房屋建筑靜壓預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)控制

【摘 要】本文結(jié)合具體的工程實(shí)例，對(duì)房屋靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)工藝及施工質(zhì)量控制進(jìn)行了詳細(xì)的分析，以提高工程施工質(zhì)量，完善預(yù)應(yīng)力管樁施工工藝。

【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力；管樁技術(shù)；建筑

1 工程概況

某建筑工程地上26層，地下1層，建筑高度92.79m，由五層主樓、附屬樓和兩層圓形裙樓三部分組成，建筑面積為31995m2。樁基工程安全等級(jí)為一級(jí)，Φ500mm 靜壓預(yù)應(yīng)力C80管樁。

2 靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)

2.1 壓樁順序

對(duì)于數(shù)量較多的群樁，要充分分析壓樁時(shí)的擠土效應(yīng)。壓樁時(shí)應(yīng)先群體施壓，然后再對(duì)群樁周邊較少的承臺(tái)進(jìn)行施壓。根據(jù)樁基的特點(diǎn)，不同深度的樁基由深入淺，先處理大的樁基再處理小樁基；為了避免因樁機(jī)多次行走擾動(dòng)地面土層，使地面沉陷，在對(duì)樁基進(jìn)行施壓時(shí)，應(yīng)以科學(xué)經(jīng)濟(jì)、運(yùn)樁、喂樁便捷為基本原則，充分考慮樁機(jī)工作時(shí)給地面土層帶來(lái)的擾動(dòng)。

2.2 機(jī)械選擇

在選擇壓樁機(jī)時(shí)，根據(jù)管樁的極限承載能力，一般會(huì)選擇數(shù)值是在1.2至1.5 倍之間。本工程選用680、700型號(hào)的兩種抱壓式壓樁機(jī)，其壓樁速度均為1.8m/min，樁機(jī)夾具選用的是長(zhǎng)夾具，這樣可以保證在夾樁時(shí)樁身的側(cè)身壓力減小，從而確保樁身的垂直度。該樁基在壓樁時(shí)能夠通過(guò)樁機(jī)的壓力顯示儀表按照規(guī)定進(jìn)行送檢，從而能很好的控制樁夾樁和壓力。送樁桿的長(zhǎng)度的選擇要根據(jù)樁機(jī)以及送樁的長(zhǎng)度來(lái)確定，并對(duì)施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的超深送樁加以考慮，在一般情況下，按照送樁理論選用10m和12m長(zhǎng)度的送樁桿來(lái)進(jìn)行送樁施工。

2.3 壓樁技術(shù)

2.3.1 樁機(jī)就位

當(dāng)將樁機(jī)轉(zhuǎn)移壓樁的施工地段時(shí)，應(yīng)先將樁機(jī)進(jìn)行調(diào)平處理，并使樁機(jī)的夾持器的中心點(diǎn)與正樁的中心對(duì)正。

2.3.2 管樁就位

管樁就位時(shí)，先拴好吊樁用的鋼絲繩及索具， 啟動(dòng)吊車將就近的管樁吊起，在管樁插入樁機(jī)的夾持箱內(nèi)時(shí)，壓樁機(jī)上的工作人員應(yīng)做好準(zhǔn)備把夾持箱的夾口打開，然后按照指揮員指令將吊車慢慢把管樁放入夾持箱內(nèi)。在管樁下放到離地面10cm的地方停住，用夾持器把管樁夾緊，再吊車的吊鉤放松。夾樁的壓力不超過(guò)5MPa，并應(yīng)逐次加壓。管樁對(duì)中的具體操作為：把鋼筋制成的Φ500mm 的模具放在地面上，模具的中心要對(duì)準(zhǔn)樁位中心，并且管樁周邊與模具的周邊對(duì)齊。管樁對(duì)齊后，提起一些管樁進(jìn)行樁尖焊接。

