摘要:現(xiàn)代建筑施工技術條件下,靜壓預應力管樁施工,是基于預應力技術以及高性能混凝土應用的基礎上逐步發(fā)展起來的一種建筑施工技術,具有突顯的技術優(yōu)勢,本文針對靜壓預應力施工技術工藝進行了概括性分析和闡述。
關鍵詞:建筑施工;靜壓預應力;管樁施工;工藝流程
建筑施工作為現(xiàn)代社會發(fā)展不可或缺的重要構成,是國民經(jīng)濟的重要基礎行業(yè),施工安裝技術是推動建筑業(yè)發(fā)展的重要前提。靜壓預應力管樁施工,是在靜壓原理前提下,基于預應力技術以及高性能混凝土應用的基礎上逐步發(fā)展起來的一種建筑施工技術,相對于錘擊法預壓力施工技術來說,靜壓預應力管樁技術具有突顯的實用性,近年來在國內(nèi)很多地區(qū)的建筑施工中發(fā)揮了較好的技術優(yōu)勢。
1 靜壓預應力管樁施工的技術優(yōu)勢
所謂靜壓預應力管樁施工技術,是利用預應力技術原理采用靜壓方法將相關預應力混凝土等不同空心圓筒體構件沉人地下,達到設計控制標高或承載力,以此作為建筑物基礎的施工技術。
靜壓預應力管樁在沉樁過程中,通過靜力壓樁機的壓樁機構以壓樁機自重和相關配置提供反向作用力作用于管樁上,樁體在垂直靜壓作用下,克服壓樁過程中的樁側摩擦力和樁端阻力,直接導致土體沿樁身產(chǎn)生沖剪破壞,產(chǎn)生超空隙水壓力,在壓入過程中對周圍土體進行排擠,擾動土體結構,致使土基側向應力增加,進一步加大土體密度,使樁周圍土體抗剪強度降低,根據(jù)樁截面幾何形狀及樁壓力形成一定的擠土效應,產(chǎn)生嚴重軟化或稠化形變重塑現(xiàn)象,在將樁身連續(xù)沉入土中的過程中增強樁基強度性能,從而達到建筑施工設計要求。
作為一種沉樁工藝技術,靜壓預應力管樁施工避免了錘擊打樁所產(chǎn)生的振動噪音和污染,具有單樁承載力較大,施工質(zhì)量相對穩(wěn)定,低噪音無污染以及成本造價相對較低等明顯的技術優(yōu)勢,對持力層起伏變化大的地質(zhì)條件適應性強,主要應用于地基土體含水量較高,孔隙率較大的軟土地基進行施工。隨著現(xiàn)代施工環(huán)保意識的不斷增強,靜壓預應力管樁施工技術具有廣闊的應用前景。
2 靜壓預應力管樁施工的技術工藝分析
靜壓預壓力管樁施工通常是由靜壓樁機械將管樁樁身壓入土基來實施完成。靜壓預應力管樁施工的主要技術工藝流程為:現(xiàn)場勘測、方案設計→場地平整、測量放線→樁機定位、測試調(diào)整→起吊首節(jié)樁、調(diào)整樁位→樁端入土、初步加壓→沉樁施工、預留樁頂距→吊樁就位、接樁處理→繼續(xù)沉樁、形成樁基。靜壓預應力管樁施工的具體操作方法如下:
2.1 現(xiàn)場勘測、方案設計:施工前應根據(jù)工程要求加強施工現(xiàn)場的地質(zhì)工況勘察工作,根據(jù)工程現(xiàn)場有關地質(zhì)水文結構性能,合理分析持力層走向、深度等地質(zhì)變化情況,科學檢測施工土層的承載應力變化,科學預測靜壓管樁沉樁樁頂標高、終壓力、沉樁貫人度等具體施工參數(shù),并優(yōu)化制定施工方案。
2.2 場地平整、測量放線:靜壓預應力管樁施工對于場地的平整度要求較高,施工前要根據(jù)施工要求采取相應措施清理場地施工障礙物,根據(jù)樁基施工平面設計圖,在適宜地方設置相關建筑物軸線控制點及水準基點,經(jīng)量測復核后進行放線施工,確定樁位中心線,并對樁位進行標識,便于定置安裝靜壓樁機械。
2.3 樁機定位、測試調(diào)整:靜壓機械是實施靜壓預應力施工的重要設備,良好的靜壓性能是其施工前提,靜壓機械進場后應根據(jù)施工要求穩(wěn)定樁機平整度,調(diào)試機械設備的夾具起吊、動力供應送樁器等設備性能,嚴格控制送樁器與樁身的順直度,通過預壓試驗測試靜壓機的施工參數(shù)性能。
