林 希
(福建建嵐建筑科技有限公司,福建 平潭 350400)
高強(qiáng)度混凝土材質(zhì)預(yù)應(yīng)力管樁支持規(guī)格化加工,成樁難度低、品質(zhì)高,現(xiàn)場作業(yè)工期較短,對周邊環(huán)境、現(xiàn)有設(shè)施等干擾性較低,很多建筑項目中均有應(yīng)用。實踐運用的各個作業(yè)環(huán)節(jié)中,施工人員都要做好管控措施,按照設(shè)計參數(shù),通過在現(xiàn)場隨時測量,保證管樁作業(yè)的精確度,以在建筑項目中發(fā)揮此項工藝的價值。
卡口項目為總承包建設(shè)工程,包含勘察設(shè)計、采購、施工。其中,施工部分有臨時便道、土石方、樁基、配套設(shè)施,以及本項目施工圖紙上載明的全部機(jī)械安設(shè)和建設(shè)內(nèi)容??陧椖拷ㄖ玫孛娣e為3 575.51m2,總面積為2 681.69m2,僅為地上1 層,供貨物儲存,單體計容面積達(dá)4 489.9m2,層高達(dá)8m 以上的部分計容面積按照2 倍確認(rèn)數(shù)值,單體高度為11.3m。建筑主體結(jié)構(gòu)預(yù)計使用50 年,內(nèi)部設(shè)置3 個功能分區(qū),整體耐火級別為2 級,建筑上部選用門鋼結(jié)構(gòu),設(shè)計抗震烈度等級是6 度。
(1)規(guī)劃用地現(xiàn)場環(huán)境。本工程位于平潭臺灣創(chuàng)業(yè)園東側(cè),臨近多條道路,對外通達(dá)性較高。目前,建設(shè)場地已經(jīng)做好土地平整處理,適合開發(fā)施工。在現(xiàn)場施工中,水、電均是建設(shè)方指定連接點,可以滿足現(xiàn)場作業(yè)所需。施工用料,如碎石、混凝土、水泥等直接在本地市場購入,整體條件較方便,能夠保證正常供應(yīng),全部材料和設(shè)備都能按照施工計劃運至施工現(xiàn)場。
(2)原生自然條件??陧椖克诘厥莵啛釒Ъ撅L(fēng)氣候,全年溫度適宜,降水量豐富,霜期短且無雪,無霜期326d 左右,年均日照時間在1 700~1 980h 左右,降水量集中在900~1 200mm,氣 溫 在16 ℃~20 ℃之 間,其中1、2 月份氣溫最低,平均氣溫在6℃~10℃,7、8 月溫度最高,平均氣溫在24℃~29℃。全年相對濕度偏大,在77%上下,特別是春季,陰雨連綿屬于常態(tài),而夏季基本上是高溫晴天,個別區(qū)域會有熱雷雨、臺風(fēng)、熱帶風(fēng)暴等,秋季濕度略有下降,溫度也比較舒適,冬季降水銳減,整體較溫和,很少出現(xiàn)低于0℃的氣溫。
目前,國內(nèi)一些建筑項目會選用預(yù)應(yīng)力管樁工藝進(jìn)行施工,但在實際運用中一般存在以下問題。
預(yù)應(yīng)力管樁下沉環(huán)節(jié)中,可能會出現(xiàn)下沉不到位的情況,根據(jù)項目總體規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn),需明確設(shè)置沉樁期間的各項技術(shù)參數(shù),確保樁體達(dá)到設(shè)計位置,使建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)更加可靠、穩(wěn)定。施工實踐中,引發(fā)沉樁質(zhì)量不足的因素較多,如參考技術(shù)基準(zhǔn)改變或操作人員不熟知相應(yīng)設(shè)定信息,導(dǎo)致實際建設(shè)成果品質(zhì)下降。另外,若項目勘察作業(yè)未能按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,對地層條件的掌握程度有限,也會嚴(yán)重影響項目樁體質(zhì)量。
對于上述問題,應(yīng)在前期設(shè)計階段,全面、細(xì)致地探測、研究規(guī)劃用地范圍內(nèi)的地質(zhì)情況,按照具體地質(zhì)條件完成管樁施工設(shè)計。在必要時,建設(shè)單位應(yīng)組織多次勘察,直至完全掌握規(guī)劃面積條件現(xiàn)狀,再進(jìn)行施工。
