黃秀岸
(廣西浩天建筑工程有限公司,廣西 南寧530031)
靜壓樁是現(xiàn)在常用的深基礎(chǔ)形式之一。由于其具有工期短、噪聲小、相對(duì)鉆孔樁而言靜壓樁不怕坍孔及質(zhì)量相對(duì)容易控制等優(yōu)點(diǎn),在國(guó)內(nèi)得到了業(yè)主的青睞。近年來(lái),靜壓樁在我國(guó)建筑中廣泛應(yīng)用,并取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。采用此公法施工的樁廠(chǎng)、長(zhǎng)已經(jīng)達(dá)到70 m以上,壓樁機(jī)的設(shè)計(jì)壓力已經(jīng)達(dá)到6 000~7 000 kN,靜壓式基礎(chǔ)不僅適用于多層建筑,還可用于20~30層的高層建筑。但是靜壓樁又存在需要的工作面較大、在單樁承載力方面較低、與打樁一樣具有擠土效應(yīng)、對(duì)隔壁建筑物有可能造成影響甚至破壞等缺點(diǎn)。因此,靜壓樁常用于施工場(chǎng)地較大的地方。隨著靜壓管樁的廣泛應(yīng)用,靜壓管樁的質(zhì)量安全技術(shù)問(wèn)題也備受人們關(guān)注。
靜壓樁制樁主要應(yīng)用于軟土地基。在樁壓入過(guò)程中,以樁機(jī)本身的重量(包括配重)作為反作用力,來(lái)克服壓樁過(guò)程中的樁側(cè)摩阻力。當(dāng)預(yù)制樁在豎向靜壓力作用下沉入土中時(shí),樁周土體發(fā)生急速而激烈的擠壓,土中孔隙水壓力急劇上升,土的抗剪強(qiáng)度大大降低,此時(shí)樁身很容易下沉。
(1)靜壓樁具有較高的承載力。
(2)靜壓樁在施工過(guò)程中的每一時(shí)刻均能實(shí)現(xiàn)其壓力值,也可客觀(guān)地反映地層情況,還可以利用施工終了似的壓力值來(lái)評(píng)估樁的單樁承載力。這也是其他樁的施工方法所無(wú)法做到的。
(3)具有關(guān)技術(shù)資料統(tǒng)計(jì),靜壓樁較之預(yù)制打入樁約可節(jié)約混凝土25%、鋼筋40%~50%、節(jié)約造價(jià)25%。
(1)仍然具有擠土效應(yīng),對(duì)周?chē)ㄖh(huán)境及地下管線(xiàn)有一定的影響,要求邊樁中心到相鄰建筑物的間距較大。
(2)施工場(chǎng)地的地耐力要求較高,在新填土、淤泥土及積水浸泡過(guò)的場(chǎng)地施工易陷機(jī)。
(3)不宜在地下障礙物或孤石較多的場(chǎng)地施工。
(4)過(guò)大的壓樁力(夾持力)易將管樁樁身夾破、夾碎,或使管樁出現(xiàn)縱向裂縫。
測(cè)量放線(xiàn)→樁機(jī)就位→起吊預(yù)制樁→穩(wěn)樁→壓樁→接樁→送樁→檢查驗(yàn)收→轉(zhuǎn)移樁機(jī)。
(1)審查施工單位資質(zhì),審查技術(shù)人員的資格證書(shū),審查施工組織設(shè)計(jì)和施工進(jìn)度計(jì)劃。
(2)施工前,場(chǎng)地要達(dá)到“三通一平”要求,使施工樁機(jī)設(shè)備能順利進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。做好現(xiàn)場(chǎng)清理地下空間障礙物工作,如舊建筑物的基礎(chǔ)防空洞、地下管線(xiàn)等。
(3)樁機(jī)的壓樁力不小于單樁豎向承載力的3倍。會(huì)同各單位技術(shù)人員選擇樁機(jī),盡量采用超載施工。
