陳克哥

樁基基礎(chǔ)中的預(yù)制樁施工原則與技術(shù)

陳克哥

樁基基礎(chǔ)是建筑的根本，樁基質(zhì)量好壞在很大程度上決定著建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在樁基施工過(guò)程中，預(yù)制樁是必不可少的一部分，各單位均應(yīng)當(dāng)給予高度重視。本文將對(duì)預(yù)制樁施工原則進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上就施工技術(shù)方法，談一下筆者的觀點(diǎn)和認(rèn)識(shí)，僅供參考。

樁基基礎(chǔ)；預(yù)制樁；施工原則；施工技術(shù)；研究

目前國(guó)內(nèi)高層建筑工程施工建設(shè)過(guò)程中，樁基礎(chǔ)是根本，對(duì)建筑物起到承載作用。預(yù)制樁是常見(jiàn)的一種樁基礎(chǔ)，應(yīng)用優(yōu)勢(shì)非常顯著，在國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)應(yīng)用廣泛。

1 預(yù)制樁工程施工建設(shè)原則

樁基基礎(chǔ)中的預(yù)制樁施工，即從預(yù)制樁制作起吊、運(yùn)輸堆放，到打樁、沉樁。整個(gè)過(guò)程。在具體施工過(guò)程中，所堅(jiān)持的基本原則包括以下幾個(gè)方面：

1.1 制作原則

制作預(yù)制樁時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：①短樁在預(yù)制廠制作，長(zhǎng)樁在露天預(yù)制。在方樁現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制過(guò)程中，通常采用疊澆法進(jìn)行制作。重疊層數(shù)決定于地面荷載、施工條件，一般不超過(guò)四層。②制作預(yù)制樁時(shí)，場(chǎng)地應(yīng)當(dāng)平整、堅(jiān)實(shí)，而且沉降要均勻。③樁間布設(shè)隔離層，確保鄰樁間、底模與樁間接觸面不粘結(jié)。在上層樁、鄰樁澆筑過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)確保下層樁、鄰樁混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)至少30%，此時(shí)方可澆筑。④因鋼筋骨架以及樁身尺寸存在著一定的偏差，超過(guò)偏差范圍就會(huì)導(dǎo)致預(yù)制樁打偏，所以樁預(yù)制時(shí)應(yīng)當(dāng)與打樁順序保持對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)時(shí)間縮短之目的。在混凝土澆筑過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照自樁頂位置向樁尖方向連續(xù)施工作業(yè)，另一端應(yīng)當(dāng)避免積聚砂漿過(guò)多問(wèn)題發(fā)生。

1.2 起吊原則

在起吊預(yù)制樁時(shí)，應(yīng)當(dāng)在確?；炷翉?qiáng)度等級(jí)超過(guò)70%時(shí)，方可施工作業(yè)。運(yùn)輸預(yù)制樁，打樁過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)在強(qiáng)度達(dá)標(biāo)以后方可進(jìn)行。實(shí)踐中，若需提前吊運(yùn)，則應(yīng)當(dāng)及時(shí)采取有效的措施予以應(yīng)對(duì)，并對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)算。合格后方可進(jìn)行吊運(yùn)作業(yè)。起吊時(shí)，合理選擇吊點(diǎn)，以免起吊時(shí)因過(guò)彎而導(dǎo)致預(yù)制樁受損。如果吊點(diǎn)不超過(guò)三個(gè)，則吊點(diǎn)位置應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照正負(fù)彎矩相等原則計(jì)算和確定；如果吊點(diǎn)數(shù)量超過(guò)三個(gè)，則吊點(diǎn)位置應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照反力相等原則計(jì)算和確定。一般而言，樁基基礎(chǔ)預(yù)制樁的長(zhǎng)度在20～30m時(shí)，建議選用三個(gè)吊點(diǎn)。

