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        鋼管樁在地基處理中的應(yīng)用

        2014-04-09 00:32:25孫若峰齊東峰
        黑龍江科學 2014年4期
        關(guān)鍵詞:方樁壓樁鋼管

        劉 揚 ,孫若峰 ,齊東峰

        (1.吉林省建筑科學研究設(shè)計院地基基礎(chǔ)研究所,長春130103;2.吉林省地質(zhì)勘探技術(shù)研究所地基檢測研究室,長春130103)

        1 概況

        吉林市某小區(qū)21號樓為吉林市某房地產(chǎn)開發(fā)有限公司擬建的一棟磚混結(jié)構(gòu)的回遷樓,樓高6層,建筑面積6966.37m2。基礎(chǔ)采用混凝土預(yù)制方樁,樁徑為300mm×300mm,承載力特征值為450KN,設(shè)計樁長為7.5m,樁端持力層為卵石層。該樓的東側(cè)原為地勢低洼的溝狀地形,后經(jīng)人工回填,回填土結(jié)構(gòu)松散,回填最深處超過5.5m,施工單位在打樁前并未對回填土進行處理。2011年冬天完成了樁基礎(chǔ)施工,2011年7月份當該樓施工至5層時出現(xiàn)了預(yù)制樁下沉、墻體開裂等情況。出現(xiàn)問題后建設(shè)單位召集省內(nèi)勘察、設(shè)計、施工方面的專家對事故進行分析,結(jié)論為:第一,預(yù)制樁尖未按設(shè)計要求進入卵石持力層。第二,地勘報告23號孔、29號孔位置為溝狀地形處,亦原為排水溝,回填土較深,在3.5~5.3m?;靥钔两鈨龊?,在自重、上部荷載、雨水浸泡濕陷等因素作用下固結(jié)下沉,使得樁周土產(chǎn)生較大的負摩擦力。

        2 處理方案

        我院2011年8月受建設(shè)單位委托,承擔了該樓樁基礎(chǔ)加固的處理施工任務(wù)。接受委托后我所先對出現(xiàn)問題的部分工程樁進行了低應(yīng)變檢測,檢測結(jié)果樁身完整,樁長與打樁記錄中的樁長吻合。然后又對該樓出現(xiàn)問題的位置進行了有針對性的補勘,補勘結(jié)果持力層深度超過原勘察,持力層的土質(zhì)性狀并不符合卵石層的特征,很可能是冬季回填時凍土層,如果樁長按照施工記錄上的7.5m計算,部分工程樁的樁端并未進入有效持力層。經(jīng)與建設(shè)單位溝通,綜合考慮加固造價和工期等因素,擬定了以下處理意見:根據(jù)補勘報告及送樁情況,難以判定所打樁尖所處的位置,但根據(jù)現(xiàn)場實際,可初步判定(A)~(F)×(13)~(20)軸間預(yù)制樁尖未到持力層。故根據(jù)原設(shè)計單位提供的上部荷載,先對(F)×(13)~(20)軸段承臺梁下增設(shè)鋼管樁,再從內(nèi)墻起增設(shè)鋼管樁至(A)×(13)~(20)軸段。加樁時必須觀測上部結(jié)構(gòu)的變形情況。補鋼樁后,對所增設(shè)鋼管樁范圍內(nèi)的原有預(yù)制樁與地梁逐個斷開,在控制荷載下送預(yù)制樁,最后一級荷載要觀測其沉降量。

        地梁加固宜采用化學灌漿、加大截面法進行加固。墻體裂縫采用灌縫及墻兩側(cè)增設(shè)鋼筋網(wǎng)片進行加固。樓板裂縫宜采用化學灌漿法進行加固。

        3 加固參數(shù)及工藝的確定

        3.1 鋼管樁

        加固方法采用靜壓法,加固依據(jù)為《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》(GB50367-2006)。加固數(shù)量為14根,施工終止壓力值控制在900KN,施工終止條件為達到終止壓力值且沉降穩(wěn)定。

        3.2 原混凝土預(yù)制方樁

        加固方法采用靜壓法,加固依據(jù)為《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》(GB50367-2006)。加固數(shù)量為25根,施工終止壓力值控制在900KN,終壓條件為達到終止壓力值且沉降穩(wěn)定。

