預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)砼管樁在泉州地區(qū)的應(yīng)用

[摘要] 介紹PHC樁在泉州地區(qū)應(yīng)用中的幾個(gè)問(wèn)題，對(duì)單樁極限承載力的取值及施工中的特點(diǎn)進(jìn)行探討。

[關(guān)鍵詞] 單樁極限承載力 PHC樁 極限摩阻力

1 泉州地區(qū)土質(zhì)條件與樁基概述

福建沿海地區(qū)大部分為軟土地基，上部土層一般為流塑淤泥或淤泥質(zhì)土與飽和的粉細(xì)砂互層，承載力低約100 Kpa左右，壓縮性大，不能作天然地基，隨著多層與小高層房屋增多，一般建筑均需打樁，這給樁基技術(shù)發(fā)展創(chuàng)造空前的大好機(jī)遇，各種不同類型的樁機(jī)紛紛涌入福建沿海，目前在泉州地區(qū)設(shè)計(jì)應(yīng)用的各種樁型有：錘擊預(yù)制樁、靜壓預(yù)制樁、震動(dòng)沉管灌注樁、錘擊沉管灌注樁、靜壓沉管灌注樁、夯擴(kuò)樁、鉆孔灌注樁、人工挖孔樁等，上述樁型均屬鋼筋砼樁。依照鋼筋砼成樁工藝來(lái)說(shuō)，其實(shí)可分為兩大類，即預(yù)制鋼筋砼樁與鋼筋砼灌注樁，從上列各種不同樁型比較而言，預(yù)制樁的質(zhì)量比灌注樁好，每立方砼的承載力也高于灌注樁，但預(yù)制樁的造價(jià)比灌注樁高，反之灌注樁的質(zhì)量不及預(yù)制樁，但單方造價(jià)比預(yù)制樁便宜，這就促使預(yù)制樁與灌注樁在建設(shè)工程中展開(kāi)劇烈的競(jìng)爭(zhēng)。雙方的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)就是如何把預(yù)制樁的造價(jià)降下來(lái)，或如何把灌注樁的質(zhì)量提高，競(jìng)爭(zhēng)促使鋼筋砼樁型有了比較快速的發(fā)展。

預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)砼管樁就是競(jìng)爭(zhēng)中發(fā)展起來(lái)的一個(gè)新樁型。預(yù)制樁的配筋首先滿足工作條件下的樁身強(qiáng)度，同時(shí)還要驗(yàn)算樁在起吊運(yùn)輸、吊立和錘擊時(shí)的應(yīng)力與變型，計(jì)算分析表明，鋼筋砼樁的配筋往往由起吊和吊立的強(qiáng)度控制。樁是通過(guò)樁的摩阻力和樁的端阻力向地基土傳遞荷載，因此把樁芯少量的砼挖出來(lái)，既不影響樁的承載力，還可節(jié)約砼，又能減輕起吊重量，錘擊鋼筋砼預(yù)制樁需要考慮沉樁的動(dòng)應(yīng)力，因而加大配筋量，如果沉樁工藝上加以改進(jìn)，將錘擊沉樁改為靜壓沉樁，減少錘擊沉樁的動(dòng)應(yīng)力，這樣發(fā)展高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力薄壁空心管樁采用靜壓沉樁工藝就成為當(dāng)前新樁型發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2 PHC樁承載力的取值

“建筑樁基技術(shù)規(guī)范”JGJ94-94規(guī)定，對(duì)二級(jí)建筑樁基應(yīng)采用現(xiàn)場(chǎng)靜載荷試驗(yàn)，確定單樁豎向極限承載力值，對(duì)三級(jí)建筑樁基可利用承載力經(jīng)驗(yàn)參數(shù)估算單樁豎向極限承載力值，試看兩個(gè)近鄰工程地質(zhì)條件相同，管樁樁徑均為Φ500，樁長(zhǎng)均為24米，持力層均為砂礫卵石，一個(gè)先通過(guò)試樁確定單樁極限承載力取值為4400KN，另一個(gè)是根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的側(cè)阻與端阻確定極限承載力為2050KN，兩個(gè)工程單樁豎向極限承載力取值相差達(dá)2350KN，這充分說(shuō)明沒(méi)有先通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)靜載試驗(yàn)確定單樁承載力的與僅利用地質(zhì)資料提供的承載力經(jīng)驗(yàn)參數(shù)估算確定單樁豎向極限承載力值均偏低，因予應(yīng)力管樁穿越土層能力遠(yuǎn)大于預(yù)制方樁，比較容易進(jìn)入較深砂層，使其樁側(cè)摩阻力和樁端阻力得以充分發(fā)揮，但目前泉州地區(qū)工程地質(zhì)勘察報(bào)告提供針對(duì)管樁設(shè)計(jì)的樁摩阻力和樁端阻力都大大偏低，與實(shí)際不符。因此為解決預(yù)應(yīng)力受樁豎向極限承載力取值問(wèn)題，最好辦法是先通過(guò)靜載試驗(yàn)，同時(shí)也希望地質(zhì)勘察及設(shè)計(jì)部門(mén)多作一些預(yù)應(yīng)力管樁的試驗(yàn)。在樁側(cè)主要土層的分界面處埋設(shè)鋼筋應(yīng)力，便于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究樁身荷載傳遞狀況，探究樁土之間相互關(guān)系，在樁底位置埋設(shè)土壓力盒，用于探究樁端土壓力的分布規(guī)律，得出比較符合管樁實(shí)際情況的側(cè)阻與端阻，為設(shè)計(jì)提供可靠的依據(jù)。

