簡(jiǎn)介: 靜壓預(yù)應(yīng)力管樁由于具備單樁承載力高;施工進(jìn)度快;噪音小、污染少;穿越土層能力強(qiáng);現(xiàn)場(chǎng)施工方便;質(zhì)量好控制;樁身耗材較低、單樁造價(jià)低的特點(diǎn),現(xiàn)階段在地質(zhì)條件比較好的地區(qū)如蘇州等,使用較多,作者根據(jù)蘇州工業(yè)園區(qū)行政大廈以及南京外國(guó)語(yǔ)學(xué)校樁基的一些監(jiān)理經(jīng)驗(yàn),對(duì)預(yù)應(yīng)力管樁在沉樁過程中異常情況進(jìn)行一些認(rèn)識(shí)如下:
關(guān)鍵字:預(yù)應(yīng)力 管樁 施工
1、 擠土效應(yīng)和振動(dòng)影響
原因分析:
靜壓法施工預(yù)應(yīng)力管樁屬于擠土類型,往往由于沉樁時(shí)使樁四周的土體結(jié)構(gòu)受到擾動(dòng),改變了土體的應(yīng)力狀態(tài),產(chǎn)生擠土效應(yīng);樁機(jī)施工過程中焊接時(shí)間過長(zhǎng);樁的接頭較多而且焊接質(zhì)量不好或樁端停歇在硬夾層;施工方法與施工順序不當(dāng),每天成樁數(shù)量太多、壓樁速率太快、布樁過多過密,加劇了擠土效應(yīng)。
防治方法:
(1) 控制布樁密度,對(duì)樁距較密部分的管樁可采用預(yù)鉆孔沉樁方法,孔徑約比樁徑小50-
100MM,深度宜為樁長(zhǎng)的1/3-1/2,施工時(shí)應(yīng)隨鉆隨打;或采用間隔跳打法,但在施工過程中嚴(yán)禁形成封閉樁。
(2) 控制沉樁速率,一般控制在1m/min左右;并制定有效的沉樁流水路線,并根據(jù)樁的入土深度,宜先長(zhǎng)后短、宜先高后低,若樁較密集,且距建筑物較遠(yuǎn),場(chǎng)地開闊時(shí),宜從中間向四周進(jìn)行;若樁較密集,場(chǎng)地狹長(zhǎng),兩端距建筑物較遠(yuǎn)時(shí),宜從中間向兩端進(jìn)行;若樁較密集,且一側(cè)靠近建筑物時(shí),宜從相鄰建筑物的一側(cè)開始,由近向遠(yuǎn)進(jìn)行;樁數(shù)多于30根的群樁基礎(chǔ),應(yīng)從中心位置向外施打;承臺(tái)邊緣的樁,待承臺(tái)內(nèi)其他樁打完并重新測(cè)定樁位后,再插樁施打;有圍護(hù)結(jié)構(gòu)的深基坑中的靜壓管樁,宜先壓樁后再做基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu),這樣的施工順序可以避免由于基坑四周的圍護(hù)結(jié)構(gòu)使壓樁的土體無(wú)法擴(kuò)散,造成先施工的管樁被后施工的管樁擠上來(lái),使樁的承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,又避免了在基坑的壓樁過程中土體擴(kuò)散而擠壞四周的圍護(hù)結(jié)構(gòu)及降低基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的止水效果;同時(shí)應(yīng)對(duì)日成樁量進(jìn)行必要的控制。
(3) 設(shè)置袋裝砂井或塑料排水板,消除部分超孔隙水壓力,減少擠土現(xiàn)象;設(shè)置隔離板樁或地下連續(xù)墻;開挖地面排土溝,消除擠土效應(yīng)。
(4) 沉樁過程中應(yīng)加強(qiáng)臨近建筑物、地下管線的觀測(cè)、監(jiān)護(hù),對(duì)靠近特別重要的管線及建
筑物處可改其它樁型。
