摘要:結(jié)合工程實(shí)例,介紹了靜壓沉樁施工在雨季樁基工程的應(yīng)用及其施工工藝。關(guān)鍵詞:靜壓;沉樁;預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁;全風(fēng)化板巖。
中圖分類號(hào):TU753.3
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1008-0422(2014)07-0168-01
1 引言
樁基礎(chǔ)是最古老的基礎(chǔ)形式之一,發(fā)展至今,各種鋼樁、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、混凝土樁等已廣泛應(yīng)用,特別是預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁的大量推廣運(yùn)用,目前由于樁基工程沉樁方式多,沉樁施工條件要求高,受季節(jié)性影響大,施工技術(shù)要求高,容易出現(xiàn)質(zhì)量問題,眾多施工企業(yè)均避免在雨季進(jìn)行樁基沉樁施工,但隨著建筑業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步,預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁的推廣及新型沉樁設(shè)備出現(xiàn),樁基施工越來越不受季節(jié)的影響,即使是施工最難的雨季,施工企業(yè)也能保質(zhì)保量的完成樁基施工任務(wù);以下本人結(jié)合工程實(shí)際,以長(zhǎng)沙市望城區(qū)桂芳小區(qū)三期工程的樁基雨季施工為例,采用靜壓沉樁施工的主要工藝技術(shù),供參考。
2 工程概況
本工程位于長(zhǎng)沙市望城區(qū)黃金鄉(xiāng)桂芳村內(nèi),住宅兼商業(yè)建筑工程,最高30層,建筑面積12.5萬m2,工程承臺(tái)標(biāo)高-5.400,相對(duì)于絕對(duì)標(biāo)高55.30m,基礎(chǔ)采用靜壓沉樁,單樁豎向承載力特征值為2000kn,樁端持力層為強(qiáng)風(fēng)化板巖。
3 靜壓沉樁前期分析
靜壓沉樁在高層樁基施工中得到廣泛應(yīng)用,已經(jīng)成為高層樁基沉樁主要方式之一,隨著預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁強(qiáng)度和應(yīng)用長(zhǎng)度的不斷增加,對(duì)沉樁設(shè)備的要求越來越高;其次是周邊百姓對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)加強(qiáng),不希望每日有聲聲入耳的錘擊聲,靜壓沉樁基本解決此類難題;再加之現(xiàn)場(chǎng)施工場(chǎng)地內(nèi)地層分布不均,巖土種類多,且分化不均,特別是全風(fēng)化板巖,遇水軟化的特點(diǎn)造成的承載力下降,即使嚴(yán)格按照貫入度控制進(jìn)行打樁,并進(jìn)行復(fù)打,仍有部分樁體沒有貫入持力層,雖然靜載試驗(yàn)結(jié)果合格,仍存在安全隱患,故選擇靜壓沉樁攻克全風(fēng)化板巖遇水軟化的特點(diǎn),至到土質(zhì)持力層,保證承載力不下降。
4 靜壓沉樁的施工工藝
場(chǎng)地平整→測(cè)量定位→壓樁機(jī)就位→吊樁喂樁→樁身對(duì)中調(diào)直→壓樁→接樁→送樁→終止壓樁→復(fù)壓→成樁。
5 靜壓沉樁適應(yīng)范圍
靜壓沉樁通常適用高壓縮性粘土層或砂性較輕的軟粘土層,如:素土,粉質(zhì)粘土,黃土,全風(fēng)化板巖等等,當(dāng)樁身貫有一定厚度的土質(zhì)夾層時(shí),必須根據(jù)樁機(jī)德的壓樁力與終壓力及土層的形狀、厚度、密度、上下土層的力學(xué)指標(biāo)、樁型、樁的構(gòu)造、樁截面規(guī)格大小與布樁形式,地下水位高低以及終壓前的穩(wěn)壓時(shí)間與穩(wěn)壓次數(shù)等綜合考慮其實(shí)用性,本工程的土質(zhì)位于長(zhǎng)沙市望城區(qū)域,由國(guó)家化工部長(zhǎng)沙設(shè)計(jì)院勘察,工程代號(hào)為:HCIOK09X(2),屬粉質(zhì)粘土、全風(fēng)化板巖,特別適應(yīng)靜壓沉樁。
6 靜壓樁施工
6.1 樁的類型
預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁,型號(hào)為PHC500AB125-12a,單樁豎向承載力特征值2000kn,樁端持力層為強(qiáng)風(fēng)化板巖,樁長(zhǎng)為11-25m。沉樁根數(shù)754根
5.2 沉樁設(shè)備
液壓靜力壓樁機(jī),JVY800(見圖1)。
5.3場(chǎng)地平整