        3.3 工藝要求

        測量定位:由甲方提供坐標主控制點及高程控制點,壓樁前先放好樁位,并經(jīng)檢查、復(fù)核、報驗合格后方可施工。樁尖就位、對中、調(diào)直,將樁尖對準樁位。

        壓樁:通過全自動靜載控制儀,將壓力施加到樁上,根據(jù)壓力表讀數(shù)以判斷樁的質(zhì)量和承載力是否達到設(shè)計要求。

        接樁:當下一節(jié)樁壓到露出地面0.3~0.5m時,接上一節(jié)樁。接樁時上下樁段保持對直,上下表面用鐵刷子等清理干凈,并清除油污和鐵銹。焊接時先在坡口周圍對稱點焊4~6點,待上下樁節(jié)固定后再分層施焊,施焊時對稱進行。焊縫應(yīng)飽滿連續(xù)且根部必須焊透,等焊接接頭自然冷卻后再繼續(xù)沉樁。

        壓樁結(jié)束:當樁長達到設(shè)計要求或壓力表讀數(shù)達到規(guī)定值,便可停止壓樁。

        4 加固質(zhì)量技術(shù)措施

        4.1 壓樁施工

        壓樁施工時的樁位對點誤差應(yīng)控制在20mm以內(nèi)。

        樁身入土后的垂直度應(yīng)控制在0.5%以內(nèi)。

        壓樁過程中要連續(xù)觀測,發(fā)現(xiàn)樁身垂直度發(fā)生偏差和樁身位移時,要及時通知主機操作人員進行調(diào)整,確保每根樁的垂直度的誤差控制在規(guī)范之內(nèi)。施工中利用小卷尺測量送樁器的送樁深度,并做好詳細記錄。

        施工過程中如果發(fā)現(xiàn)異常情況,應(yīng)及時與甲方、設(shè)計院、監(jiān)理取得聯(lián)系,商量對策及時解決。

        4.2 接樁施工及質(zhì)量控制措施

        焊接時上下樁段應(yīng)保持對直,錯位偏差不大于2mm,焊接前應(yīng)先確認管樁接頭是否合格,上下表面用鐵刷子等清理干凈。焊接時先在坡口周圍上對稱點焊4~6點,待上下樁節(jié)固定后再施焊,施焊必須對稱進行。焊接接頭應(yīng)在自然冷卻后才可繼續(xù)沉樁,嚴禁用水冷卻或焊好后立即沉樁。

        5 加固效果檢測

        加固完成7d后,我所對加固的鋼管樁和原混凝土預(yù)制方樁的單樁豎向抗壓承載力及樁身完整性進行了檢測。檢測結(jié)果:單樁豎向抗壓承載力特征值達到450KN,滿足設(shè)計要求,經(jīng)低應(yīng)變檢測樁身完整。

        在加固開始至加固完成后6個月,施工大包單位對該樓進行了沉降跟蹤觀測,觀測結(jié)果穩(wěn)定。

        但2012年年初發(fā)現(xiàn)又有3根原混凝土預(yù)制方樁出現(xiàn)了下沉,經(jīng)分析是回填土的固結(jié)仍沒有結(jié)束。土體、地形及多重消極因素的影響導(dǎo)致該工程基礎(chǔ)仍處于不穩(wěn)定狀態(tài)。經(jīng)觀測這3根樁的下沉僅造成了地溝墻的開裂及下沉,對整棟建筑的上部結(jié)構(gòu)部分沒有影響。為保險起見,我所針對這三根下沉樁分別進行了處理。

        6 結(jié)語

        鋼管樁靜壓法對加固處理這種原施工未達到設(shè)計承載力或者接層項目的工程有很好的經(jīng)濟性和實用性。該方法加固施工工藝相對簡單、操作方便、加固效果明顯。但是針對本項目,該方法何時加固還有待商榷,經(jīng)總結(jié)最好的加固時間應(yīng)為回填土的固結(jié)相對穩(wěn)定后,或者對回填土在加固前進行注漿等方法處理后再施工較好。

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