長螺旋樁機(jī)預(yù)鉆孔在大直徑管樁施工中的應(yīng)用

嵇岷山

(連云港科建工程質(zhì)量檢測有限公司，江蘇連云港 222000)

0 引言

本文所述預(yù)應(yīng)力管樁上浮一般是指管樁用于摩擦端承樁的樁型，一般用于小高層或高層建筑的樁基礎(chǔ)，其特征是設(shè)計(jì)單樁豎向承載力特征值取得較高，樁端持力層一般進(jìn)入在全風(fēng)化或強(qiáng)風(fēng)化巖層中，設(shè)計(jì)時(shí)多采用樁身承載，樁徑以500和600的PHC樁居多，樁長較長，送樁深度較深。因此，這種樁型在施工時(shí)易發(fā)生沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)高或持力層，這些問題不僅與樁基施工階段的樁錘選擇、打樁流向、沉樁速率等有著密切關(guān)系，還與勘察設(shè)計(jì)是否合理得當(dāng)有關(guān)，若施工不當(dāng)，技術(shù)措施不到位就容易發(fā)生樁身上浮現(xiàn)象，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。因此在施工過程中應(yīng)超前考慮制約因素，要有防患于未然的質(zhì)量意識。文章以連云港國貿(mào)大廈基樁施工為例，采用有效的技術(shù)措施，使樁身上浮量最小。

1 工程概況

連云港國貿(mào)大廈位于連云港市新浦區(qū)海連中路10號，由連云港市晶都房地產(chǎn)開發(fā)有限公司開發(fā)，江蘇連云港地質(zhì)工程勘察院進(jìn)行勘察，設(shè)計(jì)單位為連云港市建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，施工單位為連云港市方興地基基礎(chǔ)工程公司，擬建建筑物為地下室1層，地上25層。設(shè)計(jì)樁基為預(yù)應(yīng)力混凝土高強(qiáng)管樁，樁型為PHC-600(130)AB-C80-25，設(shè)計(jì)樁數(shù)為398根，單樁豎向承載力特征值為3 300 kN。

2 工程地質(zhì)概況

根據(jù)工程地質(zhì)報(bào)告，地層概況如表1所示。

表1 工程地層概況

3 施工方案的選擇

在基樁施工前，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，據(jù)地質(zhì)資料選擇3根施工難度較大的樁位進(jìn)行試樁，以確定樁基施工的參數(shù)。試樁采用D80柴油錘，打樁落距為2.0 m;總錘擊數(shù)在1 360～1 572左右。3根試驗(yàn)樁的成果匯總表如表2所示(試樁在各級荷載作用下的沉降量對比匯總)。

經(jīng)過靜載試驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析，試驗(yàn)樁的豎向承載力符合設(shè)計(jì)的要求。但考慮在工程施工中，樁與樁之間的中心距僅為1.9 m，398根樁的體積約2 812 m3，難以想象擠土?xí)箻渡细〉绞裁闯潭取榇耍┕ぁ⒃O(shè)計(jì)、監(jiān)理、甲方、檢測單位共同研究決定，采用長螺旋樁機(jī)預(yù)鉆孔在大直徑預(yù)應(yīng)力管樁施工中運(yùn)用的施工方案。即在基樁施工前，先采用500 mm長螺旋樁機(jī)按照樁位預(yù)鉆孔取土20 m，再進(jìn)行基樁施工且其使用開口式樁尖，這樣可以在沉樁過程中使一部分土體擠入樁孔內(nèi)，減小沉樁區(qū)域的土體擠密量;在采用了開口樁尖的同時(shí)，在樁位相對密集區(qū)域的外圍，還可以適當(dāng)鉆一些應(yīng)力釋放孔，從而避免因管樁的擠土效應(yīng)會使沉樁的錘擊數(shù)增加或使管樁上浮。

表2 試驗(yàn)成果匯總表

4 長螺旋樁機(jī)預(yù)鉆孔法沉樁

4.1 具體施工步驟

全部工程樁預(yù)鉆孔沉樁;預(yù)鉆孔設(shè)備采用JZL90B長螺旋鉆機(jī)預(yù)鉆孔孔徑為500 mm，為設(shè)計(jì)孔徑的83%，鉆孔深度20 m;預(yù)鉆孔完成后將排出的土及時(shí)運(yùn)走，錘擊打樁機(jī)就位沉樁。引孔作業(yè)和沉樁施工應(yīng)密切配合、連續(xù)作業(yè)，做到隨引孔隨沉樁。

4.2 注意事項(xiàng)

在引孔過程中注意長螺旋鉆機(jī)的常見故障，如斷鉆桿，沖擊器不響，卡鉆，釬頭碎片、掉角和掉柱。每個(gè)工作班結(jié)束時(shí)，都必須把樁機(jī)表面污物清除干凈。嚴(yán)禁在工作表面大拆大卸，以免丟失零件的關(guān)鍵部位。

在沉樁過程中應(yīng)保持樁錘、樁帽、樁身的中心線在同一垂直線上，并隨時(shí)檢查樁身的垂直度。PHC樁的總錘擊數(shù)控制在2 200錘之內(nèi)，最后1 m錘擊數(shù)不宜超過250錘。當(dāng)樁控制貫入度為主時(shí)，最后貫入度不宜小于20 mm/10擊，且最后貫入度應(yīng)連續(xù)測量三次，當(dāng)每一陣貫入度逐次遞減達(dá)到收錘標(biāo)準(zhǔn)時(shí)即可終錘。如出現(xiàn)異常現(xiàn)象，及時(shí)與監(jiān)理、設(shè)計(jì)人員聯(lián)系，嚴(yán)禁持續(xù)長時(shí)間錘擊基樁，以確保樁身完整性。

設(shè)置觀測樁，將設(shè)計(jì)的工程樁樁長加長至地面，在打樁過程中加強(qiáng)對其上浮量的觀測工作，做好記錄。

5 工程樁靜載驗(yàn)收檢測

表3 試驗(yàn)成果匯總表

基樁施工完成后，觀測樁的最終上浮量最大數(shù)值為49 mm。休止時(shí)間達(dá)到15 d時(shí)，對4根工程樁進(jìn)行了靜載驗(yàn)收檢測。試樁在各級荷載作用下的沉降量對比匯總表如表3所示。

沉降量為14.75 mm～15.90 mm，單樁豎向極限承載力為6 600 kN，承載力特征值為3 300 kN，滿足設(shè)計(jì)和工程的要求。

6 結(jié)語

本工程采用長螺旋樁機(jī)預(yù)鉆孔在大直徑預(yù)應(yīng)力管樁施工中運(yùn)用的方法，達(dá)到確保單樁豎向承載力的效果;解決了大直徑預(yù)應(yīng)力管樁防止施工中擠土上浮的問題，保證了樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量。

［1］JGJ 94-2008，建筑樁基技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］BG 50202-2002，建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范［S］.

［3］DGJ 32/T J109-2010，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程［S］.

［4］楊衛(wèi)民，雷 勇.預(yù)鉆孔取土壓樁在大直徑靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工中的運(yùn)用［J］.巖土工程界，2008(131):62-63.