報告、地質(zhì)資料,當(dāng)沉樁滿足設(shè)計貫入度和樁入土深度達到要求時,即可收錘。
若沉樁貫入度和樁入土深度達不到設(shè)計要求,收錘標準宜采用雙控,即當(dāng)樁長小于設(shè)計要求,而貫入度已經(jīng)達到設(shè)計規(guī)定數(shù)值時,應(yīng)連續(xù)錘擊3陣,每陣貫入度均小于規(guī)定數(shù)值時可以收錘;當(dāng)沉錘深度超過設(shè)計要求時,也應(yīng)打至貫入度等于或稍小于規(guī)定數(shù)值時收錘。
打樁的最后貫入度應(yīng)在下列條件下測量:
1.樁頭完好無損;
2.柴油錘跳動正常;
3.錘擊沒有偏心;
4.樁帽襯墊和送樁器等正常;
5.打樁結(jié)束前立即測定!
(八)打樁記錄。
整個打樁過程中,要對每一節(jié)樁和每一根樁的施工情況作出如實的記錄,對每節(jié)樁的編號、樁的偏差和打樁的錘數(shù)作好記錄。要求記錄每一根樁的各節(jié)樁的編號和施打日期。對樁長和樁的貫入度記錄要清楚。在施工過程中應(yīng)設(shè)專人負責(zé)記錄。
打樁施工記錄要按規(guī)范要求作好《鋼筋砼預(yù)制樁施工記錄》表,每一焊位、樁長及貫入度記錄均應(yīng)請現(xiàn)場業(yè)主代表或監(jiān)理代表簽字后認可!
五、 樁基檢測及結(jié)果分析
。ㄒ唬 動測
本工程選區(qū)7根樁進行高應(yīng)變動力檢測,采用美國PDI公司生產(chǎn)的打樁分析儀(PDA-PAK),傳感器采用美國PCB公司生產(chǎn)的壓電式力傳感器和壓電式加速度傳感器,錘擊設(shè)備采用83KN落錘,經(jīng)檢測,7根樁均樁身完整。檢測樁之一27E-3#(設(shè)計單樁承載力標準位為1800KN)檢測速度曲線擬合實測力曲線圖、計算得到的模擬靜壓試驗的P-S曲線圖、實測力與速度時程曲線見下圖
由以上數(shù)據(jù)可見,此樁樁身完整無缺陷,單樁承載力檢測位為4592KN,符合設(shè)計要求!
。2)靜載
本工程選取4根樁進行靜載試驗,采用砼塊壓重平臺反力裝置,加載系統(tǒng)由精密油壓表和千斤頂組成,采用慢速維持荷載法,每級加載為最大荷載的1/10,第一級按2倍分級荷載加載,在每一級荷載作用下,樁的沉降量在每小時小于0.1mm,可加下一級荷載。經(jīng)檢測,4根樁均符合設(shè)計要求。
檢測樁之一17C-1#樁成樁參數(shù)為:樁徑φ500,入土樁長26m,單樁承載力設(shè)計值為1800KW,總錘擊數(shù)為1368擊,最后三陣貫入度均為1.1cm/10擊,其Q-S曲線如下:
17C-1#樁試驗結(jié)果如下:
由以上數(shù)據(jù)可見,此樁在各級加載過程中沉降穩(wěn)定,且最終檢測值達到3600KN,符合設(shè)計要求!
參考資料:《預(yù)應(yīng)力砼管樁基礎(chǔ)技術(shù)工程DBJ/T15-22-98》