趙 蓉
(山西三建集團(tuán)有限公司,山西 長治 046011)
近年來,預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁(以下簡(jiǎn)稱PHC管樁)作為一種較新型的基樁被大量采用,許多高層建筑原本采用的鉆孔灌注樁已有不少被PHC管樁所替代,特別是采用靜壓法進(jìn)行PHC管樁的壓樁施工,因?yàn)槠渚哂泻芏喾矫娴膬?yōu)勢(shì),應(yīng)用發(fā)展空間很大。
1)單樁承載力較高,樁身混凝土強(qiáng)度能達(dá)到C80,可打入較密實(shí)的粉質(zhì)粘土及夾沙層中,通過對(duì)樁身周邊土的擠壓,樁端承載力可提高80%以上;
2)性價(jià)比較高,與鉆孔灌注樁相比,可節(jié)約30%的成本;
3)適用范圍廣,單樁承載力可從600 kN至4 800 kN,適用于高層建筑;另外,如在同一建筑物基礎(chǔ)中,管樁直徑還可以根據(jù)荷載的大小分別選取;
4)質(zhì)量穩(wěn)定性較好,PHC管樁是工廠化預(yù)制的,因此容易實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),樁身有保證;
5)有利于施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境保護(hù),不產(chǎn)生鉆孔灌注樁滿地泥漿的情形;且無震動(dòng),無噪聲,對(duì)周圍社區(qū)居民生活、學(xué)校不造成影響。
楓丹麗苑工程項(xiàng)目地基處理應(yīng)用PHC管樁,采用管樁PHC-A400(95)-29C(摩擦樁)群樁布樁方案,工程樁混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80,外徑為400 mm、型號(hào)C型,壁厚95 mm,工程樁樁長29 m,要求單樁極限承載力不得小于3 200 kN;工程樁總樁數(shù)為316根,樁頂標(biāo)高為-9.450 m,樁頂絕對(duì)高程為912.250 m;上下節(jié)樁拼接成整柱時(shí),采用端板焊接連接。
樁端持力為粉質(zhì)粘土,樁側(cè)為粉土、粉質(zhì)粘土等。成樁選擇靜壓法壓樁,標(biāo)高控制和壓樁力控制相結(jié)合的原則,以控制樁的設(shè)計(jì)標(biāo)高為主,壓樁力作參考。
PHC管樁靜壓法施工作為一種環(huán)保、高效的PHC管樁施工方法,其施工工藝流程如下:
定樁位(測(cè)量、編號(hào)、復(fù)核)→壓樁機(jī)到位(確定型號(hào)、技術(shù)參數(shù))→吊樁、對(duì)中(控制吊點(diǎn)、垂直度)→焊樁尖→壓第一節(jié)樁(觀測(cè)樁垂直度)→焊接接樁→壓第N節(jié)樁(全過程測(cè)量、調(diào)控)→送樁、終樁(對(duì)樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高、送樁壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制)→移機(jī)(注意地基承載力、壓樁順序)→截樁(鋸樁器截割)→樁基檢測(cè)(承載力、樁身完整性)。
本工程使用的 PHC管樁為工廠化預(yù)制生產(chǎn),采用派專業(yè)人員到現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)造的方式進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控,按照有關(guān)國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13476先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁,JC 888先張法預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁管樁進(jìn)行質(zhì)量控制及驗(yàn)收。對(duì)PHC管樁進(jìn)行出廠前檢查,認(rèn)真檢查和確認(rèn)其外觀質(zhì)量、規(guī)格、批號(hào)、制作日期及驗(yàn)收狀態(tài)等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行。
1)經(jīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)同條件混凝土試塊進(jìn)行抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn),已達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%,開始起吊、運(yùn)輸,在吊運(yùn)過程中輕吊輕放,避免劇烈碰撞。
2)運(yùn)至項(xiàng)目工地時(shí),由現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量員、材料員共同對(duì)各個(gè)管樁進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量檢查驗(yàn)收,確保進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)所有管樁的質(zhì)量。
