向海勇
(湖南環(huán)達(dá)公路橋梁建設(shè)總公司,湖南 長沙 410000)
在市政道路工程施工中,為保證道路地基承載力,避免由于地基問題導(dǎo)致道路無法正常使用,需要采取有效技術(shù)做好地基處理?;诠軜兜牡鼗幚硎侵冈诘鼗林谐寥牍軜叮瑢Φ鼗疗鸬綌D密的作用,以此提高地基土承載能力,防止沉降和變形的發(fā)生。
某市政道路工程地基處理擬采用管樁技術(shù),包含400 mm與500 mm 2種樁徑,壓樁方法為靜壓法,即通過靜壓把管樁一次性壓入至設(shè)計要求的標(biāo)高,減少停頓。管樁的具體設(shè)計參數(shù)見表1,管樁地基處理施工工藝流程見圖1。現(xiàn)圍繞本道路工程實際情況,對地基處理中管樁技術(shù)應(yīng)用做如下分析。
表1 管樁設(shè)計參數(shù)
圖1 管樁地基處理施工工藝流程
這是管樁施工第一步,也是決定后續(xù)施工能否順利進(jìn)行最重要的一步,必須引起相關(guān)人員的高度重視。以建設(shè)單位所給控制坐標(biāo)點為依據(jù),結(jié)合樁位布置圖對樁群控制軸線進(jìn)行測設(shè);然后根據(jù)設(shè)置的軸線對每個樁位進(jìn)行放樣;再對高程的控制點進(jìn)行測設(shè),以此對樁頂?shù)膶嶋H標(biāo)高進(jìn)行控制;在施工過程中,要經(jīng)常對軸線與控制點實施復(fù)核,避免產(chǎn)生偏移[1]。
在打樁之前以現(xiàn)有地質(zhì)資料為依據(jù),并結(jié)合設(shè)計確定的樁長開始配樁,在配樁的過程中應(yīng)注意以下幾點:
(1) 先施打深樁再施打淺樁, 先施打挎中樁再施打邊樁,先施打近樁再施打遠(yuǎn)樁,按照上述要求施工能減小樁基側(cè)向位移。
(2) 在群樁施工過程中,應(yīng)先施打較深樁,然后對淺樁進(jìn)行施打。
(3) 在每根管樁的樁身上都要按照1 m的間隔距離設(shè)置標(biāo)記,以此為樁實際入土深度確定提供方便,并在施工要記錄好管樁每下沉1 m所需的時間。
(4) 為保證工程質(zhì)量,實際的配樁在設(shè)計長度基礎(chǔ)上增加了0.5~1.0 m,具體需要根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定[2]。
對樁進(jìn)行打入時,一般很難進(jìn)行角度修正,對此必須保證就位的準(zhǔn)確性。插第一節(jié)樁時,應(yīng)使位置準(zhǔn)確無誤,剛開始應(yīng)較輕,隨時檢查,如果發(fā)現(xiàn)偏差,應(yīng)立即進(jìn)行調(diào)整,如偏差較大,應(yīng)拔出重新施打。對樁垂直度進(jìn)行校核時,可借助垂直角,也就是使兩個經(jīng)緯儀互成直角,確保導(dǎo)架始終處在垂直的狀態(tài)。需要注意的是,經(jīng)緯儀不能設(shè)在會受到打樁影響的位置,同時要經(jīng)常調(diào)平,避免偏斜。在打樁時使用吊機(jī)起吊,將單點綁扎牢固后,采用滑行法進(jìn)行吊立,達(dá)到直立狀態(tài)后將其吊入夾子箱,與樁位對準(zhǔn)之后開始校正。首節(jié)樁定位及垂直度尤為重要,直接影響整根樁,所以務(wù)必保證定位的準(zhǔn)確性,使樁尖與標(biāo)樁部位完全對準(zhǔn),同時垂直度要采用吊錘實時監(jiān)測,偏差不能超過樁長的0.5%。如果樁頂部不平整,則可以使用麻袋將其墊平。另外,考慮到樁頭具有的襯墊效應(yīng)會影響到錘擊應(yīng)力,所以可適當(dāng)延長錘擊持續(xù)時間,或降低錘速與應(yīng)力,鋪設(shè)厚度較大的木樁墊[3]。
(1) 將樁機(jī)就位之后,用經(jīng)緯儀對樁身垂直度進(jìn)行檢查校驗,要求偏差不能超出樁長的0.5%。經(jīng)檢查確認(rèn)合格后開始壓樁,壓樁的速度應(yīng)嚴(yán)格按照2 m/min以內(nèi)進(jìn)行控制。
(2) 在壓樁的過程中,應(yīng)做好對樁機(jī)的調(diào)整,使其始終處在水平狀態(tài),使管樁能夠沿垂直方向下沉,防止斷樁等問題的發(fā)生。
