靜壓方樁的試樁施工技術(shù)

姜 濤

中建一局集團(tuán)第五建筑有限公司 北京 100024

1 工程概況

馬鞍山經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目位于安徽省馬鞍山市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園區(qū)域，工程地下1層，地上6層、12層，建筑高度分別為27.85 m、51.30 m，基礎(chǔ)為樁筏結(jié)構(gòu)，主體為框架結(jié)構(gòu)，總建筑面積223 000 m2。

2 地質(zhì)概況

根據(jù)提供的相關(guān)詳細(xì)勘察階段巖土工程勘察報(bào)告，工程土質(zhì)情況如下：

第①層：素填土（Q4ml），層厚0.40～3.30 m，層底埋深3.62～9.65 m。雜色，飽和，松散狀態(tài)，部分為耕植土。主要由粉質(zhì)黏土組成，為人工新遷任意回填組成，狀態(tài)及密實(shí)度不均勻。

第②層：粉質(zhì)黏土（Q4a1），層厚0.60～1.80 m，層底埋深3.45～5.42 m。灰褐色，濕、可塑狀態(tài)，底部過(guò)渡為軟塑狀態(tài)。

第③層：淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土（Q41），層厚1.30～12.9 m，層底埋深－10.00～3.62 m。灰色，流塑狀態(tài)。

第④層：粉質(zhì)黏土（Q3a1），層厚0.80～4.20 m，層底埋深－8.75～6.06 m。見(jiàn)黑色氧化物斑點(diǎn)，夾條帶狀灰色黏土。

第⑤層：硬塑粉質(zhì)黏土（Q3a1），層厚4.30～23.20 m，層底埋深－16.74～－6.85 m。黃褐、褐黃色，稍濕、硬塑狀態(tài)。見(jiàn)黑色氧化物斑點(diǎn)，含鐵錳質(zhì)結(jié)核，夾團(tuán)塊狀灰色黏土，有光澤，搖振反應(yīng)無(wú)，干強(qiáng)度和韌性高。

第⑥層：全風(fēng)化花崗巖（Yq4），層厚0.20～4.20 m，層底埋深－18.90～－12.38 m。灰黃、灰白色，風(fēng)化程度為全風(fēng)化，上部部分為殘積土。原巖土成分已風(fēng)化為黏土礦物，結(jié)構(gòu)基本被破壞，巖芯呈土狀或砂狀，干鉆可鉆進(jìn)，局部夾強(qiáng)風(fēng)化巖塊，為極軟巖。

第⑦層：強(qiáng)風(fēng)化花崗巖（Yq3），層厚2.30～7.40 m，層底埋深－24.10～－16.32 m。灰黃、灰白色，風(fēng)化程度為強(qiáng)風(fēng)化，風(fēng)化程度不均勻，具球狀風(fēng)化特征，巖芯呈粗砂和碎塊狀，巖石堅(jiān)硬程度屬于軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為V類。

3 樁端持力層

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，樁端A區(qū)置于地質(zhì)報(bào)告第⑥層全風(fēng)化花崗巖，該層樁極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值6 000 kPa，基樁進(jìn)入該層不小于1 000 mm。B區(qū)、C區(qū)置于地質(zhì)報(bào)告第⑤層硬塑粉質(zhì)黏土層，該層樁極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值5 500 kPa。

4 試樁

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，現(xiàn)場(chǎng)正式壓樁前，設(shè)計(jì)、監(jiān)理、總包單位根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)3個(gè)不同地質(zhì)區(qū)域（A、B、C區(qū)），共同選定A區(qū)15 m、B區(qū)17 m、C區(qū)19 m的預(yù)制方樁進(jìn)行試壓工作。試樁目的為：檢測(cè)壓樁設(shè)備的機(jī)械性能；檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況與地勘報(bào)告的差異；根據(jù)最終壓樁力，確定配樁長(zhǎng)度；檢查專業(yè)班組的操作技能。

現(xiàn)場(chǎng)在A區(qū)選1根、B區(qū)選1根、C區(qū)選2根進(jìn)行第1次試壓。相關(guān)壓樁情況如下：

1）A區(qū)323#樁：設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)15 m，設(shè)計(jì)最大壓樁力3 500 kN；實(shí)測(cè)壓樁力4 053 kN，樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高－6.30 m，實(shí)測(cè)樁頂標(biāo)高－0.65 m；有效樁長(zhǎng)9.35 m。

2）B區(qū)240#樁：設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)17 m，設(shè)計(jì)最大壓樁力3 500 kN；實(shí)測(cè)壓樁力3 937.20 kN，樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高－6.30 m，實(shí)測(cè)樁頂標(biāo)高－2.72 m；有效樁長(zhǎng)13.42 m。

3）C區(qū)138#樁：設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)19 m，設(shè)計(jì)最大壓樁力3 500 kN；實(shí)測(cè)壓樁力3 039.75 kN，樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高－6.30 m，實(shí)測(cè)樁頂標(biāo)高－6.30 m；有效樁長(zhǎng)19 m。