2.3.3 壓樁

在整個(gè)樁施壓過(guò)程中，第1節(jié)樁的壓樁質(zhì)量是最為重要的，這是保證整根壓樁質(zhì)量的關(guān)鍵，所以必須嚴(yán)格控制好第1節(jié)樁的定位和垂直度。在對(duì)樁施壓時(shí)，應(yīng)先按照機(jī)上水平儀調(diào)平機(jī)臺(tái)，在樁機(jī)的正面和側(cè)面應(yīng)設(shè)有經(jīng)緯儀或吊線錘，以監(jiān)控下樁垂直度，將樁身垂直度偏差控制在0.5%的范圍內(nèi)。在下壓時(shí)，樁身垂直度如果偏大，必須拔出已壓入部分，然后根據(jù)經(jīng)緯儀指示調(diào)整機(jī)臺(tái)水平度，確保樁身的垂直度。對(duì)機(jī)上水平儀的偏差量要記錄好，以作為下次調(diào)平的修正值。然后再重新進(jìn)行壓入，同時(shí)應(yīng)隨時(shí)注意壓樁時(shí)的樁身和壓力表的變化情況，若是發(fā)現(xiàn)有異常偏移或傾斜，應(yīng)馬上找出原因并及時(shí)改正。確認(rèn)壓入方向無(wú)偏差后，才能連續(xù)施壓。樁體進(jìn)入到強(qiáng)風(fēng)化巖面時(shí)，因?yàn)閺?qiáng)風(fēng)化巖面不穩(wěn)定，管樁終壓后會(huì)導(dǎo)致樁長(zhǎng)不一。為了防止樁機(jī)行走時(shí)損壞管樁，應(yīng)及時(shí)對(duì)露出地面的管樁進(jìn)行截樁，并截至地面以下300mm～500mm。對(duì)于超送的管樁，應(yīng)等到以后土方開挖后再接樁，視超送的長(zhǎng)度選取人工挖孔、四周挖土接樁或直接降低承臺(tái)墊層標(biāo)高的方式處理，但需確保樁頂嵌入承臺(tái)100mm。在壓樁的施壓過(guò)程中，應(yīng)管節(jié)長(zhǎng)度進(jìn)行合理的調(diào)配，盡可能防止接樁時(shí)樁尖處于或接近硬持力層，管樁接頭數(shù)不能超過(guò)4個(gè)。現(xiàn)場(chǎng)的壓樁測(cè)量員要全程地進(jìn)行樁體的測(cè)點(diǎn)測(cè)量，以保證樁體的垂直度。

在施工過(guò)程中如果遇到如承受的壓力值突然下降，沉降量突然增大；樁身的混凝土不堅(jiān)固、松散、出現(xiàn)裂痕；樁身突然傾斜、跑位，樁周出現(xiàn)積水；或者單樁承載力已滿足設(shè)計(jì)值，壓樁長(zhǎng)度不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求等特殊情況時(shí)，工作人員應(yīng)馬上停止壓樁，并在第一時(shí)間與設(shè)計(jì)、監(jiān)理及相關(guān)人員進(jìn)行實(shí)地考察，及時(shí)采取相應(yīng)的解決措施。當(dāng)對(duì)樁體下壓完成后處理樁頭露在外面的部分時(shí)，絕不能出現(xiàn)機(jī)械的碰撞以及使用樁頭作為拉錨點(diǎn)的行為。在對(duì)送樁留下的空洞進(jìn)行處理時(shí)，要做好填塞和覆蓋工作，以防止出現(xiàn)樁機(jī)行走時(shí)的地面塌陷現(xiàn)象。在壓樁過(guò)程中應(yīng)記錄壓樁時(shí)間，對(duì)壓入樁長(zhǎng)所施壓力也要有數(shù)值記錄，以根據(jù)壓力表讀數(shù)上升或下降的情況，對(duì)樁的質(zhì)量和承載力做出正確的判斷。

2.3.4 接樁

本工程的樁接頭采用CO2氣體保護(hù)焊，CO2純度不能低于99.5%，不然會(huì)降低焊縫機(jī)械性能和產(chǎn)生氣孔。當(dāng)管樁需要接長(zhǎng)時(shí)，其入土部分樁段的樁頭應(yīng)比地面高0.8m～1.0m，這樣可以有利于接樁焊接操作。接樁時(shí)上下節(jié)樁段應(yīng)保持垂直，錯(cuò)位偏差范圍應(yīng)控制在2mm內(nèi)。接樁前應(yīng)將端板及樁套箍端板坡口處表面的銹蝕清除干凈， 表面呈金屬光澤后方可焊接。管樁接樁一般為“U”形坡口，焊接時(shí)應(yīng)先在坡口圓周上對(duì)稱點(diǎn)焊4點(diǎn)～6點(diǎn)，再分層施焊。焊接層數(shù)應(yīng)大于3層，必須清理干凈內(nèi)層焊渣后才可以焊外層，焊縫應(yīng)連續(xù)不間斷。焊接部分不得有凹痕、咬邊、焊瘤、夾渣、裂縫等缺陷，表面加強(qiáng)焊縫堆高宜≤1mm，焊接后還要對(duì)外觀進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)有缺陷必須返工修整，同一道焊縫返修次數(shù)不得超過(guò)2次。接樁時(shí)間應(yīng)盡量縮短，焊好的樁接頭應(yīng)自然冷卻后再繼續(xù)壓樁，自然冷卻時(shí)間應(yīng)大于8min，禁止使用水冷卻或焊好后立即施壓。

