(中國(guó)建筑第八工程局有限公司南方公司,廣西 南寧 530022)
百色市百東新區(qū)高級(jí)中學(xué)位于百東新區(qū)核心區(qū),包括教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、行政辦公樓、信息圖書館、報(bào)告廳、學(xué)生宿舍、教師周轉(zhuǎn)房、體育館、學(xué)生及教工食堂、主席臺(tái)兼舞臺(tái)及附屬用房,總用地面積約333.17畝,建筑總面積約182 746.93 m2。
本工程采用400PHC(95)AB型管樁。共計(jì)1 332根,其中1、2、4、5號(hào)學(xué)生宿舍樓各266根,1號(hào)教師周轉(zhuǎn)房268根。單樁抗壓承載力特征值為1 200 kN,靜壓施工壓力值2 600~2 700 kN;單根管樁有效樁長(zhǎng)為6 m。
對(duì)復(fù)雜地勢(shì)預(yù)制管樁施工展開分析,存在以下施工難點(diǎn):(1)持力層隨地勢(shì)變化起伏大,樁長(zhǎng)進(jìn)入持力層的長(zhǎng)度控制難度大,樁損大;(2)持力層較淺,小于6 m區(qū)域,管樁進(jìn)入土層有效長(zhǎng)度不足;(3)管樁施工過程中的垂直度難控制。
應(yīng)對(duì)措施如下:(1)結(jié)合地勘報(bào)告及設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高,繪制巖層地勢(shì)等高線圖,確定每個(gè)樁位的樁長(zhǎng),大大降低樁損。(2)持力層深度不足6 m區(qū)域的管樁采用引孔植樁,旋挖引孔入持力層,確保達(dá)到6 m有效樁長(zhǎng)。(3)壓樁前先固定好管樁,調(diào)整好垂直度后進(jìn)行壓樁,過程中及時(shí)復(fù)核、調(diào)整,實(shí)時(shí)保證垂直度滿足要求。
本工程持力層為中風(fēng)化砂巖和中風(fēng)化泥巖。都為極軟巖,較完整,分布于全場(chǎng)地,未揭穿,分布于面層至12.9 m。施工場(chǎng)地位于山坡上,地形起伏大,存在山脊、山谷等地貌。在該場(chǎng)地回填后,無法辨別樁基施工區(qū)域的原始地貌,使得場(chǎng)地地勢(shì)變化復(fù)雜。持力層標(biāo)高變化不一,故樁長(zhǎng)無法精確計(jì)算。所以,結(jié)合地勘報(bào)告的勘測(cè)點(diǎn)來預(yù)計(jì)樁長(zhǎng)。
(1)每棟樓各16個(gè)工勘點(diǎn),共80個(gè)。根據(jù)設(shè)計(jì)持力層找出每個(gè)工勘點(diǎn)的持力層標(biāo)高。(2)將樁基布置圖和工勘點(diǎn)分布圖套在同一個(gè)圖上,確保坐標(biāo)系一致。(3)根據(jù)各個(gè)孔的持力層標(biāo)高畫出等高線。(4)樁基圖上每根樁的持力層標(biāo)高可根據(jù)等高線確定,然后人工匯總。(5)根據(jù)每根樁的樁頂標(biāo)高和持力層標(biāo)高來計(jì)算預(yù)計(jì)樁長(zhǎng)。(6)結(jié)合要求,將樁長(zhǎng)<6 m和樁長(zhǎng)≥6 m的靜壓樁進(jìn)行分區(qū)。樁長(zhǎng)分區(qū)如圖1所示。
圖1 樁長(zhǎng)分區(qū)示意
根據(jù)地勘報(bào)告分析,采用兩個(gè)應(yīng)對(duì)措施:(1)持力層深度大于等于6 m,采用靜壓管樁施工。(2)持力層深度小于6 m時(shí),采用旋挖引孔植樁施工。
測(cè)量定位→靜壓樁機(jī)就位→吊樁插樁→樁身對(duì)中調(diào)直→靜壓沉樁→接樁→再靜壓沉樁→終止壓樁。
根據(jù)控制點(diǎn),將管樁的位置按施工順序和樁機(jī)行程路線逐一測(cè)放出來,畫出管樁輪廓圖,過程及時(shí)復(fù)核、調(diào)整、糾正。樁機(jī)對(duì)準(zhǔn)樁位,將靜壓樁調(diào)至水平、穩(wěn)定,將管樁吊至靜壓樁夾具中,使樁身保持垂直,對(duì)位準(zhǔn)確后開始?jí)簶叮S時(shí)調(diào)整樁的垂直度,以免樁身斷裂,影響施工質(zhì)量。
接樁時(shí)下節(jié)樁施壓后露出地面約600 mm時(shí)進(jìn)行接樁。管樁上下節(jié)樁之間的間隙應(yīng)用鐵片全部分層填實(shí)焊牢、飽滿。
