【摘 要】在建筑工程施工的過程中,樁基打壓是保證建筑地基穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的夯錘打壓樁基的方法噪音大、振動(dòng)大,對(duì)環(huán)境帶來一定的噪聲等危害。而靜壓樁作為近年來逐漸興起的一種樁基施工技術(shù),其突出的優(yōu)點(diǎn)是無噪音、無振動(dòng),因此應(yīng)用也越來越廣泛。本文結(jié)合樁基施工實(shí)踐,就建筑靜壓樁的施工技術(shù)與管理的措施進(jìn)行了研究,通過本研究以期為建筑工程靜壓樁施工質(zhì)量的提升,提供參考。
【關(guān)鍵詞】建筑工程;靜壓樁;施工技術(shù);施工管理
0.引言
在建筑施工的過程中,靜壓法施工指的是是借助靜力打壓樁機(jī)的壓樁機(jī)構(gòu),通過壓樁機(jī)的自重、壓樁機(jī)機(jī)架上面的配重產(chǎn)生的反力,將樁打入土中的一種沉樁工藝。因?yàn)殪o壓法其優(yōu)點(diǎn)是噪音非常小、沒有震動(dòng)、沖擊力不明顯等,對(duì)保護(hù)環(huán)境有著重要的作用,由此得到了越來越多施工者的青睞。同時(shí),靜壓法施工壓樁的樁型大部分都選擇預(yù)應(yīng)力管樁,這個(gè)樁做基礎(chǔ)其工藝非常的簡(jiǎn)明,質(zhì)量有保證,造價(jià)較低,利于檢測(cè)等。這兩個(gè)突出優(yōu)勢(shì)使得靜壓管樁在施工中的應(yīng)用越來越多。
1.建筑工程靜壓樁沉樁的機(jī)理分析
在建筑沉樁施工的時(shí)候,樁基尖部刺入土體的時(shí)候,原狀土的初應(yīng)力狀態(tài)唄破壞,導(dǎo)致樁尖下土體出現(xiàn)壓縮與變形,此時(shí)土體對(duì)樁基的尖部產(chǎn)生一個(gè)阻力,而且隨著樁貫入壓力的提高,在樁基尖部所受到的應(yīng)力超過其抗剪強(qiáng)度時(shí),土體產(chǎn)生的急劇變形會(huì)達(dá)到一個(gè)極限,導(dǎo)致土體出現(xiàn)塑性流動(dòng)或者下拖在地標(biāo)位置,出現(xiàn)粘性土體龍騎、砂性土體拖帶下沉的問題。而在施工地面的深處因?yàn)樯细餐翆訋淼膲毫Γ馏w開始想樁基周水平方向擠開,導(dǎo)致貼近樁基周圍的土體結(jié)構(gòu)遭到完全的破壞。同時(shí),沉樁時(shí)較大的輻射壓力的影響,導(dǎo)致了臨近樁基的周圍土體受到很大的擾動(dòng)影響,這個(gè)時(shí)候樁基一定會(huì)因?yàn)槭艿酵馏w強(qiáng)大的抗剪力,而造成樁基周摩擦阻力的抵抗,如果樁頂?shù)撵o壓力大于沉樁時(shí)的抵抗阻力,那么樁基將會(huì)繼續(xù)下沉,反之則會(huì)停止。
壓樁過程中,地層表面的土體受到較大的擾動(dòng),從而導(dǎo)致樁體周圍的抗剪強(qiáng)度和地基的抗剪強(qiáng)度產(chǎn)生了較大的差異。在壓樁的時(shí)候由于樁體的進(jìn)入導(dǎo)致土體受到嚴(yán)重的擾動(dòng),樁基周圍的土體實(shí)際的抗剪強(qiáng)度,同地基土體靜態(tài)受到抗剪強(qiáng)度出現(xiàn)了非常大的差異。在樁基不斷沉入的過程中,樁與樁周圍土體之間產(chǎn)生了相對(duì)剪切的位移,此時(shí)因?yàn)橥馏w粘著力的作用,土體會(huì)對(duì)樁基產(chǎn)生一定的摩擦阻力。而在砂性土中施工的時(shí)候,除松砂外,抗剪強(qiáng)度變化不大,各土層作用于樁上的樁側(cè)摩阻力并不是一個(gè)常值,而是一個(gè)隨著樁的繼續(xù)下沉而顯著減少的變值,樁下部摩阻力對(duì)沉樁阻力起顯著作用,其值可占沉樁阻力的50~80%,它與樁周處土體強(qiáng)度成正比,與樁的入土深度出現(xiàn)了反比。
2.建筑工程靜壓樁施工技術(shù)與管理措施
2.1科學(xué)控制樁身上抬問題
因?yàn)殪o壓樁屬于擠土樁,當(dāng)場(chǎng)地樁的數(shù)量比較多、樁之間的距離非常密的時(shí)候,可能會(huì)造成后壓的樁對(duì)已經(jīng)壓好的樁擠壓而出現(xiàn)上抬,尤其是對(duì)于短樁而言,形成了吊腳樁。這種樁在實(shí)施靜壓實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,開始階段會(huì)產(chǎn)生較大的沉降,沉降的曲線較陡,但是當(dāng)樁尖達(dá)到持力層以后,承載力出現(xiàn)了快速的增加,這個(gè)時(shí)候沉降曲線變得平緩。靜壓樁基的樁身上抬除了靜載沉降偏大外,對(duì)樁來講有可能會(huì)導(dǎo)致接頭拉斷,樁基的樁尖脫空等問題的發(fā)生。這就很大程度上增加了對(duì)四周樁的水平擠壓力,造成樁基的樁傾斜偏位。因此,在處理的時(shí)候,樁基施工之前一定要科學(xué)合理安排壓樁順序,針對(duì)同一單體建筑物大部分是要求先完成場(chǎng)地中央的樁的施工,后壓周邊的樁。如果施工的過程中出現(xiàn)了樁身上抬后一般采用復(fù)壓的辦法使樁基按正常使用,但對(duì)承受水平荷載的基礎(chǔ)則要科學(xué)的進(jìn)行處理。
