張永明
福建漳龍建投集團(tuán)有限公司(361000)
靜壓PHC管樁施工技術(shù)質(zhì)量控制
張永明
福建漳龍建投集團(tuán)有限公司(361000)
靜壓PHC管樁施工速度較快,效率高,對環(huán)境無害,加上混凝土強(qiáng)度大和單樁承載力高的特性,經(jīng)常運(yùn)用于工程施工當(dāng)中。靜壓PHC管樁施工技術(shù)的運(yùn)用也需要將建筑物構(gòu)件受力情況、地質(zhì)情況等要素考慮在內(nèi),以控制好該施工技術(shù)的質(zhì)量。這里以某工程實(shí)例來介紹靜壓PHC管樁施工技術(shù)的應(yīng)用及質(zhì)量控制。
靜壓PHC管樁;施工技術(shù);質(zhì)量控制
1.1 靜壓PHC管樁技術(shù)
靜壓PHC管樁也稱為高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。靜壓PHC管樁選用了兩種技術(shù)方式,一是成型建設(shè)上運(yùn)用離心技術(shù)構(gòu)成預(yù)制樁,二是先張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)。靜壓PHC管樁是圓管形狀,混凝土材質(zhì),應(yīng)用于多種類型建筑物的臺(tái)樁基礎(chǔ)中,例如一般的碼頭、市政工程、機(jī)場橋梁等。此外,靜壓PHC管樁不會(huì)受到地下水的影響,在粉砂性土、淤泥、黏性土、風(fēng)化巖層、砂土層、碎石土層等中也有運(yùn)用。相比于錘擊沉樁方式,靜壓PHC管樁非常適合于軟硬突變土層中。靜壓PHC管樁施工有無噪聲靜壓特點(diǎn),適用于環(huán)保要求較高的地區(qū)。
通常情況下,管樁的沉樁技術(shù)分為兩種,錘擊方法和靜壓方法,其中靜壓方法在國內(nèi)沿海地區(qū)的應(yīng)用范圍較廣。靜壓樁機(jī)設(shè)備有頂壓、抱壓兩種方式,抱壓式樁機(jī)含有單層抱夾靜壓方式。
總的來說,靜壓PHC管樁的優(yōu)勢表現(xiàn)在:第一,具有較好的單位承載力,其經(jīng)濟(jì)性良好,建造成本小。第二,施工無噪聲,不會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境,也不會(huì)干擾周圍住戶,避免了野蠻建設(shè)的現(xiàn)象。第三,施工方法比較簡單,不需要較長的準(zhǔn)備時(shí)間,可以有效控制好建設(shè)的進(jìn)度和質(zhì)量。第四,施工時(shí),可以擁有較為靈活的成樁長度,設(shè)備對其影響不明顯,相比于其他樁型,配樁更靈活。
1.2 靜壓PHC管樁施工程序
靜壓PHC管樁施工包括了接樁、壓樁、測定位放線、截樁、承臺(tái)連接等。實(shí)踐結(jié)果顯示,該施工方法質(zhì)量可靠、進(jìn)度較快、經(jīng)濟(jì)性較好、安全性能高、環(huán)境污染小。靜壓PHC管樁的施工流程如圖1。
圖1 靜壓PHC管樁施工流程
2.1 工程概況
該項(xiàng)工程位于沿海地區(qū),地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,框架11層,占地面積8公頃,基礎(chǔ)選用靜壓PHC管樁,長度約18 m,采用剪力墻結(jié)構(gòu)。其中涉及到的土層類型較多,如花崗巖、雜填土、黏性土等,持力層選用的是花崗巖。該項(xiàng)工程完成樁基建設(shè)只用了61天時(shí)間,但所建樁基出現(xiàn)斷裂問題的數(shù)量較多,占43%左右。
2.2 靜壓PHC管樁施工的擠土效應(yīng)
靜壓PHC管樁施工可以看成是擠土樁,在滲透性不佳的軟土地基中大量柱體的壓入在短時(shí)間內(nèi)擠壓地基土,從而出現(xiàn)較大的水壓力。在此過程中,不消除水壓就會(huì)提升沉樁難度,甚至出現(xiàn)樁體反彈。由于有效應(yīng)力衰減,在地基土層當(dāng)中會(huì)出現(xiàn)隆起、側(cè)向位移等情況,嚴(yán)重時(shí)樁體可能橫向擠動(dòng)或者向上抬升,出現(xiàn)斷樁、浮樁等現(xiàn)象[1]。
