張國印 來武清 周毅 吳亞平
【摘要】預(yù)應(yīng)力管樁具有單樁承載力高、運輸?shù)跹b方便、接樁快捷、對持力層起伏變化較大的地質(zhì)條件適應(yīng)性較強等優(yōu)點,越來越多應(yīng)用于軟土地基項目基礎(chǔ)設(shè)計和施工中。目前比較常用的樁施工工藝為靜壓樁和錘擊樁兩種方式,兩種樁施工工藝在實際項目應(yīng)用中各有優(yōu)缺點。文章以沿海某軟土地基小區(qū)的預(yù)應(yīng)力管樁施工為例對兩種成樁工藝進行闡述,分析在實際施工過程中出現(xiàn)的問題及采取的處理措施,并提出了幾點注意事項,供同類工程進行施工參考。
【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力管樁; 軟土地基; 靜壓樁; 錘擊樁
【中國分類號】TU473.1+3【文獻標志碼】B
預(yù)應(yīng)力管樁樁身采用高強度混凝土(目前最高可采用C80混凝土),可打入密實的砂層及強風(fēng)化巖層等,樁尖持力層通過強烈擠壓,樁端承載力提高較多。預(yù)應(yīng)力管樁可在工廠進行加工制作,單根管樁長度通常不超過15 m,吊裝、運輸?shù)榷驾^為便利。受場地持力層埋深的影響較小,現(xiàn)場施工過程可根據(jù)實際情況進行接樁或截樁處理,施工方式較為靈活,施工速度較快對縮短施工周期起到了有利作用。由于預(yù)應(yīng)力管樁具有單樁承載力高、運輸?shù)跹b方便、接樁快捷、對持力層起伏變化較大的地質(zhì)條件適應(yīng)性較強等上述優(yōu)點,被越來越多地應(yīng)用于軟土地基項目基礎(chǔ)設(shè)計和施工中。目前常用的預(yù)應(yīng)力管樁施工工藝為靜壓樁和錘擊樁兩種方式,兩種工藝各有優(yōu)缺點,在實際工程施工中可以互補使用,起到了良好的效果。本文以三亞濱海區(qū)域的某小區(qū)基礎(chǔ)施工為例,對兩種施工工藝進行了闡述,分析在實際施工過程中出現(xiàn)的問題及建議的處理措施,并對施工過程提出了幾點注意事項,供同類工程進行施工參考。
1 工程概況
本工程由7棟高層住宅(16~18層剪力墻結(jié)構(gòu),總高度為49.45~55.45 m)及一個大型地下車庫(1層框架結(jié)構(gòu),總高度為3.9 m,周邊為鋼筋混凝土擋土墻)組成,7棟高層住宅與地下車庫采用大底盤多塔樓結(jié)構(gòu)形式(未設(shè)置結(jié)構(gòu)縫),整體布局如圖1所示??紤]地下水抗浮要求(水頭高度3.7 m)及整體沉降變形協(xié)調(diào),基礎(chǔ)采用預(yù)應(yīng)力管樁(抗壓樁、抗拔樁)加抗浮底板設(shè)計,樁型選用直徑500的AB型預(yù)應(yīng)力管樁(樁型具體說明詳圖集10G409《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》),以粉質(zhì)黏土、粗砂作為樁端持力層。塔樓與車庫之間設(shè)置沉降后澆帶協(xié)調(diào)施工期間沉降變形。根據(jù)地勘報告內(nèi)容及項目實際情況,住宅塔樓樁長為40 m,車庫樁長18 m。
2 成樁工藝介紹及現(xiàn)場施工流程安排
預(yù)應(yīng)力管樁施工主要采用靜壓法(圖2)和錘擊法(圖3)兩種施工工藝。靜壓法施工是通過靜力壓樁機的壓樁機構(gòu)的自重和樁架上的配重作反力將預(yù)制管樁壓入土體的一種沉樁工藝。目前靜壓法沉樁常用液壓式機械,按施工方法分為頂壓式和抱壓式兩種。錘擊法施工利用樁錘的沖擊克服土對樁的阻力,使樁沉到預(yù)定持力層,主要有落錘、單動汽錘、雙動汽錘、柴油錘、液壓錘。擬建項目周邊1 km范圍內(nèi)存在已建成入住小區(qū),考慮噪音影響,本項目預(yù)應(yīng)力管樁施工工藝主要采用靜壓法施工,輔助采用錘擊法施工工藝。根據(jù)項目進度安排及場地巖土層特點,樁施工采用由樓棟中心向外的擴散式靜壓施工,一棟樓施工完向另外一棟樓推進施工的方案。 大面積基礎(chǔ)施工前先采用工程試樁來確定場地的持力層深度及單樁承載力,后續(xù)基礎(chǔ)施工參照工程試樁情況推進整個的基礎(chǔ)施工,具體施工流線圖如圖4所示。