當(dāng)壓樁滿足樁尖進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化泥巖或中風(fēng)化泥巖層0.5 m或終壓力值達(dá)到靜壓施工壓力值,且樁長(zhǎng)不少于6 m時(shí),終止壓樁。
施工準(zhǔn)備→測(cè)量放樣→鋼護(hù)筒施工→鉆機(jī)成孔→清孔→沉渣厚度檢測(cè)→灌筑混凝土→錘擊樁機(jī)植樁。
5.2.1 測(cè)量放線
樁位放樣按從整體到局部的原則進(jìn)行樁基的位置放樣,規(guī)劃行車路線時(shí),使便道與鉆孔位置保持一定的距離,以免影響孔壁穩(wěn)定;樁位的中心點(diǎn),成孔前用全站儀放點(diǎn),先定出樁的中心點(diǎn),測(cè)量原地面標(biāo)高,樁孔中心外3 m設(shè)置前后左右的樁孔定位護(hù)樁,施工時(shí)拉線確定樁位。
5.2.2 埋設(shè)護(hù)筒
在每個(gè)樁位定出十字控制樁后,進(jìn)行鋼護(hù)筒埋設(shè)工作,控制護(hù)筒中心與樁位中心的偏差不得大于50 mm,確保樁位準(zhǔn)確性,同時(shí)避免鋼護(hù)筒部分的樁身塌孔及對(duì)混凝土水分吸收,影響混凝土流動(dòng)性。
5.2.3 鉆機(jī)成孔
鉆頭直徑要比靜壓樁的寬200 mm,便于壓樁進(jìn)混凝土?xí)r上翻。在鉆機(jī)就位時(shí),通過測(cè)設(shè)的樁位準(zhǔn)確確定鉆機(jī)的位置,并保證鉆機(jī)穩(wěn)定,手動(dòng)豎直后,自動(dòng)控制系統(tǒng)將保持豎直狀態(tài),鉆頭中心對(duì)準(zhǔn)樁位點(diǎn),鉆孔過程中根據(jù)地質(zhì)情況控制鉆入速度??刂贫ㄎ徽`差不大于20 mm,樁垂直度≤1%樁長(zhǎng),確保成孔質(zhì)量。
5.2.4 成孔、成孔檢查
鉆進(jìn)巖層的樁長(zhǎng)不得小于0.5 m,鉆孔作業(yè)完畢,樁底浮碴必須清理干凈,對(duì)施工完畢后的工程樁應(yīng)進(jìn)行樁身完整性及強(qiáng)度檢測(cè)、幾何尺寸檢測(cè)。
檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn):滿足孔深設(shè)計(jì)規(guī)定、孔徑不小于500 mm;鉆孔傾斜度誤差不大于1%;沉渣厚度與符合設(shè)計(jì)規(guī)定:沉渣厚度≤50 mm。
5.2.5 灌筑混凝土
混凝土采用C25強(qiáng)度細(xì)石混凝土,其量為成孔體積的2/3,砼富余量用于考慮平衡在壓樁過程存在擠土而增加的混凝土量?;炷猎O(shè)計(jì)坍落度為160~220 mm,并添加高效減水劑、緩凝劑,滿足緩凝時(shí)間達(dá)到8 h,保證混凝土在壓樁過程中具有良好的和易性、流動(dòng)性,以便混凝土上翻充滿靜壓樁與孔間隙。
灌筑前,噴灑水來濕潤(rùn)孔壁,減少孔壁吸收混凝土水分,避免降低混凝土和易性。
采用導(dǎo)管灌筑混凝土,管的下部埋入混凝土2 m,使從下而上連續(xù)不斷灌入的混凝土逐步澆筑至樁身2/3處,用導(dǎo)管可避免高處下落導(dǎo)致混凝土離析,影響靜壓樁壓到持力層。
5.2.6 靜壓機(jī)植樁
灌筑完砼后,再采用錘擊樁機(jī)種植管樁,管樁的植入必須在混凝土初凝之前完成。樁機(jī)對(duì)準(zhǔn)樁位,樁身保持垂直,對(duì)位準(zhǔn)確后開始?jí)簶?,隨時(shí)調(diào)整樁的垂直度。將靜壓樁至挖孔底往巖層進(jìn)入不少于500 mm,確保樁有足夠承載力。進(jìn)入巖層一定深度,可以起到穩(wěn)固樁基,保證樁基能夠保持垂直。觀察樁周混凝土上翻情況,若混凝土未能上翻,需要往樁與孔的間隙灌筑細(xì)石混凝土,用振動(dòng)棒振搗密實(shí),使得混凝土充滿孔隙,混凝土凝固后起到穩(wěn)固樁垂直度作用。
通過復(fù)雜地勢(shì)預(yù)制管樁施工技術(shù)的實(shí)施,可以很好控制預(yù)制管樁垂直度、入巖長(zhǎng)度、承載力等,有效解決了預(yù)制管樁在復(fù)雜地勢(shì)無法達(dá)到有效樁長(zhǎng)等施工難題,取得了良好效果。施工工藝科學(xué)合理、考慮周全,可對(duì)類似復(fù)雜地勢(shì)的預(yù)制管樁施工提供參考。