提供有效的場(chǎng)地供載重550噸的液壓靜力壓樁機(jī)作業(yè)是雨季樁基沉樁施工的關(guān)鍵,筆者認(rèn)為方案尤為重要,我們的方案是①務(wù)必提供完好工作面,在基坑四周開挖至-5.4m(設(shè)計(jì)開挖底標(biāo)高為6.4m)時(shí)停止開挖,預(yù)留1米厚的工作面,且做到最薄處有1米厚,其開挖的形狀為烏龜背殼型,放坡為千分之五,放坡內(nèi)場(chǎng)地為地基未動(dòng)土,有利于承載靜壓設(shè)備;②雨季施工必須做到場(chǎng)地不積水,排水暢通,四周開溝至-6.9m,分點(diǎn)設(shè)計(jì)排水坑和自動(dòng)抽水設(shè)備,集水井間距為50m,保證工作面不積水;③布局靜壓沉樁路徑,開始靜壓沉樁中心道路段,然后沿中心道路分邊靜壓沉樁,既有利靜壓沉樁工作面,又有利于預(yù)制管樁的堆放,杜絕兩次轉(zhuǎn)運(yùn)管樁;④場(chǎng)地不引孔,減少地下室排水,通過對(duì)比試驗(yàn),引孔反而影響靜壓沉樁,增加施工難度。
5.4 測(cè)量定位
前期工作做好后,就是放線,工地長(zhǎng)期配放線員兩名,專門負(fù)責(zé)場(chǎng)地樁位,對(duì)移動(dòng)液壓靜力壓樁機(jī)造成的樁位必須進(jìn)行核點(diǎn)或補(bǔ)樁,確保成樁位置在施工規(guī)范內(nèi)。
5.5 壓樁機(jī)就位
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,再次校核無誤,將長(zhǎng)步履落地受力。
5.6 吊裝喂樁
靜壓預(yù)制樁樁節(jié)長(zhǎng)度一般在5-15m,直接用壓樁機(jī)上的工作調(diào)機(jī)自行吊裝喂樁,第一節(jié)樁(底樁)應(yīng)帶樁尖的樁,當(dāng)樁被運(yùn)到壓樁機(jī)附近后,一般采用單點(diǎn)吊法起吊,采用雙千斤(吊索)加小便擔(dān)(小橫梁)的起吊法可使樁身豎直進(jìn)入夾樁的鉗口中。
5.7 樁身對(duì)中調(diào)直
當(dāng)樁被吊入夾樁鉗口后,由指揮員指揮司機(jī)將樁緩慢降到樁尖離地面10cm左右為止,然后加緊樁身,微調(diào)壓樁機(jī)使樁尖對(duì)準(zhǔn)樁位,并將樁壓入土中0.5-1.0m,暫停下壓,在從樁的兩個(gè)正交側(cè)面校正樁身垂直度,當(dāng)樁身垂直度偏差小于0.5%時(shí)才可正式壓樁。
5.8 壓樁
壓樁是通過主機(jī)的壓樁油缸伸程的力將樁壓入土中,壓樁油缸的最大行程因不同型號(hào)的壓樁機(jī)而有所不同,一般為1.5~1.8m,所以每一次下壓,樁入土深度約1.5~1.8m,然后松夾具一上升一再夾緊一再壓,如此反復(fù)進(jìn)行,將第一根樁壓下去,當(dāng)?shù)谝还?jié)樁壓到其樁頂離地面80-100cm時(shí),可進(jìn)行接樁或放人送樁器將樁壓至設(shè)計(jì)標(biāo)高。
5.9 接樁
靜壓預(yù)制樁常用接頭形式有電焊焊接和氬弧焊接頭。本工程采用氬弧焊接頭,氬弧焊施工前須清理接口處黃土、砂漿、鐵銹和油污等雜質(zhì),坡口表面要呈金屬光澤,加上定位板。接頭處如有孔隙,應(yīng)用鍥形鐵片全部填實(shí)焊牢。焊接坡口槽應(yīng)分2次層焊接,每層焊渣應(yīng)徹底清除,焊縫應(yīng)連續(xù)飽滿,焊好接頭自然冷卻8分鐘后方可施壓,禁止用水冷卻或焊好即壓,接口必須順平,嚴(yán)禁錯(cuò)臺(tái)。
5.10 送樁
如果樁頂已接近設(shè)計(jì)標(biāo)高,而樁壓力尚未達(dá)到規(guī)定值,可以送樁。如果樁頂高出地面一段距離,而壓樁力已達(dá)到規(guī)定值時(shí)則要截樁,以便壓樁機(jī)移位。靜壓樁的送樁作業(yè)可以利用現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)制樁段作送樁器。施壓預(yù)制樁最后一節(jié)樁的樁頂面達(dá)到施工地面以上1.5m左右時(shí),應(yīng)再吊一節(jié)樁放在被壓樁的頂面,不要將接頭連接起來。
5.11終止壓樁及復(fù)壓
當(dāng)靜壓主壓缸施壓值恒穩(wěn)在12-13時(shí),常壓速度明顯減慢,改用主副缸同時(shí)壓樁,當(dāng)加力壓樁油壓達(dá)到426噸,(具體見表1)此時(shí)壓樁力已達(dá)到壓樁機(jī)的額定壓樁力(壓樁機(jī)自身配重480噸),結(jié)束壓樁,即終止壓樁;考慮春節(jié)的雨水多,凡逢雨天靜壓的樁,第二天必須進(jìn)行復(fù)壓不少于一根,確保靜壓質(zhì)量。
6 結(jié)語(yǔ)
預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁沉樁的方式有錘擊法、靜壓法、振動(dòng)法、植樁,夯擴(kuò)種樁等,但筆者認(rèn)為還是靜壓法保險(xiǎn),即使是雨季靜壓沉樁,靜壓沉樁后通過單樁靜載對(duì)比施壓試驗(yàn),試驗(yàn)合格率100%,一次性通過驗(yàn)收;靜壓法沉樁只是對(duì)施工條件苛刻,但運(yùn)用得好,事前考慮周全,可以達(dá)到事半功倍的效果,即節(jié)約成本,又加快進(jìn)度,大大方便施工企業(yè)樁基施工,為預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁沉樁施工開辟新途徑。