(4)熟悉施工圖紙,參加設(shè)計(jì)圖會(huì)審,進(jìn)行施工放線(xiàn)工作,樁位的準(zhǔn)確與否直接影響著整個(gè)工程的結(jié)構(gòu)和是否符合“規(guī)劃”要求,對(duì)已放好的線(xiàn)及樁位要及時(shí)復(fù)核及報(bào)驗(yàn),在確認(rèn)無(wú)誤后方可進(jìn)行壓樁施工。
(5)對(duì)每批進(jìn)場(chǎng)的樁認(rèn)真檢查其表面質(zhì)量,樁身不允許有縱橫向裂縫,表面漏筋、斷筋、脫頭現(xiàn)象,端板的凹陷、局部磕損、粘皮等質(zhì)量缺陷深度不得大于10 mm。認(rèn)真核對(duì)管樁的出廠(chǎng)日期,確保管樁強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度,及達(dá)到14 d齡期后方可沉樁。管樁應(yīng)堆放在堅(jiān)實(shí)平整的場(chǎng)地,各種規(guī)格應(yīng)盡可能分別堆放,以便于起吊時(shí)不會(huì)弄錯(cuò)順序和型號(hào),堆放層數(shù)起碼不超過(guò)三層。
經(jīng)選定的壓樁機(jī)進(jìn)行安裝調(diào)試就位后,行至樁位處,使樁機(jī)夾持鉗口中心(可掛中心線(xiàn)陀)與地面上的樣樁基本對(duì)準(zhǔn),調(diào)平壓樁機(jī)后,再次校核無(wú)誤,將長(zhǎng)步履(長(zhǎng)船)落地受力。
起吊預(yù)制樁是最容易的一道工序,即把樁吊到樁機(jī)上。起吊預(yù)制樁控制要點(diǎn)是控制預(yù)制樁本身樁身的質(zhì)量和吊點(diǎn)的選擇。預(yù)制樁應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 70%方可起吊,強(qiáng)度達(dá)到 100%方可運(yùn)輸。樁在起吊和搬運(yùn)時(shí),必須做到平衡,不得損壞。水平吊運(yùn)可采用二點(diǎn)起吊,吊點(diǎn)距樁端0.207 L(L為樁長(zhǎng));一點(diǎn)起吊,吊點(diǎn)距樁端0.29 L(L為預(yù)制樁長(zhǎng)),在10 m。預(yù)制鋼筋砼方樁應(yīng)表面平整、密實(shí),掉角深度不超過(guò)10 mm,局部蜂窩和掉角的缺損面積不得超過(guò)全部樁表面積的0.5%,并不得過(guò)分集中;砼的收縮裂縫深度要小于20 mm,寬度要小于0.15 mm,橫向裂縫長(zhǎng)度不得超過(guò)邊長(zhǎng)的1/2;樁項(xiàng)與樁尖處不得有蜂窩、麻面、裂縫或掉角。
穩(wěn)樁就是把預(yù)制管樁就位于樁位上且固定好。穩(wěn)樁時(shí)應(yīng)注意:為了避免壓樁時(shí)出現(xiàn)樁位偏差且超過(guò)容許偏差,穩(wěn)樁時(shí)要注意樁位不能出現(xiàn)偏差;啟動(dòng)門(mén)架支撐油缸使門(mén)架微傾15 °,預(yù)制樁插入,然后調(diào)整樁的兩個(gè)方向上的垂直度使樁保持豎直,控制參數(shù)為0.5%以?xún)?nèi);為了使樁更易進(jìn)入土體中、保護(hù)樁端端面不易損壞及有部分防水作用,穩(wěn)樁后壓樁前對(duì)于每一條樁都要把十字樁尖焊上。
(1)壓樁應(yīng)連續(xù),同一根樁中間間歇不得超過(guò)30 min。