(3) 壓樁必須一次性達(dá)到設(shè)計確定的標(biāo)高,盡可能減少停頓,一般同一根樁最大間隙時間為30 min,在沉樁時要做好相關(guān)記錄。
(4) 在沉樁時一旦發(fā)生樁頂被破壞、漂移與傾斜等問題,需要在查明原因后立即處理,處理完成經(jīng)檢查確認(rèn)合格后才能繼續(xù)施工[4]。
(5) 具體的沉樁方法為:開啟油缸對樁施壓,在沉樁的過程中,應(yīng)對樁身的垂直度與油表實際讀數(shù)進(jìn)行連續(xù)觀察。送樁桿、樁身及樁帽必須處于同一直線,樁架根據(jù)額定總重進(jìn)行配重的設(shè)置,樁機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)始終保持正常,力求一次性把樁壓到設(shè)計規(guī)定的標(biāo)高,中間不能停頓太長時間。
(1) 當(dāng)樁端和地面之間的距離為1.0~1.2 m時開始接樁。
(2) 接樁的方法為使用端板進(jìn)行焊接,層數(shù)應(yīng)達(dá)到兩層以上。
(3) 在接樁的過程中,應(yīng)確保兩根樁始終處于同一鉛垂線。
(4) 及時清理附著在端面與焊接表面上的銹跡、泥土及油污。
(5) 為了使兩節(jié)樁的對位達(dá)到準(zhǔn)確,建議在接樁時使用導(dǎo)向箍,通過對導(dǎo)向箍的設(shè)置能將對位偏差控制在2 mm以內(nèi)。
(6) 完成對對位偏差的檢查與校正之后,先進(jìn)行對稱焊接,達(dá)到4~6個點以后將導(dǎo)向箍拆除。
(7) 焊接方法宜選用氣體保護(hù)焊,施工人員應(yīng)持證上崗,在焊接施工中必須按照相關(guān)規(guī)程操作,以保證焊接施工質(zhì)量。
(8) 對第一層進(jìn)行焊接的過程中,應(yīng)適當(dāng)增加電流與熔深。將樁頭焊接好以后需要自然冷卻一段時間,待達(dá)到穩(wěn)定后開始錘擊,管樁焊接如圖2所示。
圖2 管樁焊接
(1) 如果管樁由于客觀原因無法達(dá)到設(shè)計要求的標(biāo)高,則要截除多余樁端。
(2) 截樁主要使用鋸樁器進(jìn)行,禁止由人工使用大錘對管樁進(jìn)行橫向砸擊。
為保證地基處理管樁施工順利完成,并達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量和效果,需要在施工中采取以下措施認(rèn)真做好質(zhì)量控制工作。
(1) 軸線與樁位應(yīng)由專門的測量人員進(jìn)行施放,然后由相關(guān)部門進(jìn)行復(fù)核,經(jīng)復(fù)核確認(rèn)無誤后即可在施工中使用。
(2) 做好對管樁的質(zhì)量檢查與試驗,首先進(jìn)場管樁要有齊全的試驗報告及合格證明,安排專人對管樁的外觀進(jìn)行全面檢查。如果外觀不滿足要求,如尺寸不合格或混凝土實際強(qiáng)度沒有達(dá)到要求等,則不允許進(jìn)場施工。
(3) 為保證地基處理效果,本工程應(yīng)使用強(qiáng)度較高的預(yù)應(yīng)力砼管樁。管樁的尺寸偏差,按照以下要求嚴(yán)格控制:①長度偏差不能超過±0.5%~±0.7%;②端部傾斜程度不能超過樁徑的0.5%;③管樁的外徑偏差不能超過±4 mm~±5 mm;④管樁的壁厚偏差不能超過-5 mm;⑤管樁的彎曲度不能超過樁長的0.1%;⑤端頭板的平整度偏差不能超過2 mm[5]。
(4) 管樁外觀應(yīng)達(dá)到以下要求:①在管樁局部分布的麻面與粘皮總面積應(yīng)控制在樁身總面積0.5%以內(nèi),且深度不能超過10 mm;②管樁的內(nèi)表面和外表面均不允許存在露筋的現(xiàn)象,也不能有縱向及環(huán)向開裂;③管樁端面與主筋墩頭均不可超出端板的平面,同時不能存在脫頭與斷頭;④管樁內(nèi)面混凝土不能有坍落的現(xiàn)象。
綜上所述,管樁的利用能大幅提高市政道路地基承載力,為后續(xù)道路施工奠定良好基礎(chǔ)。目前,本工程地基處理管樁施工已經(jīng)順利完成,經(jīng)初步檢測,管樁質(zhì)量合格,效果顯著,成型后的地基滿足設(shè)計與規(guī)范要求,說明以上管樁施工技術(shù)合理可行,對類似工程項目有一定參考借鑒價值。