2.3 靜壓PHC管樁樁身出現(xiàn)斷樁、裂縫等的問題
靜壓PHC管樁樁身出現(xiàn)裂縫、斷樁等情況,原因有質(zhì)量問題、施工問題、地質(zhì)問題等三種。就質(zhì)量問題而言,養(yǎng)護(hù)混凝土?xí)r沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和規(guī)定要求,預(yù)應(yīng)力不足、垂直度不夠,從而影響樁身質(zhì)量。就施工問題而言,在靜壓PHC管樁在運(yùn)輸過程中,若出現(xiàn)振動(dòng)、支點(diǎn)等與建筑施工要求不符,抱夾器夾片被磨損或其千斤頂出現(xiàn)漏油,送樁過深,截樁頭不夠規(guī)范、樁身垂直度存在較大誤差等情況,都會(huì)造成樁身出現(xiàn)裂縫,甚至斷樁。就地質(zhì)問題而言,地基中若出現(xiàn)塊石或孤石等堅(jiān)硬夾層、穿透難度較大、樁端持力層的斜度過大等情況,也容易造成樁身出現(xiàn)裂縫等問題[2]。
2.4 焊接接頭問題
靜壓PHC管樁長度控制在20~25 m。在此過程中,基樁必須經(jīng)過焊接過程,接頭一般為3個(gè)。在接頭焊接過程中,焊接工藝、態(tài)度及水平、時(shí)間長短等都會(huì)對接頭質(zhì)量有影響。
靜壓PHC管樁容易出現(xiàn)斷樁、裂縫等問題,因此施工過程中,不僅需要常規(guī)性的質(zhì)量控制方法,還需要針對性的質(zhì)量控制方法。在施工前期,需要深入研究樁基的施工圖、施工場地環(huán)境、地質(zhì)勘查檢測報(bào)告等,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工質(zhì)量控制。作為靜壓PHC管樁的指導(dǎo)性文件,需要重視對施工方案的審核。在工程施工前,需要做好試沉樁、試驗(yàn)樁工作,必須在具有代表性的地基孔附近進(jìn)行。施工單位申報(bào)的質(zhì)保材料也要嚴(yán)格審查,確保施工能力和報(bào)審材料的完整性。進(jìn)入到施工現(xiàn)場的管樁需要與設(shè)計(jì)要求一致,包括規(guī)格、型號(hào)等,管樁外觀良好,保存條件符合規(guī)范,檢查管樁生產(chǎn)廠家、日期,在源頭上確定管樁質(zhì)量。做好障礙物清除工作。根據(jù)承載力特征來確定參數(shù)控制的極限承載力。當(dāng)?shù)乇沓休d力不夠樁機(jī)行走,就需要采取填土等方式增加地表承受力。地面和樁之間的距離應(yīng)該控制在250 mm,避免樁機(jī)壓住樁頂,造成裂縫或者斷樁等情況。
靜壓PHC管樁施工技術(shù)的應(yīng)用范圍將會(huì)逐漸擴(kuò)大,成為建筑工程中主要的管樁施工技術(shù)。若靜壓PHC管樁的施工不能滿足設(shè)計(jì)需要、管樁樁身質(zhì)量不佳等都會(huì)影響建筑的安全性能,輕者出現(xiàn)不規(guī)則沉降,重者建筑結(jié)構(gòu)坍塌,造成嚴(yán)重的安全事故。因此,在運(yùn)用靜壓PHC管樁施工技術(shù)時(shí),應(yīng)重視管樁施工中技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)及可能出現(xiàn)的問題,結(jié)合施工現(xiàn)場環(huán)境和條件,事先制定應(yīng)急措施,嚴(yán)格控制整個(gè)過程中的施工質(zhì)量。
[1]楊文革.靜壓PHC管樁施工技術(shù)質(zhì)量控制[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2016,06:148-149.
[2]沈勤,崔旭旺.PHC管樁靜壓法施工技術(shù)及問題處理[J].施工技術(shù),2015,13:26-29.