(5)控制施工過程中停歇時(shí)間,避免由于停歇時(shí)間過程,摩阻力增大影響樁機(jī)施工,造成沉樁困難。同時(shí),應(yīng)避免在砂質(zhì)粉土、砂土等硬土層中焊接,制定合理的樁長(zhǎng)組合。樁機(jī)施工時(shí)應(yīng)注意同一承臺(tái)內(nèi)的群樁,需接樁的接頭不宜在同一截面內(nèi),應(yīng)相互錯(cuò)開,避免產(chǎn)生土壓力以及水壓力效應(yīng)較大時(shí),對(duì)整體樁身產(chǎn)生剪切破壞;同時(shí)應(yīng)認(rèn)真查看地質(zhì)報(bào)告,了解土層分布情況,合理確定樁體組合長(zhǎng)度,避免接頭處于土層分界處及土層活動(dòng)較多處,以防土層活動(dòng)時(shí)對(duì)樁身的破壞。
2.沉樁時(shí)遇到淺層障礙無(wú)法繼續(xù)沉樁
原因分析:
由于地質(zhì)勘察報(bào)告中未能特別強(qiáng)調(diào)淺層障礙物及局部的土層分布深度和性質(zhì),導(dǎo)致沉樁時(shí)遇到淺部(3-4M)的老基礎(chǔ)、大孤石,較深部(20M左右)的硬塑老粘土和非常密實(shí)砂層、沙礫石層等情況無(wú)法施工。
防治辦法:
(1) 打樁前應(yīng)對(duì)場(chǎng)地原有建筑情況進(jìn)行詳細(xì)了解,并安排進(jìn)行探樁施工;對(duì)淺層障礙物可采用挖土機(jī)挖除,當(dāng)無(wú)法操作施工時(shí),可采用鉆機(jī)將障礙物鉆穿,然后在孔內(nèi)插樁后沉樁,嚴(yán)禁移動(dòng)樁架等強(qiáng)行回扳的的方法糾偏。
(2) 當(dāng)樁已入土較深,樁無(wú)法拔出時(shí),可采用小型鉆機(jī)將鉆具放入管樁中間的空洞中鉆孔,將障礙物鉆穿后繼續(xù)沉樁。
(3) 選用的樁機(jī)能量大小應(yīng)與設(shè)計(jì)要求、樁徑、樁長(zhǎng)及地質(zhì)條件相匹配,即樁機(jī)選型、配重應(yīng)符合施工要求。
3.斜樁
原因分析:
(1)靜壓樁機(jī)機(jī)械維修不及時(shí),如液壓系統(tǒng)漏油導(dǎo)致樁機(jī)支撐下滑;
(2)靜壓樁機(jī)自重加配重總重量大,樁機(jī)基礎(chǔ)如不平整堅(jiān)硬,沉樁過程中,樁機(jī)容易產(chǎn)生不均勻沉降,樁身極易發(fā)生偏移;
(3)施工中樁身不垂直,樁帽、樁身不在同一直線上;
(4)接樁時(shí)樁身、樁帽不在同一直線上;
(5)施工順序不當(dāng),導(dǎo)致應(yīng)力擴(kuò)散不均勻;尤其是有地下室深基坑的承臺(tái)相鄰樁身過近過密,使先施工的一邊已有孔洞,再施工一面時(shí)樁身極易滑動(dòng)。
(6)沉樁過程中遇到大塊堅(jiān)硬物,把樁擠向一側(cè);
(7)采用預(yù)鉆孔法時(shí),鉆孔垂直偏差較大,沉樁過程樁又沿著鉆孔傾斜方向發(fā)生偏移;
(8)樁布置過多過密,沉樁時(shí)發(fā)生擠土效應(yīng);
(9)基坑開挖方法不當(dāng),一次性開挖深度太深,使樁的一側(cè)承受很大的土壓力,使樁身彎曲變形。
防治方法:
(1)靜壓樁樁機(jī)施工前注意機(jī)械設(shè)備的維修,以避免影響施工質(zhì)量;
(2)場(chǎng)地要平整堅(jiān)硬,在較軟的場(chǎng)地中適當(dāng)鋪設(shè)道渣,不能使樁機(jī)在打樁過程中產(chǎn)生不均勻沉降,靜壓樁樁機(jī)對(duì)施工場(chǎng)地要求較高,由于樁機(jī)及配重達(dá)500噸以上,為防止樁機(jī)下陷而造成樁身傾斜、樁機(jī)擠壓對(duì)樁位的影響,影響施工質(zhì)量及施工安全,必須對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行局部回填平整,采取必要的措施提高地基承載力,使其達(dá)到靜壓樁施工要求。
(3)施工過程中要嚴(yán)格控制好樁身垂直度,重點(diǎn)應(yīng)放在第一節(jié)樁上,垂直度偏差不得超過樁長(zhǎng)的0.5%,樁帽、樁身及送樁桿應(yīng)在同一直線上,沉樁時(shí)宜設(shè)置經(jīng)緯儀在兩個(gè)方向上進(jìn)行校準(zhǔn)。
(4)盡量減少接樁,預(yù)制管樁接頭不宜超過3個(gè),接樁宜在樁尖進(jìn)入硬土層后進(jìn)行。接樁時(shí)上、下段樁的中心線偏差不宜大于2mm,節(jié)點(diǎn)彎曲矢高不得大于樁段的0.1%。
