淺談?lì)A(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工
關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、施工、檢測(cè)。
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)適用于樁端持力層為較厚的強(qiáng)風(fēng)化或全風(fēng)化巖層,堅(jiān)硬粘性土層,密實(shí)碎石土、砂土、粉土層的場(chǎng)地,適合廣東沿海地區(qū)的地質(zhì)條件,且具有工期短、造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)。因此,它成為廣東地區(qū)設(shè)計(jì)人員優(yōu)先選用的建筑樁基礎(chǔ)型式之一,具有一定的推廣價(jià)值,F(xiàn)結(jié)合深圳某大型商業(yè)建筑工程,淺談?lì)A(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工!
一. 工程概況
該項(xiàng)目位于深圳市龍崗區(qū)龍翔大道,建筑面積70434.4平方米,地下一層,地上四層,采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁有兩種,樁徑φ500-100mm的有890根(設(shè)計(jì)單樁承載力1800KN)。樁徑φ400-95mm的有209根(設(shè)計(jì)單樁承載力1300KN)。
二. 工程地質(zhì)條件
。ㄒ唬 部分探孔土樣見(jiàn)下圖
。ǘ 場(chǎng)地工程地質(zhì)見(jiàn)下表
場(chǎng)地工程地質(zhì)概況表
本工程地質(zhì)情況適合采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)!
三、施工工藝流程簡(jiǎn)介
單根樁的施工工藝流程如下:
測(cè)量放線定樁位→樁機(jī)就位→運(yùn)樁至機(jī)前→安裝樁尖→樁管起吊、對(duì)位并插樁→調(diào)整樁及樁架的垂直度→開(kāi)錘施打→復(fù)核垂直度,繼續(xù)施打→第二節(jié)樁起吊、接樁→施打第二節(jié)樁,測(cè)量貫入度,直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求的收錘標(biāo)準(zhǔn)時(shí)收錘→樁機(jī)移位!
四、施工要點(diǎn)
(一)管樁定位。
測(cè)放樁位時(shí),在樁位中心處用鋼筋頭打入土中,然后以鋼筋頭為圓心、樁身半徑為半徑,用白灰在地上劃圓,使樁頭能依據(jù)圓準(zhǔn)確定位。
管樁基礎(chǔ)施工的軸線定位點(diǎn)和水準(zhǔn)基點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在不受施工影響的地方,一般要求距離群樁的邊緣不少于30m.
。ǘ┕軜兜亩逊、起吊。
(1) 管樁在裝車、卸車及現(xiàn)場(chǎng)倒過(guò)時(shí),現(xiàn)場(chǎng)輔助吊機(jī)采用兩點(diǎn)水平起吊,鋼絲繩夾角必須大于45°
(2) 管樁在施工現(xiàn)場(chǎng)的堆放應(yīng)按下列要求進(jìn)行:
a) 管樁應(yīng)按不同長(zhǎng)度規(guī)格和施工流水作業(yè)順序分別堆放,以利于施工作業(yè)。
b) 堆放場(chǎng)地應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí)。
c) 若施工現(xiàn)場(chǎng)條件許可,宜在場(chǎng)面上堆放單層管樁,此時(shí)下面可不用墊木支承。
d) 管樁疊堆二層或二層以上(最高只能疊堆四層時(shí))時(shí),底層必須設(shè)置墊木,墊木不得下陷入土,支承點(diǎn)應(yīng)設(shè)在離樁端部0.2倍的樁長(zhǎng)處,嚴(yán)禁有三個(gè)或三個(gè)以上支承點(diǎn),底層最外邊的管樁應(yīng)在墊木處用木楔塞緊以防滾邊。墊木應(yīng)選用耐壓的長(zhǎng)木方或枕木,不得使用有棱角的金屬構(gòu)件。
