裴鳳山

1 工程概況

客運專線甬臺溫鐵路貫穿浙江省經(jīng)濟發(fā)達(dá)的寧波、臺州、溫州三市，北起浙江省寧波市，南至溫州。沿線地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，輔有平緩的褶皺和盆地構(gòu)造，主巖體為:凝灰?guī)r、流紋巖、花崗巖等。本線途經(jīng)海相沉積地區(qū)，軟基一般厚達(dá)30 m～45 m，局部地段厚達(dá)70 m，且大量分布卵礫石和硬塑狀黏土夾層、透鏡體，工程性質(zhì)之差及處理難度位列全國之最。

我部施工的Ⅰ標(biāo)段DK10+617.21～DK12+923.32浸水及軟土地基路堤地基設(shè)計采用PC500-A型預(yù)應(yīng)力混凝土管樁加固，樁長40 m～45 m，樁間距2.5 m，樁頂設(shè)置0.5 m厚碎石墊層，并于其間鋪設(shè)一層10 cm高強度雙向土工格室。

2 施工準(zhǔn)備

2.1 機具選擇

根據(jù)施工方法結(jié)合實際現(xiàn)場情況，選擇樁機與樁錘。選擇樁錘時，必須充分考慮管樁，必須對樁的重量、入土深度、地層巖(土)分布、厚度作綜合分析，再按照樁錘的特性進行選擇的設(shè)計長度及地質(zhì)情況與施工成本，并掌握各種錘的錘型和錘級(錘重)特性。樁錘的夯擊能量必須克服樁的貫入阻力，包括克服樁尖阻力、樁側(cè)摩阻力和樁的回彈產(chǎn)生的能量損失等。錘重與樁重比必須相適應(yīng)，一般情況下錘重與樁重比越大，打樁的效率也越高。如果樁錘的能量不能滿足上述要求，則會引起樁頭部的損壞，難以將樁送到設(shè)計標(biāo)高。但當(dāng)用大型錘打小斷面的樁時，也會使樁產(chǎn)生縱向壓曲或局部破壞。鑒于本工程現(xiàn)場實際情況和設(shè)計要求，我們采用錘擊法沉樁。錘擊法打樁機選用三點支撐滾管自行式柴油打樁機，錘型為DD-45柴油錘，沖擊部分重4.5 t，總錘重9.6 t，沖擊力4 000 kN～5 000 kN。

2.2 平整場地

由于在淤泥質(zhì)土層上施工，穩(wěn)定性差，樁機自重大，振動力強，與地面接觸面小，在施工中容易擾動土質(zhì)造成樁機沉陷傾斜。為了防止施工中出現(xiàn)這種現(xiàn)象，提高地基承載力，應(yīng)將原場地平整，鋪上不小于50 cm厚的工作墊層，工作墊層的材料可以用粒徑不大于10 cm棄碴，但是大塊片石不能使用，否則施工時易引起樁位的偏差。

2.3 樁位放樣

樁位放樣時應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求及現(xiàn)場實際情況，確定打樁方案，按每臺施工區(qū)域劃分測量定位控制網(wǎng)，一般一個區(qū)域內(nèi)根據(jù)每臺樁機每天施工進度放樣10個～20個樁位，在樁位中心點用木樁打入地面，再在木樁上將樁中心點放出，用生石灰線按樁徑大小圈定，以方便插樁和對中。沿線路方向每隔25 m設(shè)置一個水準(zhǔn)控制點，與樁機應(yīng)保持一定距離防止擾動。該控制點作為管樁標(biāo)高的控制點，每周都要用全站儀復(fù)核、校正一次控制點的位置和標(biāo)高。

2.4 檢驗性試樁

試樁主要是為了解樁的承載力、持力層的強度、樁的貫入度。在正式開工前根據(jù)設(shè)計的樁規(guī)格、長度及承載力要求，結(jié)合地質(zhì)條件進行試打樁，通過試打樁取得正式施打所需的有關(guān)控制數(shù)據(jù)及確定施工工藝，尤其是停止沉樁的控制標(biāo)準(zhǔn)及最終貫入度的取值。試打樁應(yīng)符合以下要求:1)試打樁的規(guī)格、長度及地質(zhì)條件應(yīng)有代表性。2)試打條件應(yīng)與設(shè)計樁一致。3)宜采用高低應(yīng)變動載測法配合測試，或進行靜載試驗對樁的承載力，完整性進行檢測。

3 施工工藝及過程

3.1 施工工藝流程

施工工藝流程見圖1。

3.2 施工過程

1)樁機就位。樁機設(shè)備進場后，先進行安裝調(diào)試，然后移至樁位處就位，安裝就位后應(yīng)垂直平穩(wěn)。在樁機移至樁位對中后，用兩臺經(jīng)緯儀對樁機進行垂直度調(diào)正，使導(dǎo)桿垂直，打樁期間經(jīng)常檢查，隨時保證導(dǎo)桿的垂直度。

2)吊樁。起吊前在樁身上劃出以米為單位的長度標(biāo)記，以便沉樁過程中記錄每米錘擊數(shù)。利用樁機自身攜帶的卷揚機具將管樁拖拉就位并起吊，將樁吊起后，將管樁準(zhǔn)確對中樁位后，再用兩臺經(jīng)緯儀(互成90°)雙向調(diào)整管樁的垂直度，通過樁機導(dǎo)架的旋轉(zhuǎn)、滑動及停留進行調(diào)整;插入時的垂直度偏差不得超過0.5%，確保位置及垂直度符合要求。第一節(jié)管樁(底樁)的對中調(diào)直對成樁的垂直度起到關(guān)鍵作用，調(diào)直可防止偏心錘擊。如管樁發(fā)生偏斜，將樁拉起修正或者拔起再重新對中。當(dāng)樁對中完畢后利用樁錘的自重將樁壓入土中。

