摘要:靜壓高強預(yù)應(yīng)力管樁由于具有無排污、單樁承載力高、質(zhì)量穩(wěn)定、施工效率高、工期短、噪音低、造價低和無震動等特點,越來越被設(shè)計院、業(yè)主和廣大工程技術(shù)人員重視和采用,已在很多地區(qū)得到廣泛應(yīng)用。但是在實際應(yīng)用過程中,施工質(zhì)量和安全問題頻頻出現(xiàn)。本文從實際工作經(jīng)驗出發(fā),介紹了靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工過程的控制,以確保管樁施工質(zhì)量和安全。
關(guān)鍵詞:靜壓;PHC管樁;質(zhì)量;控制
一、引言
預(yù)應(yīng)力混凝土高強管樁是體現(xiàn)當(dāng)代混凝土技術(shù)進步與混凝土制品高新工藝水平的一種預(yù)制混凝土樁。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁是采用先張預(yù)應(yīng)力離心成型工藝,經(jīng)蒸壓養(yǎng)護制成的一種空心圓筒型混凝土預(yù)制構(gòu)件,直徑300mm—800mm。靜壓預(yù)應(yīng)力管樁是在預(yù)應(yīng)力技術(shù)和高性能混凝土的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,利用靜壓的方法將空心圓筒體狀的構(gòu)件沉人地下,達到設(shè)計控制標(biāo)高或承載力,以此作為建筑物的基礎(chǔ)。預(yù)應(yīng)力高強度混凝土管樁(以下簡稱PHC管樁)適用范圍廣,適用于以人工填土、軟土、粘性土、粉土、粉砂、細砂、中砂為覆蓋層的地區(qū),持力層一般為粗砂、礫砂、圓礫、風(fēng)化巖,入土深度一般為10m~70m。
PHC樁的單位承載力造價是各種樁型中最低的,且綜合經(jīng)濟效益指標(biāo)也好于其他樁型。PHC管樁具有強度高、耐打性好、穿透力強、樁身質(zhì)量可靠度大、單樁承載力高、接樁可靠、抗震性能好、施工進度快、施工質(zhì)量穩(wěn)定、造價適宜等特點逐漸在建筑工程基礎(chǔ)中得到了越來越多的應(yīng)用。同時由于錘擊法施工在環(huán)保等方面的缺點日益突出,故而錘擊法施工逐漸被靜壓PHC管樁所代替,本文結(jié)合工程實踐,從多方面介紹了靜壓PHC管樁施工中的質(zhì)量控制。
二、壓樁前的準(zhǔn)備工作
1、審查樁基施工單位的資質(zhì),了解樁基施工單位的技術(shù)力量和施工水平,各管理人員、技術(shù)人員等都應(yīng)有相應(yīng)的資格證和上崗證;施工組織設(shè)計中的壓樁順序,評價其可行性,對不合理的部分要求其調(diào)整。
2、樁機的選擇
必須根據(jù)具體工程的地質(zhì)資料和設(shè)計的單樁承載力要求,準(zhǔn)確地選擇壓樁機。如果靜壓樁機噸位過小,可能出現(xiàn)樁壓不下的情況,因而無法達到設(shè)計承載力要求;反之,如果靜壓樁機噸位過大,易發(fā)生陷機情況。所以應(yīng)該會同各有關(guān)部門合理地選擇樁機,盡量采用超載施工。一般情況下,樁機的壓樁力應(yīng)不小于單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值的1.2倍。開工前對進場的機械設(shè)備應(yīng)作全面系統(tǒng)的檢查工作,做好各部位的保養(yǎng)和潤滑。
3、場地平整
打樁前協(xié)同建設(shè)單位認真做好障礙物的清除與管線的保護工作。施工場地應(yīng)平整,排水應(yīng)暢通。