(5)制定合理的施工順序,樁基施工后的孔洞應(yīng)及時(shí)回填,施工過程中加強(qiáng)對(duì)垂直度的控制。
(6)當(dāng)遇到障礙物時(shí)應(yīng)及時(shí)排除后再進(jìn)行沉樁;沉樁時(shí)發(fā)現(xiàn)不垂直應(yīng)及時(shí)糾正,必要時(shí)應(yīng)把樁拔出重打,樁進(jìn)入一定深度后,不宜采用移動(dòng)機(jī)架進(jìn)行校正,以免發(fā)生斷樁,應(yīng)采取其他措施。
(7)采用預(yù)鉆孔法時(shí),嚴(yán)格控制鉆孔垂直度。
(8)合理布置樁位,樁與樁的中心距不小于3倍樁徑。
(9)樁基施工后應(yīng)在停歇期后再進(jìn)行基坑開挖施工,基坑開挖應(yīng)分層均勻進(jìn)行,必須加強(qiáng)圍護(hù)措施,防止土體對(duì)樁的側(cè)壓力在樁身上產(chǎn)生附加彎矩,以確保樁基工程的樁身結(jié)構(gòu)的完整性。
4、樁身破壞:
原因分析:
(1) 施工過程中由于斜樁現(xiàn)象的出現(xiàn)或樁端、送樁桿不平整導(dǎo)致樁端應(yīng)力集中,使樁帽滑落或樁頭爆裂。
(2) 樁機(jī)施工壓力值超高。
(3) 樁機(jī)施工過程中樁機(jī)擅自移動(dòng)機(jī)架進(jìn)行校正樁位、樁身垂直度,導(dǎo)致樁身斷裂;施工結(jié)束后人工鑿樁野蠻施工以及樁機(jī)施工后不合理的土方開挖。
(4) 樁身材料質(zhì)量;
防治方法:
(1)選用樁機(jī)合理有效的施工方法,控制樁身的垂直度,避免斜樁的發(fā)生。
(2)控制好樁機(jī)施工終止條件,對(duì)純摩擦樁,終止條件宜以設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為控制條件;對(duì)長(zhǎng)度大于21m的端承摩擦樁,宜以設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)控制為主,終壓力值作對(duì)照;對(duì)長(zhǎng)14—21m靜壓樁,應(yīng)以終壓力達(dá)滿載值為控制條件,開挖后采用截樁處理;當(dāng)壓力值未能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,但樁頂標(biāo)高已達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高,宜繼續(xù)送樁(1m范圍內(nèi)),直至壓力值達(dá)到設(shè)計(jì)要求,施工結(jié)束后及時(shí)與設(shè)計(jì)單位聯(lián)系,出具處理方案。
(3)樁機(jī)施工結(jié)束后合理的進(jìn)行土方開挖以及鑿樁施工,必須強(qiáng)調(diào)土方開挖過程中的施工質(zhì)量與水平,將直接關(guān)系到樁基成功的關(guān)鍵,施工過程中要慎之又慎。
(4)施工過程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)樁身原材料的檢查驗(yàn)收。
施工中發(fā)生樁身破壞,宜采用小應(yīng)變等有效的手段檢測(cè)樁身情況,確定處理方法。
5、 樁身抬高
原因分析:
施工過程中由于擠土效應(yīng)可能引起局部樁身抬高,尤其是端承樁或端承摩擦樁會(huì)由此引起基礎(chǔ)不均勻沉降。
防治方法:
(1) 樁基完成后宜對(duì)樁身進(jìn)行復(fù)壓1—2次,甚至多次,即所謂“跑機(jī)”。同時(shí),樁基完成以后應(yīng)在嵌固期后才能進(jìn)行土方施工,嵌固期根據(jù)土質(zhì)有不同要求,一般7~21天。
(2) 樁基施工完成后宜進(jìn)行必要的靜載檢測(cè),以檢驗(yàn)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。