3 實際施工出現(xiàn)的問題及處理措施
現(xiàn)場施工過程中因場地土層中存在局部硬質(zhì)夾層、孤石等造成壓樁無法推進,局部樁身傾斜或樁身斷裂等問題,為保證基礎(chǔ)受力安全,需對現(xiàn)場問題進行處理,常見的問題及建議處理措施如下:
(1)擠土效應(yīng)的影響造成樁無法打入。局部剪力墻下采用多樁承臺設(shè)計,現(xiàn)場靜壓法施工過程中,因先前施工樁的擠土效應(yīng)影響,后施工相鄰樁無法打入??刹捎眉由钜谆蚓植繕恫捎缅N擊樁施工工藝。開挖地面排土溝等,減少擠土效應(yīng)的影響。靜壓施工時避免停歇時間過長,減少負摩阻增加帶來的影響。
(2)土層中存在局部硬質(zhì)夾層、孤石等造成樁無法打入。結(jié)合入樁深度處理硬質(zhì)夾層、孤石等處理,硬質(zhì)夾層及孤石埋深較淺時,可采用挖土直接移除孤石處理。當硬質(zhì)夾層、孤石等埋深較深時,可采用鉆機直接鉆穿孤石或夾層(鉆頭尺寸大于管樁直徑)。
(3)壓樁過程中出現(xiàn)樁身破壞(斷樁、樁頭爆裂等)。出現(xiàn)斷樁、樁頭爆裂等成樁質(zhì)量缺陷時,影響樁受力性能,此類樁需按工程廢樁處理,進行補樁設(shè)計和施工,新增補樁與原設(shè)計樁間距按照樁心距離不小于1.5倍樁徑控制。
(4)因擠土效應(yīng)或其他原因造成樁身傾斜。部分工程樁施工過程中出現(xiàn)樁傾斜過大情況,影響結(jié)構(gòu)樁的受力性能,現(xiàn)場有條件時取出成樁,空口回填后重新靜壓成樁?,F(xiàn)場擠土效應(yīng)明顯無法靜壓成孔時,可采用鉆機引孔(引孔直徑大于樁徑)或錘擊樁施工方法。同時樁靜壓時施工場地需平整避免出現(xiàn)高低不平情況。
(5)靜壓樁深度達到設(shè)計樁長或工程試樁樁長時,仍出現(xiàn)貫入度較大的異常情況。針對此類情況需與地質(zhì)勘察單位協(xié)商溝通,可采用繼續(xù)壓樁進行貫入度觀察,待貫入度正常時停止壓樁。7~10 d后對周邊已成型相鄰樁進行重新進行靜壓檢查,看貫入度有無異常。
4 預(yù)應(yīng)力管樁施工的注意事項
軟土地基預(yù)應(yīng)力管樁施工過程中需要注意以下幾點:
(1)嚴格對進場管樁材料進行復(fù)檢,對于樁身有缺陷(混凝土出現(xiàn)蜂窩麻面及預(yù)應(yīng)力鋼筋銹蝕等)的管樁不得應(yīng)用于項目基礎(chǔ)施工。
(2)樁基礎(chǔ)施工前需對場地進行平整,避免場地出現(xiàn)高低不平尤其是靜壓機工作范圍內(nèi),必要時可采用局部地面硬化處理。
(3)場地周邊存在基坑或高差時,盡量采用放坡處理,減少基坑支護后整個場地的擠土效應(yīng),造成壓樁或錘擊樁困難。
(4)現(xiàn)場進行截樁處理時,需結(jié)合設(shè)計承臺與樁頭連接大樣圖進行截樁處理,避免截樁過多造成樁頭鋼筋錨入長度不足的情況。
5 結(jié)論
軟土區(qū)域的預(yù)應(yīng)力管樁施工時,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況編制合理的施工方案。針對現(xiàn)場可能出現(xiàn)的施工質(zhì)量缺陷編制處理措施。場地巖土層與勘查報告出現(xiàn)較大差異性時,需與地質(zhì)勘察單位進行協(xié)商,必要時進行補充勘查設(shè)計。地下水位較高時,需對場地進行降水處理直至主體建筑填充隔墻施工完,保證預(yù)應(yīng)力管樁施工順利推進,減少施工質(zhì)量缺陷帶來的安全隱患。
參考文獻
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