連俊偉
(山西機械化建設(shè)集團有限公司 山西太原 030009)
以大跨度廠房為例實行分析,其上部為鋼結(jié)構(gòu),屬于地質(zhì)比較典型的沿海軟土地基,具有較高的含水量,并且容易發(fā)生壓縮變形等情況,持力層選擇全風(fēng)化流紋巖設(shè)計。設(shè)計企業(yè),需結(jié)合地質(zhì)具體狀況,做好高度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的設(shè)計工作,為6層建筑,劃分成兩個部分,建筑物體總長度、寬度、面積分別為:102m、25m、15588m2。這一場地處于長江三角洲入??跒I海平原位置,地貌形態(tài)保持單一狀態(tài)??辈榻衣?5m深度內(nèi)的地基上,屬于第四系沉積層,主要通過粘性土、粉性土所構(gòu)成。場地的淺部,為淺水的類型,這一位置的地下水埋藏深度較淺,平均地下水埋深度為0.5m。結(jié)合巖土工程勘察的內(nèi)容,可見地下水、地基土不會使得混凝土產(chǎn)生腐蝕情況。與此同時,這一場地為露天停車場、建筑物地基,地表>0.5m,均為鋼筋混凝土路面構(gòu)成,地勢可保持平坦。結(jié)合工程特點、上部結(jié)構(gòu)荷載條件、地質(zhì)情況,合理樁基礎(chǔ)進(jìn)行施工。通過場地地基土構(gòu)成,能夠明確第⑤——1層、>⑤——1地層,均屬于強敵較低,但含水量和壓縮性較高的軟土土層,埋深深度較淺,不建議作為樁基的持力層。第⑤——2層,為灰色、粘質(zhì)的粉土,土性較好,在層厚度較薄、埋藏較淺,并且對于單樁縱向承載力較低時,可將其作為樁基的持力層。針對樁下荷載較大的條件下,不建議選擇⑤——2這一土層,因為這一土層補樁的效果不佳。客觀對⑤——3a層、⑤——3b層加以分析和比較,土性、土層穩(wěn)定性均非常理想,可達(dá)到較好的打樁承載力效果,為此,可將其作為工程樁基的持力層。
本工程,為改建的工程,處于鬧市區(qū),場地四周為建筑物體、道路。為此,需做好四周環(huán)境的保護(hù)工作。預(yù)制樁,樁身質(zhì)量較佳、承載能力較好,耐久性良好、施工時間較短等。然而,擠土的效應(yīng)非常大,會對四周環(huán)境構(gòu)成一定影響,使得土體產(chǎn)生局部隆起、水平位移等情況,從而會對四周環(huán)境造成不良影響。本次工程,樁長較長需再次接樁處理,所以對于施工也有著較高的要求。
圖1 鏈位布置情況
沿海地區(qū),較多的建筑物體均構(gòu)建在軟土地區(qū)中。這一地區(qū)的地質(zhì),具有含水量大、壓縮性高,以及承載能力較低等特點,所以會對工程設(shè)計構(gòu)成直接影響[2]。若地質(zhì)勘查工作不到位,會導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)沉降、傾斜、倒塌等情況。合理使用高強度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁,因這一材料的樁身混凝土強度較好,能夠達(dá)到耐沖擊、穿透力、適應(yīng)力、抗彎抗裂等要求。同時,高強度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工簡便、穩(wěn)定性和耐久性較好,因此當(dāng)前被廣泛應(yīng)用。需要注意的是,管樁為擠土樁,施工的速度較快。在軟土地區(qū)施打操作后,土體的超孔水壓力加大。如果開挖操作過程中,沒有做好相關(guān)的控制工作,發(fā)生偏樁、斷樁事件的幾率就會加大。故此,工程方面需結(jié)合軟土地質(zhì)特點,合理使用管樁施工技術(shù)、土方開挖技術(shù),從而提高樁基施工的整體效率。
開挖操作后,容易發(fā)生樁偏位、樁傾斜等情況。所以,需通過動態(tài)監(jiān)測方式,明確樁身的質(zhì)量。如果樁身沒有出現(xiàn)斷裂情況,可經(jīng)千斤頂推拉方式、灌芯的方式加以有效處理。需要注意事項:千斤頂推拉力度≤單樁水平承載力。針對樁身存在裂縫的處理,則需通過接樁、補錨樁方式處理。樁身裂縫深度較深、樁傾斜度較大時,錨樁長度承載能力不足。主要采用底板留孔方式進(jìn)行處理,底板留孔后,應(yīng)做好打設(shè)鉆孔樁工作。