管樁下沉處理中,若各個管樁實際穩(wěn)定性有限,會導(dǎo)致相鄰樁體發(fā)生碰撞,引發(fā)相對位移,降低預(yù)應(yīng)力管樁整體結(jié)構(gòu)的可靠性。另外,軟土與其他土層支撐力較差或樁體測量放線出現(xiàn)偏差,均會導(dǎo)致樁體發(fā)生位移。針對此類問題,建設(shè)單位應(yīng)采取有效應(yīng)對措施,避免沉樁環(huán)節(jié)挖掘樁基礎(chǔ),待沉樁全面完工后,方可安排開挖作業(yè)。在挖掘期間,需做好排水管理,事先預(yù)留邊坡,挖出土體不可任意堆放。施工中,相關(guān)人員要仔細(xì)分析、探究設(shè)計圖紙與方案,保證施工依據(jù)的合理性和可行性,并在現(xiàn)場劃定區(qū)域內(nèi)設(shè)置明顯的提示信息,根據(jù)項目施工計劃和具體工序安排分布路線。
(1)入場后,施工人員先需搭建一系列的臨時設(shè)施,并和監(jiān)理單位等一同復(fù)核標(biāo)高控制點及軸線位置,完善現(xiàn)場技術(shù)測量控制網(wǎng),平整處理擬建范圍場地。
(2)正式開工前,項經(jīng)部需提供基礎(chǔ)施工方案,由建設(shè)單位、設(shè)計單位、監(jiān)理單位確認(rèn)審批,完成施工方案的補(bǔ)充優(yōu)化,協(xié)調(diào)、落實各參建方意見。另外,需全面、仔細(xì)地檢查施工活動影響的地下管線、建筑物等,出現(xiàn)爭議問題,需留下圖像資料,做好標(biāo)記,保留原始記錄,交由參建方確認(rèn)?,F(xiàn)場建設(shè)期間,施工單位需保證周邊原有建筑、設(shè)施正常應(yīng)用,保證安全性。
(3)預(yù)應(yīng)力管樁施工中,需考量樁機(jī)行走受力,結(jié)合受力面積、自重進(jìn)行場地排水管理。
(4)機(jī)械設(shè)備,包括錘擊樁機(jī)、電焊機(jī)、全站儀、水準(zhǔn)儀等,具體型號參數(shù)見表1。
表1 主要施工機(jī)械型號參數(shù)
施工單位需安排專業(yè)技術(shù)人員在現(xiàn)場測放樁位,還要保證樁位偏差處于設(shè)定允許標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。待樁位測定,作業(yè)人員需在定位點中心處打進(jìn)并扎牢鋼筋,鋼筋長度在0.4m 左右,在其露出地標(biāo)部分系上紅繩,以便管樁施工時快速鎖定樁位。
本工程中,因為施工區(qū)場地限制,再加上每日都有運輸車輛出入,可能會損壞廠房角點,所以,預(yù)計使用全站儀設(shè)置控制點?,F(xiàn)場測量放線按照“整體-局部”的順序開展。待復(fù)測建筑角點無問題后,通過極坐標(biāo)完成樁位放樣。另外,由于卡口項目規(guī)劃用地范圍內(nèi)的土體較軟,高自重的機(jī)械行走極易發(fā)生下陷問題,需待樁機(jī)就位后,根據(jù)移動樁機(jī)后的土體變化,對有陷機(jī)、擠土情況的樁位,采取極坐標(biāo)法復(fù)測樁位。同時,需通過水泥材料保護(hù)施工場地內(nèi)的標(biāo)高控制點。而壓樁標(biāo)高控制點需在操作開始后,直接在現(xiàn)場測量,將結(jié)果換算成送樁長度,以精準(zhǔn)控制樁體施工。
預(yù)制管樁材料運到施工現(xiàn)場后,施工單位需安排材料人員、質(zhì)檢人員根據(jù)設(shè)計方案與技術(shù)參數(shù)檢查預(yù)應(yīng)力管樁外觀、尺寸參數(shù)等性能是否達(dá)標(biāo),并要求每批管樁物料的各項證明文件齊全,避免不達(dá)標(biāo)產(chǎn)品入場應(yīng)用。待管樁進(jìn)場后,根據(jù)沉樁作業(yè)安排與施工所需,確認(rèn)具體的堆放位置,通常就近安排在打樁施工周邊,避免二次搬運。施工單位需完成平整預(yù)制管樁堆放場地,測試預(yù)計堆放點的基礎(chǔ)承載力,按照地面堅實程度,設(shè)置墊木。當(dāng)需要疊層堆放時,需在地面上布置2道墊木,并與管樁長度方向垂直,墊木要放在樁端樁長度20%的位置,最下層的邊緣管樁,需采用木楔固定,以防止?jié)L動,同一方向上最多堆放4 層,并按照打樁施工安排,將先用的預(yù)制樁放在上層,控制現(xiàn)場翻動樁堆的次數(shù)。
卡口項目地基部分的基礎(chǔ)設(shè)計是乙級,選用高強(qiáng)度混凝土管樁材料,樁身材料強(qiáng)度達(dá)到C80。場地內(nèi)樁端持力層是砂土狀的強(qiáng)分化花崗巖,每個樁體縱向承載力達(dá)到2 100kN。地基部分選用PST500-70 型樁體,樁身強(qiáng)度級別是C60,縱向承載力是100kN。
3.4.1 樁機(jī)就位