4、施工放線與定樁位
定位放線的準(zhǔn)確與否直接影響建筑物的位置及工程的結(jié)構(gòu),認真做好軸線的引測工作,現(xiàn)場必須設(shè)置兩個以上的軸線控制點,用混凝土保護好,并引測到固定構(gòu)筑物上。對樁位必須認真進行放樣和復(fù)核,發(fā)現(xiàn)不合要求的及時糾正。最好在每個樁位處用石灰以樁心為圓心,以樁徑為直徑畫一圓圈,以便頭節(jié)樁的就位準(zhǔn)確。
5、樁尖、樁身質(zhì)量檢查
首先必須對樁尖進行查驗、測量,按照管樁有關(guān)規(guī)范對于樁尖的構(gòu)造要求和設(shè)計圖紙要求,對所有進場的PHC管樁進行測量,不滿足設(shè)計和管樁規(guī)范要求的,責(zé)令其更換;對所有到場的管樁進行仔細認真地查驗,測量管樁的外徑、壁厚、樁身、長度、樁身彎曲度等有關(guān)尺寸,并詳細記錄。特別是管壁厚度,由于靜壓法施工中的夾持力較大,壁厚不夠很容易把樁夾碎。同時應(yīng)對樁身外觀質(zhì)量進行仔細地查驗,檢查樁身是否粘皮麻面、內(nèi)外表面是否露筋、表面是否有裂縫、是否斷頭脫頭、樁套箍是否凹陷、表面混凝土是否坍落等情況,不符合PHC管樁規(guī)范要求的,責(zé)令廠家退回。
三、壓樁施工過程的質(zhì)量控制
1、壓樁順序的選定
由于靜壓樁是擠土樁, 在場地樁數(shù)量較多, 樁距較密的情況下, 時常后壓的樁會對已壓的樁產(chǎn)生擠壓上抬, 特別對于短樁, 易形成所謂的吊腳樁。這種樁在做靜載試驗時, 開始沉降較大, 曲線較陡, 但當(dāng)樁尖達到持力層時, 承載力又有明顯增加, 沉降曲線又趨于平緩, 這是樁身上抬的典型曲線。樁身上抬除了靜載沉降偏大外, 對樁而言可能會把接頭拉斷, 樁尖脫空, 同時大大增加對四周樁的水平擠壓力, 導(dǎo)致樁傾斜偏位。隨著壓樁數(shù)的增多,土體密度隨之提高,壓樁所需的壓入力也在增大,所以壓樁順序應(yīng)按“先中間后四周、先密集樁后稀疏樁、先長樁后短樁、先大直徑樁后小直徑樁”的原則,同時應(yīng)結(jié)合工程地質(zhì)條件、場地與周圍建筑物、地下管線的關(guān)系,兼顧施工方便綜合考慮。
2、頭節(jié)樁的定位
雖然在放線與定樁位時已經(jīng)核查過,但是經(jīng)驗不足或技術(shù)水平不高的施工技術(shù)人員往往在放底樁時偏離原定的樁位,從而導(dǎo)致成樁的偏位。建議在每個樁位處用石灰以原定的樁心為圓心、以該樁的樁徑為直徑畫一圓圈,壓底樁時以此圓圈為準(zhǔn),控制樁不偏離該圓圈,使成樁的偏位盡可能減小。
3、樁身垂直度的控制
由于采用靜壓法施工,機械設(shè)備較重,容易使土擠壓變形而造成樁位偏移,因此必須嚴格控制對管樁的定位和垂直度。管樁規(guī)范要求垂直度控制在0.5﹪L(L為樁設(shè)計長度)以內(nèi),松散軟土場地更應(yīng)嚴格控制,若成樁時樁身已有一定的傾斜,一旦受樁機或挖土機的擠壓,則很容易加速樁身的傾斜甚至斷裂。壓樁中應(yīng)先使靜壓樁機平臺保證水平,將管樁送入土0.5~1m,在互相垂直的兩個方向架設(shè)經(jīng)緯儀觀測,符合要求后方可允許壓樁,而且在壓樁過程中要檢查樁身垂直度,必要時作相應(yīng)調(diào)整。
4、PHC管樁接口連接質(zhì)量的控制