4）C區(qū)142#樁：設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)19 m，配樁長(zhǎng)20 m，設(shè)計(jì)最大壓樁力3 500 kN，實(shí)測(cè)壓樁力3 763.50 kN，樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高－6.30 m，實(shí)測(cè)樁頂標(biāo)高－6.92 m；有效樁長(zhǎng)20.62 m。

根據(jù)2#樓15、17、19 m預(yù)制方樁的試壓過(guò)程記錄、結(jié)果，設(shè)計(jì)在A、B、C這3個(gè)區(qū)重新選定6根樁進(jìn)行第2次試壓。最大壓樁力設(shè)計(jì)值為3 500 kN，樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高－6.3 m，A區(qū)15 m樁按9 m長(zhǎng)配樁，B區(qū)17 m樁按13 m長(zhǎng)配樁，C區(qū)19 m樁按21 m長(zhǎng)配樁。相關(guān)壓樁情況如下：

1）A區(qū)319#樁：設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)15 m，按9 m長(zhǎng)配樁，為做靜載試驗(yàn)加長(zhǎng)4 m，實(shí)際樁長(zhǎng)13 m，實(shí)測(cè)樁頂標(biāo)高－2.3 m；實(shí)測(cè)壓樁力3 936 kN，有效樁頂標(biāo)高－6.3 m；有效樁長(zhǎng)9 m。

2）A區(qū)307#樁：設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)15 m，按9 m長(zhǎng)配樁；實(shí)測(cè)壓樁力4 428 kN，實(shí)測(cè)樁頂標(biāo)高－6.15 m；有效樁長(zhǎng)8.85 m。

3）B區(qū)267#樁：設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)17 m，按13 m長(zhǎng)配樁；實(shí)測(cè)壓樁力3 378.4 kN，實(shí)測(cè)樁頂標(biāo)高－6.3 m；有效樁長(zhǎng)13 m。

4）B區(qū)242#樁：設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)17 m，按13 m長(zhǎng)配樁，為做靜載試驗(yàn)加長(zhǎng)4 m，實(shí)際樁長(zhǎng)17 m，實(shí)測(cè)樁頂標(biāo)高＋1.34 m；實(shí)測(cè)壓樁力3 673.60 kN，有效樁頂標(biāo)高－2.66 m；有效樁長(zhǎng)9.36 m。

5）C區(qū)158#樁：設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)19 m，按21 m長(zhǎng)配樁；實(shí)測(cè)壓樁力3 706.4 kN，實(shí)測(cè)樁頂標(biāo)高－6.3 m；有效樁長(zhǎng)21 m。

6）C區(qū)147#樁：設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)19 m，按21 m長(zhǎng)配樁；實(shí)測(cè)壓樁力3 968.8 kN，實(shí)測(cè)樁頂標(biāo)高－6.1 m；有效樁長(zhǎng)20.8 m。

根據(jù)10根預(yù)制方樁試壓過(guò)程記錄，為保證樁基施工質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，經(jīng)樁基、施工、勘察、設(shè)計(jì)單位等各方協(xié)商、研究，在樁基正式施工前，設(shè)計(jì)15 m長(zhǎng)樁，配樁按10～15 m樁長(zhǎng)加工、施工；設(shè)計(jì)17 m長(zhǎng)樁，配樁按11～17 m樁長(zhǎng)加工、施工；設(shè)計(jì)19 m長(zhǎng)樁，配樁按21～22 m樁長(zhǎng)加工、施工。

5 施工方法

5.1 施工工藝流程

復(fù)測(cè)樁位→樁機(jī)就位→驗(yàn)樁→吊車喂樁→樁位校測(cè)→夾樁具提升、夾樁→壓樁→送樁→焊接接樁、壓樁→監(jiān)測(cè)記錄→結(jié)束壓樁、樁機(jī)移位→下一次循環(huán)[1-4]

5.2 壓樁順序

1）施工時(shí)，先進(jìn)行試樁，后壓工程樁。

2）壓樁時(shí)，合理安排打樁順序，使沉樁的推進(jìn)方向逐排改變且同排可采用間隔跳打，從中間向四周對(duì)稱施打。

5.3 壓樁工藝

1）壓樁前應(yīng)處理高空和地下障礙物，壓樁和運(yùn)樁的場(chǎng)地應(yīng)平整，在樁機(jī)移動(dòng)的范圍內(nèi)除應(yīng)保證樁機(jī)垂直度的要求外，還應(yīng)考慮地面的承載力，施工場(chǎng)地及周圍應(yīng)保持排水溝暢通。

2）壓樁前，壓樁機(jī)應(yīng)配足額定的總重，機(jī)械性能應(yīng)保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3）插樁垂直度用經(jīng)緯儀校驗(yàn)，插樁偏差（樁機(jī)與樁位對(duì)位偏差）不得超過(guò)5%。