2.2合理利用引孔壓樁處理技術(shù)
為了有效的避免樁基之間的擠土效應(yīng)過大,或者因?yàn)橥临|(zhì)太硬而導(dǎo)致樁身較短,在施工的過程中一般使用引控壓樁的方法,即先鉆好比管樁略小一個(gè)規(guī)格的直徑鉆孔,這個(gè)鉆孔的深度是樁長(zhǎng)的三分之二作用。鉆好以后將管樁沿著鉆好的孔壓下去。在引孔得時(shí)候,要隨引隨壓,不能間隔太長(zhǎng)的時(shí)間。而對(duì)于較硬土層中的引孔壓樁可能會(huì)出現(xiàn)樁尖達(dá)不到孔底等問題,這種情況下,施工完成后孔底積水導(dǎo)致土體軟化,而影響了其承載力。
2.3做好樁端封口的密實(shí)度
如果樁尖出現(xiàn)了縫隙,那么地下水水頭差的壓力則會(huì)通過樁尖的縫隙進(jìn)入到樁基管的內(nèi)腔里面,造成水泥材質(zhì)的樁基管腔受侵蝕而影響樁基的承載力。從樁靴的焊接質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來看,要求樁靴與端板之間不能出現(xiàn)間隙、錯(cuò)位等問題,以保證焊接縫的飽滿。焊接的時(shí)候需要對(duì)稱進(jìn)行焊接,控制好焊接的時(shí)間。在焊接完成以后自然冷卻十分鐘左右才可以沉樁。這是因?yàn)楦邷睾缚p在遇到水以后很容易變得脆弱而出現(xiàn)開裂等問題。在施工的過程中經(jīng)常使用的補(bǔ)救方法是使用填芯混凝土的方法,在管樁施壓完成以后立即灌入細(xì)石混凝土進(jìn)行補(bǔ)救,以此來提升樁端土承受壓力的能力。
2.4有效避免樁頂與底部的開裂問題
隨著壓樁機(jī)自身重量的不斷增加,當(dāng)前最大的壓樁機(jī)已達(dá)6800KN,相對(duì)于施工區(qū)域的硬土質(zhì)來講,管樁沉降可能仍然不能滿足設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn),這就造成了在反復(fù)沉壓的影響下,管樁樁身出現(xiàn)強(qiáng)烈的橫向應(yīng)力。當(dāng)樁基在常規(guī)箍筋的束縛下,樁基的頂部混凝土抗拉性能不足則會(huì)出現(xiàn)開裂等問題,給處理造成了更大的困難。其次,當(dāng)沉樁的時(shí)候管樁突然進(jìn)入硬持力層,而沒有經(jīng)過過渡層,那么樁機(jī)的油壓會(huì)出現(xiàn)快速升高的現(xiàn)象,樁身受到瞬間的沖擊力,導(dǎo)致樁頂受力過大而開裂。當(dāng)應(yīng)持力層面不平整的時(shí)候,樁靴卡不進(jìn)土導(dǎo)致樁基頭部出現(xiàn)折斷破碎等問題。這個(gè)時(shí)候樁機(jī)的油壓下降,造成壓力不穩(wěn),影響了樁基施工的質(zhì)量。
2.5合理安排基坑開挖與樁基沉壓
因?yàn)榻ㄖo壓樁一般常用在高層建筑施工中,這是因?yàn)楦邔咏ㄖ罨娱_挖是必須的。所以,在靜壓樁施工的時(shí)候,要按照高層建筑基坑開挖的深度、是否需要先做好圍護(hù)再進(jìn)行沉樁等問題的考慮。一般情況下邊打樁邊開挖的方式是不安全的,而先打樁以后則需要考慮好樁基之間的對(duì)稱等問題,因此,在深基坑開挖和樁基沉樁的時(shí)候,科學(xué)方案的制定是質(zhì)量提升的基礎(chǔ)。
3.結(jié)語
綜上所述,在建筑樁基施工的過程中,靜壓樁的沉樁機(jī)理是較為復(fù)雜的,沉樁的效果與施工區(qū)域的土質(zhì)、沉樁區(qū)域硬土層的厚度、沉樁數(shù)量、樁基之間的距離等有著密切的關(guān)系。在靜壓樁施工的的過程中,針對(duì)出現(xiàn)的問題最為常用的處理方法是提升終壓力實(shí)施負(fù)壓。但是當(dāng)施工靜載試驗(yàn)完成以后如果不合格,則要增大靜載試驗(yàn)或者大應(yīng)變檢測(cè),以確定其他范圍內(nèi)的不合格樁基的數(shù)量。當(dāng)基坑開挖以后,那么樁頭已鑿去位置將非常難以確定,給復(fù)壓或者補(bǔ)裝造成了一定的困難。這個(gè)時(shí)候需要使用合理的措施來進(jìn)行處置,例如通過灌漿補(bǔ)強(qiáng)、擴(kuò)大承臺(tái)等途徑。
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