3)PHC管樁進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后,按不同規(guī)格、長度及施工流水順序疊層堆放在平整堅(jiān)實(shí)的場(chǎng)地, 共堆放了四層,底層樁墊于枕木上。
4.3.1靜力壓樁機(jī)的選擇
根據(jù)壓樁機(jī)械的性能及本工程樁的設(shè)計(jì)施工要求,本工程選用ZYC600B-B型液壓式壓樁機(jī),對(duì)壓樁場(chǎng)地進(jìn)行平整壓實(shí),經(jīng)檢驗(yàn)場(chǎng)地的地基承載力滿足壓樁要求。
4.3.2試沉樁
為了核對(duì)地質(zhì)資料的正確性,選擇沉樁機(jī)械技術(shù)參數(shù)及確定控制沉樁的條件等施工參數(shù),管樁正式施工前先行試沉樁三根。
試沉樁施工完成10 d后做靜載試驗(yàn),待試樁報(bào)告做出后,經(jīng)過對(duì)平面圖中工程樁的布置及長度進(jìn)行核實(shí)并滿足相關(guān)要求后,準(zhǔn)備進(jìn)行工程樁的施工。
4.3.3工程樁施工
1)管樁沉樁過程中,使用經(jīng)緯儀監(jiān)控PHC管樁初始進(jìn)入地面的垂直度,要求其偏差不超過0.5%;沉樁過程中經(jīng)常觀測(cè),保證送樁器與樁身在同一中心線上。成樁后樁位允許偏差小于150 mm。
2)在沉樁過程中,每一根樁做到一次性連續(xù)并壓到底,接樁、送樁連續(xù)地進(jìn)行,盡量縮短中間停歇的時(shí)間。沉樁過程中,由專人經(jīng)常進(jìn)行觀測(cè),若出現(xiàn)貫入度反常,樁身產(chǎn)生傾斜、位移或樁頂破損等異常情況時(shí),立即停止施工,查明產(chǎn)生的原因并采取針對(duì)性的有效措施處理后,繼續(xù)進(jìn)行施工。
3)接樁要求。上下節(jié)樁拼接成整柱時(shí),采用端板焊接連接。為了能夠使上、下樁段保持對(duì)直,在下節(jié)樁的樁頭處設(shè)置一個(gè)導(dǎo)向箍,經(jīng)測(cè)量錯(cuò)位偏差符合要求(不得大于2 mm)。
焊接前,先檢查管樁接頭,看其是否合格,上下端板表面清理干凈,直至焊接坡口處露出金屬光澤,無油污和鐵銹現(xiàn)象。焊接時(shí),先在坡口周圍上下對(duì)稱點(diǎn)焊4點(diǎn)~6點(diǎn),待上、下樁段固定后拆除導(dǎo)向箍再分層對(duì)稱焊接,焊接采用二氧化碳保護(hù)焊,焊接層數(shù)為三層,內(nèi)層焊渣必須清理干凈后方可施焊外一層。焊縫飽滿連續(xù),且根部必須焊透,焊接接頭的質(zhì)量應(yīng)采用探傷檢測(cè),抽樣檢驗(yàn)不得少于3個(gè)接頭。
焊接接頭采用自然冷卻方法,冷卻時(shí)間不少于10 min,然后繼續(xù)沉樁。接樁的接頭按設(shè)計(jì)要求不在一個(gè)截面,且相互錯(cuò)開。
4)本工程截樁使用鋸樁器,從而保證截樁的質(zhì)量。
5)沉樁完畢后,在樁頂采用C35微膨脹細(xì)石混凝土進(jìn)行灌芯,混凝土填充長度為1.5 m。
1)沉樁過程中,控制好樁機(jī)施工中止條件。當(dāng)終壓力達(dá)滿載值但樁長不滿足設(shè)計(jì)要求,連續(xù)送樁直至樁長達(dá)到設(shè)計(jì)要求;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)設(shè)計(jì)標(biāo)高,繼續(xù)送樁,直到壓力值達(dá)到設(shè)計(jì)要求,如有特殊情況及時(shí)與設(shè)計(jì)人員協(xié)商解決。
2)沉樁過程中高出地面的樁頭部分應(yīng)加強(qiáng)保護(hù),嚴(yán)禁施工機(jī)械碰撞或?qū)额^用作拉據(jù)點(diǎn),沉樁完成后,應(yīng)及時(shí)將樁位穴孔回填密實(shí)或做好覆蓋。
3)嚴(yán)禁邊沉樁邊開挖基坑,基坑開挖應(yīng)均衡分層進(jìn)行,由于本工程場(chǎng)地地下水比基坑淺,應(yīng)降水并符合要求后再行基坑開挖。
工程樁施工完畢后,進(jìn)行樁身質(zhì)量檢驗(yàn)和承載力試驗(yàn)。采用低應(yīng)變法檢測(cè)樁身的完整性,檢測(cè)樁數(shù)達(dá)到完成總樁數(shù)的15%。采用靜載試驗(yàn)進(jìn)行承載力檢驗(yàn),并形成樁基檢測(cè)報(bào)告。
預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁靜壓法施工是一種高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的地基處理施工方法,只要做好PHC管樁的沉樁質(zhì)量控制,嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行施工,就能保證管樁的沉樁質(zhì)量。因此,PHC管樁靜壓法施工是一種很值得推廣應(yīng)用的地基處理施工方法。