4）樁身起吊過(guò)程中應(yīng)平穩(wěn)，同時(shí)加帶吊繩，待樁吊至預(yù)定高度后，緩緩直立喂向樁機(jī)，起吊樁時(shí)，起重機(jī)伸臂上和樁下不準(zhǔn)有人。

5）樁入樁機(jī)過(guò)程中，當(dāng)樁尖離地面50 cm時(shí)，壓樁機(jī)司機(jī)操作樁機(jī)的液壓夾箍夾緊樁身，此時(shí)即可卸去吊樁的繩扣。

6）樁尖對(duì)準(zhǔn)樁位后，樁機(jī)將樁尖部位緩緩壓入表土層，并將其調(diào)整垂直，同時(shí)調(diào)平壓樁機(jī)。

7）初壓時(shí)采用低壓力慢速作業(yè)，壓力表讀數(shù)以隨壓樁深度的遞增而呈線性增大為好。隨著壓樁壓力增大，班組質(zhì)檢員應(yīng)密切注意各種現(xiàn)象。

8）樁機(jī)位置、壓樁中心線一經(jīng)調(diào)好，就可以進(jìn)行壓樁作業(yè)，一般情況下禁止任何形式的移位，如升降、水平向移動(dòng)、扭轉(zhuǎn)等。特別情況下如需樁機(jī)移位調(diào)整，應(yīng)先請(qǐng)示現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員，技術(shù)人員必須到場(chǎng)了解情況，認(rèn)真測(cè)量，經(jīng)驗(yàn)算并許可后方可施工，并指導(dǎo)移機(jī)壓樁作業(yè)。

9）樁身和送樁的中心線應(yīng)保持重合。壓樁過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)注意保持樁處于軸心受壓狀態(tài)，如有偏移應(yīng)及時(shí)調(diào)整。班組要經(jīng)常復(fù)測(cè)樁的軸線和樁位，防止樁位移動(dòng)和漏壓樁。

10）壓同一根樁時(shí)，施工記錄員要認(rèn)真做好施工記錄，準(zhǔn)確填寫(xiě)油壓值讀數(shù)，施工記錄不得涂改。

11）樁入土2.0 m后發(fā)現(xiàn)樁不垂直時(shí)，可將樁拔起重新對(duì)位，嚴(yán)禁使用樁機(jī)移動(dòng)調(diào)整樁的垂直度，以防樁身斷裂。

12）壓樁施工中，指揮人員和操作人員緊密配合，同時(shí)要隨時(shí)注意出現(xiàn)的異常現(xiàn)象。遇到特殊情況應(yīng)暫停壓樁，并及時(shí)與建設(shè)、設(shè)計(jì)單位聯(lián)系，共同協(xié)商解決。

5.4 方樁運(yùn)輸、堆放

方樁混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后才能出廠。方樁吊運(yùn)應(yīng)輕吊輕放，嚴(yán)防碰撞。方樁堆放層數(shù)宜≤6層，方樁應(yīng)按支點(diǎn)位置放在墊枕上，層與層之間用墊木隔開(kāi)，每層墊木確保在同一水平面、垂直面上，堆垛時(shí)在兩側(cè)打好防止?jié)L垛的木樁。

5.5 接樁

1）接樁時(shí)，一般在距地面0.5～1.0 m的高度進(jìn)行，焊接前應(yīng)將方樁泥砂清除，上下樁節(jié)找正接直，如節(jié)樁間隙較大，可用鐵片填實(shí)焊牢，接合面之間的間隙不得大于2 mm。

2）樁頭接口四角用角鐵固定焊接，角鐵規(guī)格為400 mm×100 mm×8 mm。

3）上下樁節(jié)必須接直焊牢，上下樁節(jié)的中心線偏差不得大于5 mm，節(jié)點(diǎn)彎曲矢高不得大于1/1 000樁長(zhǎng)，且不大于20 mm。接樁后應(yīng)待焊縫降溫后再施打。

5.6 送樁、截樁

送樁的中心線要與樁身吻合一致后才能進(jìn)行送樁。送樁留下的樁孔要立即回填密實(shí)。如需截樁，應(yīng)先將不需要截除的樁身端部用鋼抱箍抱緊，然后沿鋼箍下緣鋸斷，嚴(yán)禁使用大錘硬砸。

6 結(jié)語(yǔ)

本工程在正式大面積壓樁前通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)A區(qū)15 m、B區(qū)17 m、C區(qū)19 m預(yù)制方樁的試壓工作，對(duì)壓樁設(shè)備的機(jī)械性能、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況與地勘報(bào)告的差異、最終壓樁力、專業(yè)班組的操作技能等進(jìn)行了檢測(cè)與確認(rèn)，為后續(xù)壓樁施工的順序與工藝提供了借鑒依據(jù)，從而保證了工程進(jìn)度、質(zhì)量和成本。