王昕
(黑龍江東輝建筑工程有限公司)
摘 要:在建筑工程施工的過程中,管樁基礎施工技術愈發受到廣大施工人員的關注,這項施工技術經常在灰言地質的環境中應用,因此本文重點對這項施工技術進行了論述,并且以某工程的實際情況進行分析,探究其在工程實踐中的具體應用,在灰巖地質的環境下,應用管樁基礎施工是一種常見的方式,但是在實際施工的過程中,卻經常會發生一些質量方面的問題,所以筆者同時還提出了幾點有效的控制策略,希望在本文的論述下,我國的建筑工程質量可以得到進一步的發展。
關鍵詞:建筑工程;施工技術;灰巖地質;管樁基礎
以某工程為例,其在一丘陵山地間修建了一座住宅小區,該小區的整體占地面積為十萬平方米以上,建筑的主體結構為11層,其中地下有1層,地下主要采用了框架剪力墻的結構,同時還修建了人防地下室結構,正在建設當中,因為周圍的建筑基本上已經修建完成,所以在一定程度上為建筑施工帶來了一定的難度,造成施工場地受到局限性的影響。在對施工現場進行勘察的過程中,主要的樁基持力層地質情況是強風化細砂巖,在地下的12m至30m之間,在原工程設計的過程中,采用錘擊管樁的方式,但是在進行試擊的過程中,發現這一方法存在異議,因此決定進行更換。
1 工程地質情況以及設計
在對這項工程進行鉆探的過程中發現,在深埋10m至21m的區域存在灰巖,主要位于樁基持力層之中,并且還存在溶洞發育的情況,在其中包含雜填土、微風化灰巖還有有機質黏土層。原本工程中想要采用局部錘擊法,但是進行試擊的過程中發現這一方法的效果不佳,因此對方案進行變更,決定采用靜壓法進行施工,在施工場地中,受到一定的限制,造成靜壓機不能進入施工現場,所以決定對強風化細砂巖的區域采用錘擊法進行施工,其中管樁的直徑為400,其自身的承載力下降到720kN,樁徑為500的管樁自身的承載力下降到1120kN,其中前者的管樁具有較大的斷樁率,所以最終采用了后一規格的管樁,自身的斷樁率得到了明顯的降低。
2 工程實例分析
在實際工程施工的過程中,因為自身存在較大的斷樁率,所以不止一次對施工計劃進行變更,從最開始的錘擊法,到后來的靜壓法,以至于后來應用的一系列施工方法,主要是充分考慮了管樁所遇到的實際施工情況,對其進行詳細的分析可以知道,造成設計變更的主要原因有以下幾點。首先是沒有對地質資料進行詳細的勘察,在對地質進行鉆探的過程中,發現有一處地質在深埋15m的位置上存在灰巖,在規定中,一旦發現灰巖,應該對周圍區域加以進一步的詳細勘探,以確定最終的結果,保證施工方案的合理性,這樣才不會對施工造成異常的現象。
其次是因為灰巖自身的地質特性,在灰巖的主要構成中,包含方解石、隱晶質以及石英等構造,自身具有一定的密實程度,并且相對來說更加堅硬,樁基在打入的過程中具有一定的難度,并且表層的土質相對來說更加松軟,這樣就容易造成管樁在底部出現斷裂的情況,而且溶洞在發育的過程中,在灰巖分布中具有不均勻等特點,都為打樁帶來了一定的難度。
此外,還有一點原因是因為在進行基礎設計的過程中,因為受到不規則巖面以及溶洞發育等因素的影響,會對樁基的穩定性帶來一定的影響,灰巖具有相對復雜的地質條件,因此在施工的過程中經常會出現斷樁的現象,這樣一來就會造成施工的困難,一般對地質進行勘察與設計的過程中,樁徑都相對要小一些,但是如果直徑是400的話,自身的剛度無法承載壓力就會出現斷裂的現象,所以將樁基的直徑改為500更為合適。此外還有一點是在施工的過程中沒有進行有效的配合,因為施工過程中出現的各種漏洞造成施工質量的影響,因此要加強對施工技術中各項參數的有效設定。
3 質量控制措施
要想對施工質量進行有效的控制,就要對地質資料的情況進行合理的掌握。針對具有密集分布的灰巖地區應該進行多次的密集鉆探,將樁基的位置予以合理化的掌握,并且與物探方式有機的結合在一起,這樣才能保證獲得更加準確的地質資料,讓設計與施工能夠順利的進行。
選擇合理的施工方法。由于灰巖地質的復雜性,樁基容易斷裂,因而防止斷樁出現以及減少斷樁是工程設計施工的重點。靜壓法可以由壓力表讀數直觀判斷管樁承載力,推斷出管樁的完整性,減輕巖面反作用力,減小斷樁率。雖然錘擊法與靜壓法各有優勢,但在灰巖地質適宜采用靜壓法。
控制斷樁率。正常地質條件下斷樁率較為容易控制,斷樁率減低,但在灰巖地質施工,斷樁情況難以避免,可以適當增加樁徑應對,斷樁率應控制在在4~8%內。
管樁選用。在施工過程中,樁徑Ф400的管樁在施工中容易斷裂,改用為樁徑Ф500的管樁時斷樁數量明顯減少,因而加大樁徑能有效減小斷樁率,如下表1所示。由于灰巖地質對抗彎設計要求較高,因而需要改變只重視抗壓設計不關注抗彎設計的情況,選用抗彎性能強的B型管樁,而不宜用抗壓性能強的A型管樁。
確定靜壓樁的施工終止壓力及承載力。加大靜壓壓力可以有效解決灰巖地質打樁困難的問題,但壓力過大則容易引起斷樁,所以要求壓力控制在樁身豎向承載壓力的60%內,由表1數據可見,壓力增加到樁身豎向承載壓力的80%時,斷樁率高達15~30%。靜壓樁的承載力取值模式為:終止壓力≤60%樁身豎向極限承載壓力;單樁豎向承載力特征值=終止壓力÷2.5~3.5。
控制斷樁。根據施工實際情況,“尖口型”十字樁尖打樁效果比“平底型”樁尖好。使用“平底型”樁尖時,由于巖面高低不平,樁端處支撐點不平容易產生偏心作用,支撐點移動導致壓斷樁身;“尖口型”十字樁承受的巖面反作用力居中,避免偏心作用發生,且樁尖剛度低,高壓下樁尖變鈍抵消壓樁力,斷樁情況減少。同時,控制樁端進入持力層,樁端一旦觸及灰巖層,壓力達到終壓要求時應停止壓進,防止由于壓力過大造成的斷樁;復壓壓力應控制在終止壓力值內。
利用斷樁。斷樁一般會在補樁后被廢棄,但有些斷樁在壓入土中后能達到穩定的終止壓力,管樁碎裂部分能改善土層結構,利于控制周圍其他管樁施工時的終止壓力。上述的幾點質量控制方法在實際的施工過程中具有顯著的效果,本工程得以順利的實施。
結束語
本文論述了在灰巖地質使用管樁基礎需要注意的問題以及應對措施,需要根據灰巖的地質特征,在管樁的型號選擇、樁身豎向承載壓力以及靜壓樁終止壓力確定等方面,應根據施工經驗以及具體地質狀況采取適當的措施,進行斷樁再利用,取得安全保障與經濟效益。
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