3)錘擊沉樁。在開始錘擊作業(yè)時，宜用低能量、低沖程或空錘錘擊3擊～5擊，在確認(rèn)樁身貫入方向無異常時，方可連續(xù)錘擊。打樁初期，如樁發(fā)生偏斜，將樁拉起修正或者拔起再重打。施打過程中，用兩個方向的經(jīng)緯儀監(jiān)控管樁垂直度，使得樁錘與樁帽和樁身的中心線應(yīng)重合。

4)接樁。管樁接樁采用樁端板焊接法。當(dāng)下節(jié)樁的樁頭距地面1.0 m～1.5 m時，即可進行焊接接樁。接樁前應(yīng)先將下節(jié)樁的接頭處清理干凈，用鋼絲刷將坡口處泥土、油污、鐵銹等清刷干凈。在下節(jié)樁頭上安裝導(dǎo)向箍，以便快速對中定位。焊接時，先在坡口周圍對稱點焊4點～6點，然后由兩個焊工對稱進行。施焊第一層時，宜適當(dāng)加大電流，加大熔深。焊接層數(shù)為3道，焊縫寬度不低于10 mm，焊縫高度不低于8 mm，其外觀質(zhì)量應(yīng)符合二級焊縫要求。焊好后的樁接頭應(yīng)自然冷卻后方可繼續(xù)沉樁，自然冷卻時間不小于10 min，不得用水冷卻和焊好即沉。接樁外觀質(zhì)量要求:接樁時上下節(jié)管樁應(yīng)保持順直，錯位偏差不大于2 mm，樁節(jié)彎曲矢高不得大于樁長的0.1%，且不得大于20 mm。

5)送樁。如設(shè)計標(biāo)高低于原地面標(biāo)高，則借助送樁器將管樁打到地面下設(shè)計標(biāo)高。

6)收錘標(biāo)準(zhǔn)。收錘標(biāo)準(zhǔn)的確定因素較多，根據(jù)設(shè)計參數(shù)、地質(zhì)條件及工程實踐經(jīng)驗等因素結(jié)合起來確定。主要是抓住關(guān)鍵性控制指標(biāo):最后貫入度、最后1 m錘擊數(shù)、進入持力層深度等要素，才能保證樁達(dá)到設(shè)計要求。本工程按設(shè)計要求，樁類型為摩擦樁，以滿足設(shè)計有效樁長為主結(jié)合貫入度控制的原則收錘。確定管樁端地層符合設(shè)計時，最后貫入度不宜小于20 mm/10擊;當(dāng)持力層為基巖風(fēng)化層時，最后貫入度可適當(dāng)減少，但不宜小于20 mm/10擊。

7)沉樁過程記錄。打樁過程中應(yīng)認(rèn)真詳細(xì)的記錄接樁、施焊等各種作業(yè)時間、每打入1 m的錘擊數(shù)、全樁總的錘擊數(shù)、最后10擊的平均貫入度和最后1 m的錘擊數(shù)等。每一根樁的沉樁過程記錄是施工過程中的真實反映和歷史記錄，是反映工程內(nèi)在質(zhì)量與管理水平的主要憑證。

3.3 施工注意事項

1)施工前根據(jù)周圍地形和設(shè)計樁位布置，合理安排沉樁施工順序，原則上要求先里后外，由中心向兩側(cè)對稱施工。2)嚴(yán)格控制管樁特別是第一節(jié)樁的垂直度，如管樁發(fā)生偏斜，將樁拉起修正或者拔起再重新對中。3)沿線路方向每隔25 m設(shè)置一個水準(zhǔn)點作為管樁的標(biāo)高，對控制點要定期進行復(fù)核。4)為保證土工格室受力均勻，碎石填料直徑不得大于50 mm，土工格室嚴(yán)禁用利器劃割。5)嚴(yán)禁碾壓及運輸?shù)仍O(shè)備直接在土工格室上碾壓或行走作業(yè)。

4 幾點體會

1)先打樁后開挖應(yīng)考慮對稱均勻，如在中間開挖把土堆在周圍就會造成四周和中心的土體高差懸殊，同時超孔隙水壓及振動會使基坑四周的管樁傾斜或折斷，所以應(yīng)因地制宜合理制定基坑開挖方案是必不可少的。

2)合理的選擇錘型，樁錘對樁頭的錘擊速度越快，在樁身上產(chǎn)生的應(yīng)力波強度也越高，即打樁應(yīng)力與錘擊速度成正比，所以為降低錘擊應(yīng)力并保持較好的貫入度，采用較重的樁錘和較低的速度施打，效果良好。

3)地質(zhì)情況復(fù)雜的淤泥、淤泥質(zhì)土和黏性土路基加固處理中容易造成樁后管樁位移。選擇合理的打樁施工順序，能減小管樁的側(cè)向位移。對構(gòu)筑物基礎(chǔ)兩側(cè)的管樁，遵循“對稱施工”的原則，施工過程中，每天監(jiān)測固定的基準(zhǔn)點的變化，并對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，確?；A(chǔ)內(nèi)擠壓應(yīng)力的平衡。

［1］ 張衛(wèi)東.預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在梁場場建中的應(yīng)用［J］.山西建筑，2010，36(16)：92-93.