【摘 要】隨著建筑工程的日益發(fā)展,建筑層高度的不斷增長。PHC管樁由于自身特點,被廣泛地應(yīng)用于高速公路、橋梁、高層建筑中,并起到了顯著的經(jīng)濟效益。本文結(jié)合工程實例,介紹了PHC管樁具體施工技術(shù)及質(zhì)量控制,以供類似工程參考。
【關(guān)鍵詞】PHC管樁;工藝;質(zhì)量控制
1、工程概況
本工程為珠海市高欄港區(qū)神華煤炭儲運中心一期工程防風(fēng)網(wǎng)工程,位于珠海市高欄港區(qū),施工范圍為一期工程堆場四周全部防風(fēng)網(wǎng)、基礎(chǔ)土建工程、防雷接地以及配套設(shè)施的輔助配合工作,其中防風(fēng)網(wǎng)建設(shè)長度3500米,高度20~24米,基礎(chǔ)為PHC B 600 130x型混凝土預(yù)應(yīng)力管樁91286.4m。
本工程基礎(chǔ)設(shè)計采用PHC管樁基礎(chǔ), 錘擊沉樁,但管樁設(shè)計為直樁和11.31°的斜樁,其中斜樁樁體錘擊角度較難控制,增加了錘擊難度。因此在管樁錘擊沉樁時,既要有效控制樁體斜率,又要保證沉樁穩(wěn)定不偏移,才能保證沉樁質(zhì)量。由于工期極為緊張,因此,PHC管樁基礎(chǔ)施工將是本項目的重點控制工期工程。
2、PHC管樁施工流程及方法
2.1施工工藝流程
2.2管樁測量
(1)施工前,測量部門對斜樁樁位進行放點,平整樁位周邊,對樁位原地面標高H1進行測量。由于斜樁有一定的傾角,且設(shè)計樁頂標高與自然地面標高有一定的差值,使得設(shè)計樁頂位置與打入時的位置上下不在一條鉛垂線上,沿著斜樁的傾斜方向移動一定的距離,根據(jù)自然地面的標高與設(shè)計樁頂?shù)母卟钜约皹兜膬A斜角計算出斜樁施打位置的偏移量。
H1為原地面標高,H2為設(shè)計樁頂標高,L為施打位置的偏移量
α為樁的傾斜角度 L=Htgα=(H 1-H2) tgα
設(shè)計圖紙坐標(x0,y0)實際施打坐標(x,y)
斜樁方位角α 向前移動(向斜樁坐標方位角方向移動)
X=x0+Lcosα Y=y0+Lsinα
向后移動(向斜樁坐標方位角反向移動)
X=x0-Lcosα
Y=y0-Lsinα
對斜樁的樁位控制之外,還要控制好傾斜方向。根據(jù)施工圖紙確定傾斜方向,傾斜方向反向設(shè)置一點,距施打樁位向后1.5m,將兩點用白灰灑線,保證灰線在樁機的正中。
(2)直樁施工前,測量部門對直樁樁位進行放點,將樁位周邊進行平整,對樁位原地面標高進行測量。由于是直樁,所以利用全站儀可以直接測出樁位。
2.3管樁吊運
