張學明
摘要:隨著社會經(jīng)濟和城市建設的快速發(fā)展,天津地區(qū)住宅建筑開發(fā)迅速,大部分住宅地基采用預應力混凝土管樁。通過對天津某住宅小區(qū)地基預應力混凝土管樁施工的具體情況進行分析,探討影響預應力混凝土管樁施工質量影響因素,其中地質勘查報告、地基設計文件、沉樁設備選型三個因素,對整體項目成樁質量的影響分析。
關鍵詞:預應力管樁;施工可行性;影響因素分析
預應力管樁具有混凝土強度高(C80)、單樁承載力高,工程造價較低,施工質量容易控制,管樁長度選擇多,施工周期短,對地質變化適用范圍廣等優(yōu)點,在天津地區(qū)得到廣泛應用和推廣。根據(jù)不同的地勘情況,合理的進行樁基設計,對成樁質量和降低施工成本、縮短工期有這重要的意義。
1 工程基本情況
1.1 工程勘察情況
天津地處華北平原東端,根據(jù)天津地質環(huán)境圖集中的天津市地貌圖,本小區(qū)勘察區(qū)域屬于沖積平原地貌。根據(jù)地勘報告結論顯示,地庫范圍外住宅以第一樁端持力層:埋深約17.0~21m段全新統(tǒng)下組陸相沖基層粉土為樁基礎持力層,建議采用預制樁或鉆孔灌注樁。預制管樁樁端穿越粉土、粉砂會出現(xiàn)沉樁困難,有可能出現(xiàn)無法穿越的情況。樁端進入粉砂⑧2時未達到樁端標高時亦會出現(xiàn)沉樁較為困難,建議結合本地區(qū)樁基施工經(jīng)驗,選擇合適的沉樁設備,可采用雙控法進行預制管樁施工。
1.2 工程設計情況
本小區(qū)住宅樁基采用PHC A 500 100預應力混凝土管樁,總樁數(shù)為1358根。單樁抗拔承載力特征值估算為300KN,單樁抗壓承載力特征值估算為900KN。樁基滿足規(guī)范要求大于4D。樁頂標高-2m,有效樁長22m,成樁采用靜壓法施工。
1.3 施工現(xiàn)場自然地坪情況
勘察時,場地地勢有一定起伏,各孔孔口標高介于4.51-2.88m之間?,F(xiàn)場平均絕對高程咱按-1.0m考慮(現(xiàn)場大沽高程引測點為3.246m)。
2 工程樁試樁情況
2.1 工程樁試裝采用ZYJ680B型靜壓機,根據(jù)設計參數(shù)單樁抗壓承載力特征值估算為900KN,可得單樁抗壓承載力標準值為1800KN,靜壓設備總壓重量最大為1.35倍單樁抗壓承載力標準值即2430KN。
2.2 根據(jù)設計圖紙進行試裝施工,先行對兩棟住宅樓進行試裝施工,壓樁施工記錄顯示,樁端標高在-17.5~-19.05米,靜壓機壓樁力在2430~2607KN。沉樁樁端標高均為達到設計要求標高處。
通過兩棟住宅基樁試樁施工數(shù)據(jù)顯示,現(xiàn)場樁基樁端無法達到設計值要求,會同建設、勘察、設計、監(jiān)理單位相關負責人對現(xiàn)場基樁施工進行分析,建議采用錘擊法進行試樁施工。
2.3 依據(jù)現(xiàn)場靜壓試樁數(shù)據(jù),錘擊設備采用6.3T樁錘進行施工,依據(jù)設計文件試樁位置進行試樁施工,在確保樁頂標高滿足設計要求條件下進行試樁施工,錘擊沉樁施工記錄顯示,樁端表位為-25.95m,設計樁端標高為-25.95m。
通過試樁施工將工程樁成樁到設計標高位置,但通過檢查試樁低應變檢測,兩根樁身為Ⅲ類樁,考慮安全因素,以樁頂標高控制為主進行錘擊沉樁隨滿足設計標高要求,但樁身完整性不滿足要求。
2.4 經(jīng)過靜壓法和錘擊法對工程試樁施工,此項目靜壓法施工進入粉土層1~2m施工較為困難,錘擊法施工進入粉砂層2m左右施工較為困難。所以靜壓法在中高壓縮性粉土、粉砂分布地區(qū)實用性較差,錘擊法穿透粉土、粉砂層和進入持力層的能力強于靜壓法沉樁。
2.5 結合天津地區(qū)靜壓法施工沉樁能否到位,設計人員可參考判定公式Y=10.711-1.921 ln[T/(HqcD)],相關系數(shù)r=0.819,沉樁力T、樁端持力層的錐尖阻力qc、樁端進入持力層的深度H、樁徑D,采用SPSS曲線擬合方法建立回歸判別公式并驗證,當Y>0時,沉樁不能到位,當Y≤0時,沉樁不能到位。
3 工程樁變更情況
3.1 對預應力混凝土管樁試樁施工,原有設計有效樁長22米長,樁頂標高-2米,經(jīng)過勘察、設計、建設、施工、監(jiān)理五方分析確認,現(xiàn)有施工設備及施工方法無法滿足預應力管樁成樁質量,可通過引孔繼續(xù)進行沉樁施工。
3.2 因預應力管樁總樁數(shù)較多,引孔施工根據(jù)本小區(qū)周邊地塊樁基施工經(jīng)驗,在不縮短樁長的情況下,依然很難沉樁到設計要求標高。因此結合施工單位反饋意見、地勘單位情況說明及建設單位預售目標等因素綜合考慮,設計單位重新核算有效樁長等相關設計參數(shù)。
3.3 經(jīng)過設計單位重新核算,將原有22米樁長改為17米,樁頂標高為-2米,增加單棟建筑總體樁數(shù)量。經(jīng)過試樁施工,還存在個別預應力樁不能沉樁到設計標高,通過靜載試驗,滿足設計單樁承載力要求,采用截樁處理。
4 結語
基樁設計形式直接影響基樁的施工質量,為保證工程施工質量,地勘單位應對現(xiàn)場地質勘查情況作出詳勘,并保證勘查結果的準確性,為設計人員提供詳細準確的設計依據(jù);設計人員應結合地區(qū)施工經(jīng)驗及相關施工規(guī)范、設計規(guī)范要求,提出符合實際的基樁型式,避免造成重復設計或難以施工的情況;施工單位應結合地勘報告、設計文件及地區(qū)施工經(jīng)驗選擇合適的沉樁設備,保障基樁施工質量。建筑工程各個環(huán)節(jié)是相輔相成的,各個環(huán)節(jié)應保證自身的成果準確,才能避免工程質量問題、降低建設成本、提高開發(fā)建設的整體效益。
參考文獻:
[1]影響錘擊預應力管樁設計和施工的重點因素分析2018
[2]影響預應力混凝土管樁成樁質量的因素及補救措施2005
[3]房屋工程混凝土預制管樁靜壓法沉樁施工工藝及質量控制要點2019
[4]預應力混凝土管樁技術規(guī)程DB29-110-2010