(3) 打樁施工時(shí),采用專門(mén)吊機(jī)取樁、運(yùn)樁。若立樁采用一點(diǎn)綁扎起吊,綁扎點(diǎn)距離樁端0.239L(L為樁長(zhǎng))。
。ㄈ┕軜兜拇怪倍瓤刂。
管樁直立就位后,采用兩臺(tái)經(jīng)緯儀在離樁架15m以外正交方向進(jìn)行觀察校正,也可在正交方向上設(shè)置兩根垂直垂線吊砣進(jìn)行觀察校正,要求打入前垂直控制在0.3%以內(nèi),成樁后垂直度應(yīng)控制在0.5%以內(nèi)。每臺(tái)打樁機(jī)配備一把長(zhǎng)條水準(zhǔn)尺,可隨時(shí)量測(cè)樁體的垂直度和樁端面的水平度。
。ㄋ模╁N擊沉樁。
管樁在打入前,在樁身上劃出以米為單位的長(zhǎng)度標(biāo)記,并按以下至上的順序表明樁的長(zhǎng)度,以便觀察樁的入土深度及每米錘擊數(shù)。
施工時(shí)應(yīng)按下列原則進(jìn)行錘擊沉樁:
a.遵循重錘低擊原則,第一節(jié)樁初打時(shí)應(yīng)用小落距施打,等樁尖入土后,樁的垂直度及平面位置都符合要求,地質(zhì)情況也無(wú)異常后再用較大落距進(jìn)行施打。
b.樁的施打須一氣呵成,連續(xù)進(jìn)行,采取措施縮短焊接時(shí)間,原則上當(dāng)天開(kāi)打的樁必須當(dāng)日打完。
c.選擇合適的樁帽、樁墊、錘墊,避免打壞樁頭。
d.施工時(shí)如遇貫入度劇變、樁身突然偏斜、跑位以及與鄰樁深度相差過(guò)大、地面明顯隆起、鄰樁位移過(guò)大等異常情況時(shí),應(yīng)立即停止施工,及時(shí)會(huì)同有關(guān)部門(mén)研究處理意見(jiàn)后再?gòu)?fù)工。
。ㄎ澹┙訕丁
1.當(dāng)管樁需要接長(zhǎng)時(shí),其入土部分樁段的樁頭離地面50cm左右可停錘開(kāi)始接樁。
2.下節(jié)樁的樁頭處設(shè)導(dǎo)向箍以方便上節(jié)樁就位。接樁時(shí)上下節(jié)樁段應(yīng)保持順直,錯(cuò)位偏差不得大于2mm.
3.上下節(jié)樁之間的空隙應(yīng)用鐵片全部填實(shí),結(jié)合面的間隙不得大于2mm.
4.焊接前,焊接坡口表面應(yīng)用鐵刷子清刷干凈,露出金屬光澤。
5.焊接前先在坡口圓周上對(duì)稱點(diǎn)焊6處,待上下樁節(jié)固定后,施焊由兩到三個(gè)焊工同時(shí)進(jìn)行!
6.每個(gè)接頭焊縫不少于兩層,內(nèi)層焊渣必須清理干凈以后方能施焊外一層,每層焊縫接頭應(yīng)錯(cuò)開(kāi),焊縫應(yīng)飽滿連續(xù),不出現(xiàn)夾渣或氣孔等缺陷。
7.施焊完畢后自然冷卻8分鐘方可繼續(xù)進(jìn)行,嚴(yán)禁用水冷卻或焊好即打!
(六)配樁與接樁。
1配樁
在施工前,先詳細(xì)研究地質(zhì)資料,然后根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙、地質(zhì)資料預(yù)估樁長(zhǎng)(樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高至樁端的距離)對(duì)每條樁進(jìn)行配樁,同時(shí)在每個(gè)承臺(tái)的樁施工前,對(duì)第一條樁適當(dāng)?shù)嘏溟L(zhǎng)一些(一般多配1.5~2.0m),以便掌握該地方的地質(zhì)情況,其它的樁可以根據(jù)該樁的入土深度或加或減,合理地使用材料,節(jié)約管樁。
2送樁
a. 本工程須送樁2~3m,送樁存在一些不利方面,如由于送樁時(shí)樁帽與樁頂之間有一定空隙,因此打樁時(shí)此部分不是一個(gè)很好的整體,往往使樁容易偏斜和損壞,另外打樁錘擊力經(jīng)送樁器后,能量有所消耗,影響對(duì)樁的打擊能力。因此送樁不宜太深,且應(yīng)控制在設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi)。
b.送樁前應(yīng)測(cè)出樁的垂直度,合格者方可送樁。
c.送樁作業(yè)時(shí),送樁器與管樁樁頭之間應(yīng)放置1~2層麻袋或硬紙板作襯墊。送樁器上下兩端面應(yīng)平整,且與送樁器中心軸線相垂直。送樁器下端面應(yīng)開(kāi)孔,使管樁內(nèi)腔與外界連通。
d.打樁至送樁的間隔時(shí)間不應(yīng)太長(zhǎng),應(yīng)即打即送!