2.4 起吊首節(jié)樁、調(diào)整樁位:靜壓預應力管樁施工中,對于首節(jié)管樁的樁位定置尤為重要,基于嚴格控制管樁材料強度性能的前提下,應根據(jù)力學原理設置起吊點,采用起吊器械將首節(jié)管樁固定于樁機上,在吊索與樁身之間加設襯墊,吊繩與管樁夾角應大于45°,調(diào)整樁端位置,保障靜壓樁機與樁身的順直度。
2.5 樁端入土、初步加壓:管樁就位后,利用附設在靜壓樁機中部豎向圓形夾具的液壓動力系統(tǒng)和弧形夾片將樁身嵌固在樁架上,將樁端中心點對準地面樁位中心標識點就位,在樁端入土后進行初步加壓,至樁身基本穩(wěn)定后,復檢校正首節(jié)樁管管身的垂直度,以備進行正式沉樁。
2.6 沉樁施工、預留樁頂距:調(diào)整好首節(jié)樁管管身與樁位的垂直度后,借助靜壓機械的液壓聯(lián)動系統(tǒng)及自重作用將樁身由送樁器壓入土基結構層中,待樁管尖端被壓入土基中大部分后,樁管頂部離施工地面表層預留50--100公分左右的管身,以備接樁施工處理。
2.7 吊樁就位、接樁處理:重新起吊待接樁管,采用端板焊接或機械接頭連接技術,將管樁端口對齊連接,并嚴格檢測其順直度,采用焊接技術進行接樁時,應按照焊接技術要求清理樁管端口污跡,保障焊接縫隙的飽滿度及焊接強度,待焊縫基本冷卻后,再繼續(xù)施壓沉樁。
2.8 繼續(xù)沉樁、形成樁基:根據(jù)施工需求,利用送樁器將樁管按照設計長度貫入地基結構持力層后形成樁基,緩慢勻速起拔送樁器,并采用低應變檢測試驗和直觀法及時檢測樁身完整性及樁體質(zhì)量,采用靜荷載試驗法檢測成樁豎向承載力,保障樁基的質(zhì)量強度性能。
3 靜壓預應力管樁施工的施工要點
受客觀因素影響,靜壓預壓力管樁施工中往往會出現(xiàn)不同程度的質(zhì)量問題,為保障樁基工程性能,需要針對靜壓預壓力管樁施工進行加強要點控制:
3.1 靜壓預壓力管樁施工場地必須具備良好的平整度和排水性能,具有一定的地壓承載力,符合靜壓管樁施工條件,嚴格檢測管樁質(zhì)量,并嚴格運輸堆放起吊施工方法,保障樁基質(zhì)量的必要前提。
3.2 針對靜壓預壓力管樁施工的沉樁設備應合理選擇,并預先檢修和優(yōu)化靜壓設備施工性能,要保障樁位的定置,避免發(fā)生游移,樁機就位后,無比使靜壓樁機調(diào)整平穩(wěn)并垂直于地面,以保障靜壓管樁的有效進行。
3.3 靜壓預壓力管樁施工的沉樁順序應結合工程地質(zhì)條件、場地與周圍建筑構物、地下管線的關系,根據(jù)樁管長徑參數(shù)由中間到周邊、先長后短、先密后疏、先大后小的方便施工原則,綜合實施沉樁施工順序。
3.4 靜壓預壓力管樁沉樁施工應探戈控制樁身垂直度,整個沉樁、接樁、送樁過程宜采用平穩(wěn)、緩慢而連續(xù)的方法進行,出現(xiàn)沉樁困難或樁身傾斜時,應及時排查原因,不得移動樁架進行糾偏,應采取補救措施排除故障后再繼續(xù)沉樁。
3.5 接樁焊接處理時要保證上下兩節(jié)管樁的順直性,避免兩節(jié)樁身中心發(fā)生較大程度的錯位偏差,焊接應采用多層焊接對稱同時進行,保持管樁端板表面清潔度,焊縫要飽滿,焊接完畢自然冷卻時間不宜小于8分鐘。
3.6 沉樁過程中要針對樁位、垂直度、入土深度、樁身徑長、樁頂標高及相應壓力值、貫入度等參數(shù)進行記錄。成樁后要進行必要的單樁承載力及質(zhì)量檢測。
4 結 語
總之,相對于錘擊沉樁法來說,靜壓預壓力管樁施工技術的單樁承載力高,質(zhì)量穩(wěn)定性強,施工成本較低的樁基技術工藝,科學的分析靜壓預應力管樁技術施工流程,有利于保障和提高樁基工程的質(zhì)量安全性能。
參考文獻
[1] 孫秀波 《靜壓預應力管樁施工技術》工程建設 2001
[2] 檀俊杰《淺議靜壓預應力管樁施工》 城市建設理論研究 2011