(2)為了便于判斷樁的質(zhì)量和承載力,在壓樁過(guò)程中要認(rèn)真記錄樁入土深度和壓力表讀數(shù)的關(guān)系。當(dāng)壓力表讀數(shù)忽然上升或下降時(shí),要停機(jī)對(duì)照地質(zhì)資料進(jìn)行分析,看是否遇到障礙物或產(chǎn)生斷樁情況等。
(3)在壓樁時(shí)速度不要過(guò)快,也不要過(guò)慢,施工速度一般控制在1~2 m/min即可。
一般工程都采用手工焊接法接樁,在焊接前,必須清除端板坡口上的浮銹、污物,并保持干燥;焊接前上下樁必須垂直對(duì)齊,先用 3.2電焊條打底,以確保根部焊透,再用 5焊條滿(mǎn)焊,而且要對(duì)稱(chēng)環(huán)縫施焊,以盡可能減小焊接變形施焊。焊縫應(yīng)連續(xù)飽滿(mǎn),不得虛焊漏焊,上下節(jié)樁的中心偏差要小于5 mm,接節(jié)彎曲點(diǎn)高要小于1‰樁長(zhǎng),且要小于20 mm,焊完后必須停3 min后再施壓,以使焊縫處溫度有所降低。如焊完后立即壓入,易使焊接處發(fā)生脆裂。沉樁應(yīng)連續(xù)施工,中途不得人為停止。送樁時(shí)送樁桿的中心線(xiàn)應(yīng)與樁的中心線(xiàn)重合,送樁桿的標(biāo)高標(biāo)記要清晰、準(zhǔn)確,不得顛倒,否則標(biāo)高控制出錯(cuò)。標(biāo)頂標(biāo)高應(yīng)控制在-50 mm~+80 mm。
為了防止樁間的擠土效應(yīng)太大,或土質(zhì)太硬而使樁身較短,施工中往往采用引孔壓樁的工藝,即先鉆比管樁略小規(guī)格的直徑鉆孔,深度是樁長(zhǎng)的(2/3~1)L,然后將管樁沿預(yù)鉆孔壓下去。引孔應(yīng)隨引隨壓,中間間隔時(shí)間不宜大長(zhǎng),否則會(huì)孔內(nèi)積水,一是會(huì)軟化樁端土,待水消散后孔底會(huì)留有一定空隙;二是積水往樁外壁冒,削弱了樁的側(cè)摩阻力。
由于靜壓樁是擠土樁,在場(chǎng)地樁數(shù)量較多、樁距較密的情況下,時(shí)常后壓的樁會(huì)對(duì)已壓的樁產(chǎn)生擠壓上抬,特別對(duì)于短樁,易形成所謂的吊腳樁。這種樁在做靜載試驗(yàn)時(shí),開(kāi)始沉降較大,曲線(xiàn)較陡,但當(dāng)樁尖達(dá)到持力層,承載力又有明顯增加,沉降曲線(xiàn)又趨于平緩,這是樁身上抬的典型曲線(xiàn)。處理此類(lèi)樁的目的就是讓樁復(fù)位,一般采用復(fù)壓法就可以解決問(wèn)題。
由于目前壓樁機(jī)越來(lái)越大,最重可達(dá)6 800 kN,對(duì)于較硬土質(zhì),管樁有可能仍然壓不到設(shè)計(jì)標(biāo)高,在反復(fù)復(fù)壓情況下,管樁樁身橫向產(chǎn)生強(qiáng)烈應(yīng)力,如果樁還是按常規(guī)配箍筋,樁頂混泥土抗拉不足開(kāi)裂,產(chǎn)生垂直裂縫,為處理帶來(lái)很大困難。因此在壓力較大情況下,對(duì)靜壓樁性能要求也應(yīng)提高。
當(dāng)樁尖有縫隙,地下水水頭差的壓力可使樁外的水通過(guò)縫隙進(jìn)入樁管內(nèi)腔,若樁尖附近的土質(zhì)是泥質(zhì)土,遇水易軟化,從而直接影響樁的承載力。對(duì)于樁靴的焊接質(zhì)量要求與端板間無(wú)間隙、錯(cuò)位,保證焊縫飽滿(mǎn),無(wú)氣孔。施焊對(duì)稱(chēng)進(jìn)行,焊接時(shí)間控制得當(dāng),焊接完成后自然冷卻10 min左右方可施打,因高溫焊縫遇水后變脆,容易開(kāi)裂。