管樁混凝土達到設(shè)計強度的70%方可起吊,達到100%方可運輸。管樁運至施工現(xiàn)場后要進行堆放,現(xiàn)場堆放場地要堅實平整,墊木支撐點應(yīng)在同一水平面上,墊木間距依吊點位置確定,堆放層數(shù)不得超過四層。管樁堆放位置應(yīng)考慮到現(xiàn)場施工方便,并且離打樁位置不宜超過50m,打樁機能盡快地進行下一樁位施工管樁起吊。運輸中要防止振動、沖撞,卸樁時吊樁采用兩支點法或兩頭勾吊法,兩支點位置與堆放支點位置相同,可先將樁身吊起0.2-0.3m,檢查機身穩(wěn)定性、制動器的可靠性和吊具的牢固性,確認一切狀況良好后,再緩慢起吊、轉(zhuǎn)向,下降時必須低速輕放,避免樁身受損。吊運管樁時,要做好作業(yè)人員的安全工作。
2.4插樁
管樁采用樁機自帶的卷揚機進行場內(nèi)吊運,樁打入過程中修正樁的角度較困難,因此就位時必須安裝正確。第一節(jié)管樁提起并輕輕插入地下20cm,保持位置準確,然后調(diào)整樁架,在傾斜過程中也要調(diào)整樁機的位置,一般向后傾斜移動樁機,達到施工要求的傾斜角度。校核樁的垂直度在樁機的正前方向設(shè)置一臺經(jīng)緯儀或長的線錘使管樁在傾斜刨面內(nèi)保持垂直。通過樁機導(dǎo)架的橫向及側(cè)向移動進行調(diào)整管樁的傾斜角度及垂直度。開始輕輕打下,認真檢查,若有偏差及時糾正,必要時拔出重打。
2.5錘打
因地層較軟,初打時可能下沉量較大,采取低提錘,輕打下,隨著沉樁加深,沉速減慢,逐漸增大起錘高度。在整個打樁過程中,確保樁錘、樁帽、樁身保持在同一軸線上,必要時將樁錘及樁機導(dǎo)桿方向按樁身方向調(diào)整,不使管樁受到偏心錘打。打樁較難下沉?xí)r,檢查落錘有無傾斜偏心,特別是檢查樁墊樁帽是否合適。如果不合適,更換或補充軟墊。每根樁連續(xù)一次打完,不宜中斷,以免難以繼續(xù)打下。
第一節(jié)管樁開始打設(shè)時,若發(fā)現(xiàn)沉樁較慢,且管樁豎直度出現(xiàn)偏差時,立即停止錘擊,把管樁提出,采用挖機下挖打設(shè)位置查看是否有石塊,若有石塊應(yīng)挖出待回填后再進行管樁打設(shè)施工,若無石塊應(yīng)立即回填重新進行打設(shè)施工。起始錘擊時樁錘油門1-2檔,做到重錘輕擊,避免溜樁跟打。
2.6接樁
接樁前先將下段樁頂清洗干凈,在上節(jié)樁頭上焊接定位鋼筋,然后把上段樁吊放在下段的端板上,依靠定位鋼筋將上下樁段端口對齊,焊縫應(yīng)連續(xù)飽滿,端板采用Q235鋼,焊條采用E43××型焊條,或者為二氧化碳氣體保護焊,焊接好后經(jīng)自然冷卻后再捶打沉樁,以免溫差過大,將焊縫裂開,降低焊接強度。
2.7停錘
(1)當(dāng)樁端位于一般土層時,應(yīng)以控制樁尖設(shè)計標高為主,貫入度為輔。
(2)樁端達到粗礫砂持力層中,進入持力層不小于1.5m。應(yīng)樁頂標高為主,貫入度控制為輔。
(3)貫入度已達到設(shè)計要求而樁頂標高未達到時,應(yīng)繼續(xù)錘擊3陣,并按每陣10擊的貫入度不應(yīng)小于2cm/10擊。最后1m沉樁錘擊數(shù)不超過300,總錘擊數(shù)不超過2500.