1.3 堆放運(yùn)輸原則

在打樁作業(yè)前，應(yīng)當(dāng)從制作場(chǎng)地講預(yù)制樁運(yùn)輸?shù)阶鳂I(yè)現(xiàn)場(chǎng)，嚴(yán)格按照要求的順序隨時(shí)打樁、運(yùn)輸。如果距離較短，則可利用起重機(jī)吊運(yùn)樁；如果距離較長(zhǎng)，則可利用輕軌的小平臺(tái)車(chē)運(yùn)輸。需要強(qiáng)調(diào)的是，在場(chǎng)地推拉樁體現(xiàn)象，一律禁止。當(dāng)預(yù)應(yīng)力管樁長(zhǎng)度超過(guò)20m時(shí)，可采用四吊點(diǎn)法；當(dāng)節(jié)長(zhǎng)不超過(guò)20m時(shí)，可采用兩點(diǎn)捆綁法。預(yù)應(yīng)力管樁運(yùn)輸過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)確保兩點(diǎn)起吊法的應(yīng)用位置合理，為避免滾動(dòng)可加墊楔形掩木，而且墊木間不出現(xiàn)錯(cuò)位。堆放樁地面必須平整、堅(jiān)實(shí)，墊木間距與吊點(diǎn)位置保持一致，不同層墊木應(yīng)當(dāng)在同一垂直線上，堆放層數(shù)不超過(guò)四層。對(duì)于預(yù)應(yīng)力管樁而言，應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，達(dá)到兩周齡期方可沉樁。

1.4 打樁沉樁基本原則

打樁時(shí)預(yù)制樁影響土體擠密度，后入樁會(huì)影響先入樁，并對(duì)其產(chǎn)生水平擠推力，以致于樁位發(fā)生偏移，或者形成垂直擠拔力，最終出現(xiàn)浮樁問(wèn)題。在該種情況下，后入樁無(wú)法滿(mǎn)足標(biāo)高以及入土深度要求，土體隆起或者擠壓。實(shí)踐中，為了能夠有效保證樁基施工質(zhì)量，避免對(duì)周?chē)h(huán)節(jié)以及建筑物造成影響，在群樁打樁施工前，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照?qǐng)D紙要求確定樁基軸線，將樁位測(cè)設(shè)于地。同時(shí)，還要綜合考慮樁的規(guī)格、長(zhǎng)短、密集度、基礎(chǔ)標(biāo)高以及地形條件和施工土質(zhì)情況，根據(jù)這些因素對(duì)打樁順序進(jìn)行確定。

常見(jiàn)的打樁順序主要是：自一側(cè)單一向施工作業(yè)、自中間向兩側(cè)對(duì)稱(chēng)施工作業(yè)以及自中間向四周施工作業(yè)。如果基坑不大，則課選用后兩種方式打樁施工作業(yè)。如果基坑較大，則應(yīng)當(dāng)講基坑分段，在各段分別打樁。如果選用第一種方式打樁，推進(jìn)方向均逐排改變，以免造成某方向土壤擠壓不勻等問(wèn)題。在大面積樁群處理過(guò)程中，建議選用后兩種作業(yè)順序，以免土壤因擠壓而導(dǎo)致樁無(wú)法打入。若樁基礎(chǔ)標(biāo)高存在差異，打樁時(shí)應(yīng)當(dāng)先深后淺。如果樁規(guī)格存在區(qū)別，打樁過(guò)程中應(yīng)當(dāng)按照先大后小、先長(zhǎng)后短的順序施工作業(yè)，以此來(lái)避免樁偏斜或者出現(xiàn)位移現(xiàn)象。實(shí)踐中，為了能夠有效降低擠土產(chǎn)生的影響，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照以下基本原則進(jìn)行沉樁作業(yè)：自中向周?chē)M(jìn)行逐漸沉設(shè)，從近到遠(yuǎn)逐漸沉設(shè)，先沉設(shè)深入土樁位，從大到小依次沉設(shè)。

2 樁基基礎(chǔ)預(yù)制樁技術(shù)

對(duì)于預(yù)制樁而言，其施工技術(shù)和方法主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面，即預(yù)制樁打樁技術(shù)以及預(yù)制沉樁施工技術(shù)。

2.1 打樁技術(shù)