3 管樁施工中應(yīng)注意的問(wèn)題

預(yù)應(yīng)力管樁施工前必須嚴(yán)格檢查每根樁的樁身質(zhì)量，通過(guò)電子測(cè)力儀實(shí)測(cè)沉樁壓力，確保達(dá)到單樁承載力的設(shè)計(jì)要求，制定出完善的施工組織方案，施工中特別要注意因靜壓樁機(jī)配重大，在軟弱土層上行走時(shí)往往把原來(lái)定位的木樁擠偏離得很遠(yuǎn)，因此壓樁前一定要檢查木樁重新定位，當(dāng)?shù)谝还?jié)打樁時(shí)應(yīng)確保就位準(zhǔn)確，一般要求垂直偏差不超過(guò)樁身的0.5%，并要求用雙臺(tái)經(jīng)緯儀在相互垂直方向進(jìn)行量測(cè)校正，不論錘擊管樁或靜壓管樁施工時(shí)都要實(shí)行雙控制，即樁身進(jìn)入持力層深度和最后貫入度為條件，當(dāng)錘擊管樁時(shí)最后貫入度控制在3～5cm/10擊，靜壓管樁當(dāng)達(dá)到額定壓樁力后復(fù)壓三次的貫入度不大于3～5cm，同時(shí)接樁的焊接質(zhì)量也一定要保證，接頭焊接質(zhì)量的好壞關(guān)系到整根樁質(zhì)量的好壞，焊好的樁必須自然冷卻10min方可沉樁，不得焊好即壓，嚴(yán)禁用水冷卻，因?yàn)楦邷氐暮缚p一遇到水立即冒煙促使焊縫變脆。上節(jié)樁大都處在軟弱土層，焊接質(zhì)量不好易產(chǎn)生樁身彎折變形，預(yù)應(yīng)力管樁為擠土樁，如果樁機(jī)在某個(gè)小范圍內(nèi)集中沉樁也容易造成瞬時(shí)孔隙小壓力聚增，引發(fā)局部地面隆起，后打的樁把先打的樁擠壓上浮甚至折斷，即使在一個(gè)大承臺(tái)下面有許多樁時(shí)也應(yīng)均勻跳打。

4 結(jié)語(yǔ)

管樁給設(shè)計(jì)人員帶來(lái)很大方便，因?yàn)楣軜对诠S預(yù)制，樁身分6m、8m、10m和12m四種，兩樁組合可供10種不同的樁身選用，泉州地區(qū)持力層均在20米左右，二樁組合長(zhǎng)度已滿足中、高層地基的需要。樁基工程在開(kāi)工前都要進(jìn)行試壓樁，目前泉州管樁大都采用全液壓靜力壓樁機(jī)DYY500型，額定壓樁能力5000KN，設(shè)計(jì)人員選定樁徑，長(zhǎng)度后從工廠拉至工地即可進(jìn)行試壓，再不需像預(yù)制方樁那樣先預(yù)制后再養(yǎng)護(hù)28天而拖延工期，全液壓靜力壓樁機(jī)壓樁本身就是對(duì)每根基樁作一次承載力的檢驗(yàn)，如果現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)試壓的樁基承載力高于設(shè)計(jì)值則設(shè)計(jì)樁數(shù)可以減少，若遇樁長(zhǎng)與地質(zhì)勘察報(bào)告不符，即可修改變換樁身組合，既靈活方便，又安全可靠。

高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力砼管樁是近年發(fā)展起來(lái)的新樁型，通過(guò)泉州地區(qū)的工程實(shí)例表明，其造價(jià)較其它類型樁經(jīng)濟(jì)合理，具有樁身產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠，施工速度快，采用靜壓沉樁工藝，無(wú)噪音、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，可以做到文明施工，發(fā)展前景廣闊。

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