2.3.5 送樁

送樁的長(zhǎng)度為5.4～7.0m，局部為9.5m，當(dāng)樁頂壓到接近地面需要送樁時(shí)，必須檢驗(yàn)樁垂直度與樁頂質(zhì)量合格后才能送樁，送樁桿的中心與管樁中心線應(yīng)重合。

2.3.6 終壓

在正式壓樁之前，應(yīng)按照不同的樁機(jī)對(duì)不同的樁型分別進(jìn)行試壓樁。應(yīng)以壓樁力為主要控制指標(biāo)，有效樁長(zhǎng)為參考參數(shù)，來(lái)確定壓樁的終壓技術(shù)參數(shù)。根據(jù)樁機(jī)類型， 680 型樁機(jī)終壓值為18MPa，復(fù)壓3次，總沉降量小于10mm；700型樁機(jī)的終壓值為20MPa，復(fù)壓2次，間隔5min，每次持荷5s，總沉降量小于10mm。

3 靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工質(zhì)量控制

3.1 擠土效應(yīng)

靜壓法施工預(yù)應(yīng)力管樁屬于擠土類型，擠土效應(yīng)可以提高樁身的側(cè)摩阻力以及增加單樁承載力，但同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致沉樁困難，使周圍樁體上浮，降低了單樁的承載力。擠土效應(yīng)還會(huì)造成周邊建筑物和構(gòu)筑物開裂、地面隆起、地下管線側(cè)移、斷裂等事故的發(fā)生。其預(yù)防措施： 盡可能減少壓同一根樁的停歇時(shí)間， 以防止因停歇時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、摩阻力增大，導(dǎo)致增加沉樁的困難程度。在對(duì)兩節(jié)樁的對(duì)接焊接時(shí)， 為了防止下節(jié)樁樁端落在粉土、粉砂等硬土層中， 應(yīng)在施工前應(yīng)查看地質(zhì)報(bào)告，制定出合理的樁體組合長(zhǎng)度；其次制定合理的沉樁順序，確保土體應(yīng)力能順利的向施工場(chǎng)地外圍或沒(méi)有向相鄰建筑物擴(kuò)散。遇到同一場(chǎng)地樁長(zhǎng)相差較大或樁徑不同時(shí)，沉樁應(yīng)按照先難后易的原則進(jìn)行。對(duì)于布樁較密部分的管樁，可適當(dāng)降低施工速度，這樣可以使土體應(yīng)力有時(shí)間消散。

3.2 沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)要求

沉樁滿足不了設(shè)計(jì)要求通常是因?yàn)闇\部土層中留有大石塊或老基礎(chǔ)等地下障礙物；局部土層有堅(jiān)硬透鏡體，使得沉樁時(shí)不能穿越；勘探點(diǎn)不夠或勘探資料粗略，不了解工程地質(zhì)情況，導(dǎo)致設(shè)計(jì)考慮持力層或選擇樁出錯(cuò)或者樁身斷裂等原因。針對(duì)這種情況，可以在探明地表淺層存在的障礙物后，進(jìn)行開挖處理。在存在透鏡體的部位采用預(yù)鉆孔沉樁措施進(jìn)行處理，詳細(xì)探明工程地質(zhì)情況，做到全面了解清楚。壓樁前嚴(yán)格控制樁體的垂直度，送樁時(shí)保證送樁器與工程樁樁心相一致， 適當(dāng)減慢送樁速度。

4 結(jié)語(yǔ)

在進(jìn)行靜壓樁過(guò)程中，必須嚴(yán)格遵守各項(xiàng)技術(shù)規(guī)范與有關(guān)規(guī)定，結(jié)合實(shí)際情況，控制好施工過(guò)程中的質(zhì)量問(wèn)題，以不斷改進(jìn)提高其技術(shù)應(yīng)用水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]呂曉斌. 淺談靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工技術(shù)[J].山西建筑. 2011（08）22-23

[2]莊少堅(jiān).靜壓PHC 管樁施工問(wèn)題分析與討論[J].福建建筑， 2010，142（4）：93-95

[3]孫福洋.PHC管樁靜壓施工工藝及施工質(zhì)量與安全控制措施[J].施工技術(shù)，2010（S1）：17-21