預(yù)制樁打樁過(guò)程中，可采用輕錘高擊以及重錘低擊方式進(jìn)行施工作業(yè)。做工情況相同的情況下，上述兩種方式下的施工作業(yè)效果存在差異。對(duì)于輕錘高擊施工方法而已，需要較小的動(dòng)量，但因樁錘對(duì)樁頭的較大沖擊力影響，所以會(huì)產(chǎn)生較大的回彈，可能會(huì)將很多一部分能量消耗在樁錘回彈上，導(dǎo)致錘頭受損，樁很難打入土層之中。重錘低擊則與之相反，所需要的動(dòng)量比較大；樁錘對(duì)樁頭的沖擊力非常的小，回彈也相對(duì)較小，不易講樁頭打碎，多數(shù)能量用于克服樁身與土壤的摩阻力、樁尖阻力。對(duì)于重錘低擊而言，其落距非常的小，可提高錘擊頻率，打樁效率比較高。在粘土、砂土密實(shí)土層總，可輕松穿過(guò)?？傮w而言，打樁過(guò)程中采用重錘低擊技術(shù)和方法比較合適。

2.2 沉樁技術(shù)

對(duì)于預(yù)制樁沉樁而言，其可采用的技術(shù)和方法主要有錘擊法、靜力壓樁法以及振動(dòng)法等。采用錘擊法進(jìn)行施工時(shí)，主要是采用樁錘沖擊的方式克服土對(duì)樁的阻力，確保樁可以沉至預(yù)定持力層，這是一種比較常見(jiàn)的沉樁方式。

樁錘作為錘擊法應(yīng)用過(guò)程中的基本設(shè)備之一，主要有落錘、汽錘以及柴油錘等幾種類(lèi)型。落錘由生鐵鑄成，經(jīng)卷?yè)P(yáng)機(jī)提升，并利用脫鉤設(shè)備、松開(kāi)卷?yè)P(yáng)機(jī)剎車(chē)方式，讓錘頭自由墜落至樁頭，將樁逐漸打入土中。落錘構(gòu)造非常的簡(jiǎn)單，而且具有重量輕、利用方便以及故障少等特點(diǎn)，打樁速度慢；對(duì)于柴油錘而言，其燃料是柴油，點(diǎn)燃爆炸時(shí)產(chǎn)生較大的壓力，以此來(lái)將錘頭抬起，在自由下落以后沖擊樁頂。汽缸內(nèi)溫度的不斷上升以及空氣壓縮，汽缸中柴油因燃燒而爆發(fā)，將汽缸快速上拋，落下時(shí)擊樁，然后擊樁循環(huán)。循環(huán)往復(fù)，將樁打入土層之中；對(duì)于汽錘而言，其動(dòng)力是蒸氣，主要包括單動(dòng)、雙動(dòng)兩種汽錘，二者沖擊分別是汽缸、活塞。其中，前者將活塞固定在樁頂之上，后者則將氣缸固定在樁頂處。對(duì)于單動(dòng)汽錘而言，講錘固定于樁頂位置，通過(guò)鍋爐閥門(mén)、軟管連接在一起，將蒸氣引至汽缸活塞空間，蒸氣壓力使汽缸上升。氣缸到頂端位置，停止供汽并排出汽體，讓汽錘自由下落擊樁，然后循環(huán)往復(fù)將樁打入土層之中。對(duì)于雙動(dòng)汽錘而言，應(yīng)當(dāng)通過(guò)調(diào)解閥讓蒸氣進(jìn)入活塞下部位置，并且利用蒸汽將活塞推動(dòng)上升；當(dāng)活塞達(dá)到頂端位置時(shí)，在壓差影響下調(diào)節(jié)閥自動(dòng)改變其位置，而下部位置的氣體排出以后，循環(huán)打入樁中。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，樁基基礎(chǔ)中的預(yù)制樁是常見(jiàn)的一種樁基礎(chǔ)類(lèi)型，在現(xiàn)代建筑工程施工建設(shè)過(guò)程中應(yīng)用非常的廣泛。尤其在高層建筑工程施工建設(shè)過(guò)程中，為確保建筑結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定性，應(yīng)當(dāng)確保地基強(qiáng)度達(dá)標(biāo)，合理應(yīng)用和控制施工技術(shù)，遵循預(yù)制樁制作、運(yùn)輸以及起吊和打入原則，而且施工人員應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確把握預(yù)制樁的應(yīng)用特性，確定樁間距、保證預(yù)制樁的密實(shí)度，以此來(lái)提高建筑施工質(zhì)量。

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TU753

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1004-7344（2016）25-0314-01

2016-8-19