。ㄆ撸┦斟N標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)設(shè)計(jì)要求,結(jié)合度試樁報(bào)告、地質(zhì)資料,當(dāng)沉樁滿足設(shè)計(jì)貫入度和樁入土深度達(dá)到要求時(shí),即可收錘。
若沉樁貫入度和樁入土深度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,收錘標(biāo)準(zhǔn)宜采用雙控,即當(dāng)樁長(zhǎng)小于設(shè)計(jì)要求,而貫入度已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定數(shù)值時(shí),應(yīng)連續(xù)錘擊3陣,每陣貫入度均小于規(guī)定數(shù)值時(shí)可以收錘;當(dāng)沉錘深度超過(guò)設(shè)計(jì)要求時(shí),也應(yīng)打至貫入度等于或稍小于規(guī)定數(shù)值時(shí)收錘。
打樁的最后貫入度應(yīng)在下列條件下測(cè)量:
1.樁頭完好無(wú)損;
2.柴油錘跳動(dòng)正常;
3.錘擊沒(méi)有偏心;
4.樁帽襯墊和送樁器等正常;
5.打樁結(jié)束前立即測(cè)定!
。ò耍┐驑队涗。
整個(gè)打樁過(guò)程中,要對(duì)每一節(jié)樁和每一根樁的施工情況作出如實(shí)的記錄,對(duì)每節(jié)樁的編號(hào)、樁的偏差和打樁的錘數(shù)作好記錄。要求記錄每一根樁的各節(jié)樁的編號(hào)和施打日期。對(duì)樁長(zhǎng)和樁的貫入度記錄要清楚。在施工過(guò)程中應(yīng)設(shè)專人負(fù)責(zé)記錄。
打樁施工記錄要按規(guī)范要求作好《鋼筋砼預(yù)制樁施工記錄》表,每一焊位、樁長(zhǎng)及貫入度記錄均應(yīng)請(qǐng)現(xiàn)場(chǎng)業(yè)主代表或監(jiān)理代表簽字后認(rèn)可!
五、 樁基檢測(cè)及結(jié)果分析
。ㄒ唬 動(dòng)測(cè)
本工程選區(qū)7根樁進(jìn)行高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè),采用美國(guó)PDI公司生產(chǎn)的打樁分析儀(PDA-PAK),傳感器采用美國(guó)PCB公司生產(chǎn)的壓電式力傳感器和壓電式加速度傳感器,錘擊設(shè)備采用83KN落錘,經(jīng)檢測(cè),7根樁均樁身完整。檢測(cè)樁之一27E-3#(設(shè)計(jì)單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)位為1800KN)檢測(cè)速度曲線擬合實(shí)測(cè)力曲線圖、計(jì)算得到的模擬靜壓試驗(yàn)的P-S曲線圖、實(shí)測(cè)力與速度時(shí)程曲線見(jiàn)下圖
由以上數(shù)據(jù)可見(jiàn),此樁樁身完整無(wú)缺陷,單樁承載力檢測(cè)位為4592KN,符合設(shè)計(jì)要求!
(2)靜載
本工程選取4根樁進(jìn)行靜載試驗(yàn),采用砼塊壓重平臺(tái)反力裝置,加載系統(tǒng)由精密油壓表和千斤頂組成,采用慢速維持荷載法,每級(jí)加載為最大荷載的1/10,第一級(jí)按2倍分級(jí)荷載加載,在每一級(jí)荷載作用下,樁的沉降量在每小時(shí)小于0.1mm,可加下一級(jí)荷載。經(jīng)檢測(cè),4根樁均符合設(shè)計(jì)要求。
檢測(cè)樁之一17C-1#樁成樁參數(shù)為:樁徑φ500,入土樁長(zhǎng)26m,單樁承載力設(shè)計(jì)值為1800KW,總錘擊數(shù)為1368擊,最后三陣貫入度均為1.1cm/10擊,其Q-S曲線如下:
17C-1#樁試驗(yàn)結(jié)果如下:
由以上數(shù)據(jù)可見(jiàn),此樁在各級(jí)加載過(guò)程中沉降穩(wěn)定,且最終檢測(cè)值達(dá)到3600KN,符合設(shè)計(jì)要求!
參考資料:《預(yù)應(yīng)力砼管樁基礎(chǔ)技術(shù)工程DBJ/T15-22-98》