待管樁打入擠土,四周完成打樁位置,原有的建筑物體/四周其他設(shè)施會受到不良影響。由此可見,擠土程度和樁截面積、樁間距離、樁長、打樁速率和順序等,存在直接聯(lián)系。因此,需充分考慮到土方開挖狀況的影響,提前做好相關(guān)的預(yù)防控制工作。①應(yīng)確保樁機自身、場地軟土層的承載力,通過ZYJ-500液壓靜力壓樁設(shè)備為主,樁機的自重、平面尺寸、壓力值分別為:506T、12m、5T/m2。若表面/表層土質(zhì)物理性能不理想,樁機行走、施打的過程中,就會發(fā)生沉陷狀況,這對于施工非常不利,產(chǎn)生表層深陷所致深層土體位移、四周土體隆起、管樁偏位和傾斜、樁身斷裂等情況的幾率較大[3]。針對于此,樁機選型、明確打樁路線的過程中,應(yīng)全面考慮到表層土地基承載力、軟土層地基沉降情況,合理使用表層實行塘渣、枕木、路基箱等鋪設(shè)工作、加固工作,進(jìn)而實現(xiàn)分散樁荷載的效果。②可結(jié)合以往工程施工經(jīng)驗,日間打樁所致土體位移增加,在夜間停歇時,30%左右會回落。但是,夜間持續(xù)打樁,擠土的效應(yīng)所致土體水平、豎向位移,就會產(chǎn)生無法回落的情況,應(yīng)防止24h內(nèi)連續(xù)打樁施工。樁基置換率>5%時,通過預(yù)鉆孔沉樁處理,孔徑<樁徑50mm。結(jié)合深度試樁距、土密實度和滲透性確定,深度<樁長30%。施工過程中,做好隨鉆隨打的工作,非常重要。工程四周、分期施工區(qū)域,可采用應(yīng)力釋放孔和隔震溝、砂井等處理原則處理。沉樁線路,在四周建筑物/保護(hù)管線位置,通過近——遠(yuǎn)方式進(jìn)行施工,以便延長超空隙水壓力時間,防止產(chǎn)生累積疊加情況,對擠土構(gòu)成不良影響。沉降的剫控制在每分鐘1m即可,確保不同層土體的抗剪能力。產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象時,采用灌漿方式修補即可,避免出現(xiàn)地表水滲入狀況。在第一時間對裂縫成因?qū)嵭蟹治觯槍吰滤剑揪渚€的情況,需馬上終止土方開挖施工。必要的時候,可通過回填方式實行有效處理,旨在減少變形情況的出現(xiàn)。
一般清下,多使用樁終止壓力方式,評判靜力壓樁單樁縱向的承載力。然而,在受到土質(zhì)的影響,使得樁終止壓力和單樁極限承載能力,無法保持統(tǒng)一裝填。這時,需經(jīng)靜載對比試驗,明確樁終止壓力/單樁極限承載力的具體數(shù)值,經(jīng)數(shù)值和終止壓力,計算出單樁縱向的承載力標(biāo)準(zhǔn)值。經(jīng)終止壓力值是否可滿足設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn),送壓加深/補樁加以處理,從而提高樁基施工的整體效率。
預(yù)應(yīng)力樁基施工的過程中,會隨著人樁段數(shù)發(fā)生改變。當(dāng)?shù)刭|(zhì)構(gòu)造圖紙密度增高后,土體和樁身表面容易發(fā)生摩擦阻力加大、壓樁壓力加大等情況。確保壓樁樁基的壓力阻力相近,人樁線路可通過單向行進(jìn),以此使得土體向外擴張,防止產(chǎn)生地基上溢現(xiàn)象,或是土體擠壓所致樁身傾斜,盡可能滿足群樁的設(shè)計要求。此外,軟土地區(qū)發(fā)生樁基側(cè)向位移幾率較大,應(yīng)參照實際情況分析,制定完善的打樁施工計劃和處理措施。按照內(nèi)、外的順序打樁,從而使得基礎(chǔ)內(nèi)擠壓應(yīng)力保持平衡。
沿海軟土地區(qū)樁基施工時,需按照施工方案進(jìn)行施工,合理使用樁基施工技術(shù),并做好管樁施工控制工作,防止加大擠土的效應(yīng),發(fā)生土體位移所致管樁偏位、斷樁、沉降等問題,達(dá)到節(jié)約施工成本,提高工程管理效果,推動建筑企業(yè)良好發(fā)展的目的。
[1]謝鵬.深厚軟土地區(qū)樁基水平荷載作用下受力性狀試驗研究[J].建筑監(jiān)督檢測與造價,2017(4):7~10.
[2]郭志文.軟土地區(qū)預(yù)制樁基礎(chǔ)工程事故處理與分析[J].江西建材,2017(16):89~91.
[3]李 想.鐵路施工中大孔徑鉆孔樁技術(shù)在軟土地區(qū)應(yīng)用[J].環(huán)球市場,2017(9):339.