管樁接口連接質(zhì)量的好壞至關(guān)重要,焊接質(zhì)量是PHC管樁靜壓法施工中施工質(zhì)量控制的重點之一。接樁前,應(yīng)保證上下兩節(jié)樁的順直,而且兩樁樁心的錯位偏差不宜大于2mm。管樁施工中主要采用焊接接樁法,在焊接前應(yīng)該把兩節(jié)樁的端頭板用鋼刷清刷干凈,直至坡口露出金屬光澤,而且應(yīng)該保證上節(jié)樁已經(jīng)垂直后方能焊接。焊接時最好兩個焊工同時進行,先在坡口圓周上對稱點焊4~6點,焊接層數(shù)不少于2層,每層焊渣必須清理干凈,保證焊縫連續(xù)飽滿,自然冷卻約7~8分鐘,防止高溫的焊縫遇水變脆而被壓壞。管樁采用端板焊接的方式進行連接時,管樁接頭不宜超過3個。
5、壓樁過程的施工記錄
為了便于控制終止壓樁,必須詳細記錄壓樁過程的壓入力與樁入土深度,了解樁尖入持力層深度是否滿足設(shè)計要求以及樁穿過各土層時的壓力值。
6、終壓壓樁的控制
終壓標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該以試樁中確定的數(shù)值為準(zhǔn)則,一般情況下,除保證樁長及樁尖入持力層深度應(yīng)滿足設(shè)計要求外,還要控制終壓力值的大小,當(dāng)終壓力小于試樁中確定的最小值或終壓力過大而樁還壓不到設(shè)計深度,應(yīng)及時會同設(shè)計部門進行分析、調(diào)整。
四、成樁的質(zhì)量檢查
1、樁身垂直度及樁身質(zhì)量的檢查
樁身的垂直度可以用垂球吊線的辦法來量測,對不符合規(guī)范要求的,應(yīng)及時報送設(shè)計單位,由設(shè)計單位提出補強修改意見。對于配置封口樁尖的工程樁,樁身質(zhì)量的檢查可以直觀檢查,即將低壓電燈泡沉人樁內(nèi)腔檢查,正常情況下,內(nèi)腔應(yīng)該是不進土和水的。若樁內(nèi)腔完整干燥,說明樁身基本完好、焊接質(zhì)量完好、樁尖無損壞,這種情況下可不采取其他方法另行檢查;反之,應(yīng)該采取其他方法另行檢查。按樁總數(shù)的一定比例采取小應(yīng)變動測的檢測方法,對樁身的完整性進行檢測。
2、樁頂標(biāo)高及偏位情況的檢查
基礎(chǔ)開挖后,應(yīng)對樁頂標(biāo)高及樁的偏位情況進行測量,并把記錄資料完整地整理一份報送設(shè)計單位,由設(shè)計單位提出方案,解決那些樁頂標(biāo)高低于設(shè)計標(biāo)高以及樁偏位超過規(guī)范要求的情況。而對于那些樁頂標(biāo)高高于設(shè)計標(biāo)高的情況,施工單位應(yīng)將高于設(shè)計標(biāo)高的部分截除,采用的方法一般有人工鑿樁法、混凝土切割法、液壓緊箍式切斷機切割法等。
3、單樁豎向承載力的檢測
目前主要采用靜荷載試驗的方法來檢測成樁的單樁豎向承載力,由設(shè)計單位、質(zhì)監(jiān)部門、施工單位、建設(shè)單位及監(jiān)理單位等有關(guān)部門舉行點樁會議,選取較具代表性的樁進行靜荷載試驗。靜荷載檢測時一般用慢速維持荷載法,并要求工程有關(guān)技術(shù)管理人員進行現(xiàn)場監(jiān)督,詳細記錄最終沉降量和殘余沉降量等。特別要注意檢測樁機在進場、退場及移動過程中不要碰撞到任何工程樁。
五、結(jié)束語
綜上所述,在靜壓高強預(yù)應(yīng)力管樁施工過程中,應(yīng)充分考慮各種影響因素,盡可能估計到可能發(fā)生的問題,在其應(yīng)用過程中,只要嚴格落實現(xiàn)有各項技術(shù)規(guī)范、措施和有關(guān)經(jīng)驗,同時在施工過程中不斷改進提高其技術(shù)應(yīng)用水平,就可以很好地控制靜壓高強預(yù)應(yīng)力管樁施工質(zhì)量。
參考文獻
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