打樁時遇到下列情況,應(yīng)立即停錘,報甲方、監(jiān)理,采取相應(yīng)措施處理后,方可繼續(xù)打樁:貫入度劇變或最后貫入度相對設(shè)計值或試樁資料過大過小;樁身突然發(fā)生傾斜、偏移或鍾擊時有嚴重回彈;樁頂嚴重破裂或樁身產(chǎn)生裂縫;樁架劇烈晃動。
⑷打樁過程特殊情況的處理措施
①打樁過程中發(fā)現(xiàn)下沉量突然增大,原因是樁尖穿過硬土層進入軟弱土層,或樁已經(jīng)被打斷,此時應(yīng)對照地質(zhì)資料進行檢查。若樁尖在進入軟土層,應(yīng)繼續(xù)施打;若樁身被打斷,應(yīng)會同有關(guān)單位研究補樁方案。
②若樁達到設(shè)計標高后,貫入度過大,則繼續(xù)沉樁,至貫入度達到設(shè)計要求的貫入度,或停止施工,安排復(fù)打,根據(jù)復(fù)打的貫入度與設(shè)計、監(jiān)理、業(yè)主方確定處理措施。
③已打好的樁發(fā)生較大上浮:粘土地基中由于施工產(chǎn)生的擠土效應(yīng),使樁基周圍土體產(chǎn)生隆起和位移,已打入樁由于后打入樁的排土擠壓作用而上浮和位移。當(dāng)樁的上浮量超過10CM時原則上應(yīng)進行復(fù)打施工,將樁重新打入到設(shè)計標高。但當(dāng)持力層為粘土層時,隨著土體孔隙水壓力的消散,土體重新固結(jié)下沉,上浮的樁會相應(yīng)的下沉,故一般不必復(fù)打。
3 PHC管樁質(zhì)量控制
(1)做好預(yù)制樁身裂縫及斷裂的控制。在打樁前應(yīng)對已進場的樁進行樁身檢查,禁止使用有缺陷的樁,打樁施工中有可能因為打樁應(yīng)力引起樁身裂縫或斷裂,因此施工時應(yīng)注意:沉樁過程中加強觀察,一般在軟土中打樁時,樁在入土初始階段,樁尖阻力很小,所以錘的落距應(yīng)控制在1.2m以內(nèi),當(dāng)樁正常穩(wěn)固后,再按要求的落距施打。
(2)斜樁的傾斜角度控制。本工程斜樁傾斜角度為11.31°。在樁機的塔架上系3米的垂線墜,將樁機塔架傾斜,當(dāng)垂墜偏移距離達到60cm時,垂線長與垂墜偏移距離為5:1時,傾斜角度即為11.31°。
(3)直樁的垂直度控制。樁機的正前方向和一側(cè)設(shè)置兩個長的線錘使管樁在兩個面內(nèi)保持垂直,在打樁過程中隨時觀察管樁的垂直度。
(4)配樁和送樁的方法。在施工前,先詳細的研究地質(zhì)資料,根據(jù)地質(zhì)資料的樁長對每個樁進行配樁,同時在每個樁的施工前,對第一條樁適當(dāng)?shù)嘏溟L些,以便掌握該地方的地質(zhì)情況。
(5)試樁施打完畢后,按設(shè)計要求及施工規(guī)范進行垂直抗拔實驗。
(6)收錘標準:錘重6.2噸,落距2.0m,貫入度2cm。按照設(shè)計先試打8根樁,由建設(shè)、設(shè)計、勘察、監(jiān)理單位人員參加,按現(xiàn)場地質(zhì)情況、試樁記錄和抗拔試驗報告確定施工停錘的控制參數(shù)。
(7)樁位偏差:測量放點使用萊卡全站儀,測量誤差保證在1cm以內(nèi)。施工過程中,樁中心位移容許偏差承臺內(nèi)50mm,以為100mm。
4、結(jié)語
由于PHC管樁施工技術(shù)具有操作簡便、工作效率高、無噪聲、工期較短以及受氣候因素影響小等優(yōu)勢, 在我國許多城市得到越來越廣泛應(yīng)用。隨著PHC管樁施工使用范圍的擴大,對管樁工程質(zhì)量也提出了更高的要求。因此,在PHC管樁施工過程中,要嚴格按照各項技術(shù)規(guī)范、措施和有關(guān)經(jīng)驗,不斷改進提高其技術(shù)應(yīng)用水平,以更好地提高PHC管樁的施工質(zhì)量。
參考文獻:
[1]鄭云祥.淺述PHC管樁施.2012.12
[2]董志方 .PHC管樁施工過程中的質(zhì)量控制.2011.07