樁機(jī)入場前,施工人員先要確定施工現(xiàn)場土地實際承載力,若承載力不能支撐樁機(jī)行走,應(yīng)及時采取必要的處理方法。另外,需查看各個樁機(jī)點位是否被樁機(jī)破壞,如果有破壞情況,要等到樁機(jī)就位后,重新測量。基于此,技術(shù)人員要仔細(xì)察看樁機(jī)狀態(tài),保證其基本穩(wěn)定,再測試制動裝置的可用性。
3.4.2 壓樁施工
在該建筑項目預(yù)應(yīng)力管樁作業(yè)中,施工單位結(jié)合場地條件與工期安排,準(zhǔn)備2 臺錘擊打樁機(jī),并通過水準(zhǔn)儀動態(tài)測量樁體垂直度。在壓樁時,施工人員根據(jù)設(shè)計密度確認(rèn)作業(yè)順序,可由中間向兩側(cè)推進(jìn),或是將部分樁位從中間逐漸向四周延伸錘擊,也可直接由一側(cè)到另一側(cè)。另外,壓樁時要注意各個樁位設(shè)定標(biāo)高參數(shù),按照先深后淺的模式處理。在決定壓樁順序時,需考慮樁體尺寸、已有設(shè)施、樁位距離等條件。同時,操作人員先要全面檢查機(jī)械設(shè)備的工作狀態(tài)與性能表現(xiàn),保證可以連續(xù)壓樁。吊起首節(jié)管樁后,技術(shù)人員要測定樁位精準(zhǔn)插進(jìn),垂直度偏差不可達(dá)到0.5%,而樁頂中心線需和樁身保持一致。作業(yè)人員可通過測量設(shè)備,及時測量、校正,如果樁身斜度達(dá)到0.8%以上,必須直接拔出,進(jìn)行二次插入,但若樁端處于硬土層,應(yīng)避免利用移動樁架強(qiáng)制校正。
接樁需要在樁端和地面相距500~1 000mm 時開展,并保證上、下兩節(jié)樁體錯位不超過2mm。配樁時,作業(yè)人員要注意施工現(xiàn)場環(huán)境、相鄰管樁長度等,使送樁深度處于樁頂標(biāo)高之下,送樁深度不能超過2m。送樁時,應(yīng)保證樁身外觀良好,沒有任何變形表現(xiàn),長度、剛度都達(dá)到打樁標(biāo)準(zhǔn)。套入樁帽后,周圈要留出20~30mm 的空隙,在送樁設(shè)備與樁身頂端接觸面布設(shè)彈性墊層,該部分紙板厚度至少為60mm,以防止樁頭承受巨大錘擊作用力時受損。壓樁到最后一節(jié)時,需借助鋼板完成封口,以防止雜物進(jìn)入內(nèi)部,在樁基滿足設(shè)定數(shù)量后,可安排澆筑樁芯混凝土。
3.4.3 管樁焊接
預(yù)應(yīng)力管樁作業(yè)中,一節(jié)樁體通常不會超過13m,而達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)以上時,需通過接樁的方式滿足設(shè)計參數(shù)。接樁處理主要采用電焊技術(shù),以保證樁身連接的穩(wěn)定性。焊接前,施工人員需將接觸面清理干凈,坡口處要有金屬光澤。焊接中,選用對稱作業(yè)的形式,兩側(cè)人員一同進(jìn)行,保證焊縫飽滿、不間斷,不能發(fā)生夾渣、焊瘤等現(xiàn)象。焊接后,要讓樁體自然冷卻,并由施工人員自檢后,請甲方、監(jiān)理人員復(fù)查,保存隱蔽記錄。驗收達(dá)標(biāo)后,方可繼續(xù)施工。
3.4.4 收錘作業(yè)
管樁下沉到設(shè)計位置后,需立刻收錘,檢測樁身貫入度、標(biāo)高等情況。檢測環(huán)節(jié)要保證樁頭外觀無損傷,柴油錘可以正常跳動,需通過收錘紙完成收錘檢測,繪出回彈曲線,進(jìn)一步分析測得結(jié)果。實際測量中,技術(shù)人員要留有完整、詳細(xì)的記錄,以保證施工質(zhì)量。
綜上所述,建筑項目應(yīng)用預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù),要結(jié)合客觀條件,采取合理的質(zhì)保措施。為保證樁身完整度,參建方不僅要提前調(diào)研材料供應(yīng)商,保證材料有序供應(yīng),并在預(yù)制管樁入場前認(rèn)真進(jìn)行質(zhì)量檢查與資料核對。施工中,需保持送樁器和樁體中心線垂直,防止樁體受力不均勻。壓樁時,如突遇石頭等阻礙物,需及時暫停壓樁,經(jīng)多方研究后,確定解決方案。壓樁結(jié)束后,施工單位需要等待一段時間,再組織土方開挖,且要分層進(jìn)行,以免由于土體橫向推力使樁體斷裂??偠灾?,預(yù)應(yīng)力管樁施工中,作業(yè)人員必須做好一切準(zhǔn)備,全程把控樁體垂直度,使施工有序進(jìn)行。