PHC管樁內(nèi)腔引孔法在不良地質(zhì)條件下的施工應(yīng)用

廣西建工集團(tuán)第一建筑工程有限責(zé)任公司 南寧 530001

1 工程概況

廣西億鼎安吉商業(yè)廣場(chǎng)工程位于南寧市新峰路，由3棟30層住宅樓和1棟24層商業(yè)辦公樓組成，地下2層，建筑面積145 171 m2，結(jié)構(gòu)類型為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)為“樁基+獨(dú)立基礎(chǔ)+筏板基礎(chǔ)”，其中主樓基礎(chǔ)為高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土（PHC）管樁，共有1 069根樁，有效樁長(zhǎng)為9 m，樁型為PHC600AB130，樁端極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值為1 800 kPa。筏板面標(biāo)高為-9.65 m，筏板厚1 600 mm（FB4筏板厚1 800 mm），獨(dú)立承臺(tái)厚500～900 mm，底板厚350 mm（部分標(biāo)注板厚400 mm）。

整個(gè)場(chǎng)地原狀土層分布為6層，依次為①填土、②黏土、③粉質(zhì)黏土、④粉土、⑤細(xì)砂及⑥圓礫層。本工程樁端持力層為⑥圓礫層深度，設(shè)計(jì)要求樁端進(jìn)入持力層⑥圓礫層深度不小于0.50 m，⑥圓礫層上為厚1.80～3.50 m砂層。

本工程PHC管樁壓樁由樁頂標(biāo)高預(yù)留3 m覆土層的基坑開挖面開始，該層已進(jìn)入③粉質(zhì)黏土層或④粉土層，壓樁完成后再進(jìn)行下部基坑土方開挖。

2 施工技術(shù)特點(diǎn)

通過特制的ZYJ960BK引孔液壓靜力壓樁機(jī)，調(diào)整垂直后進(jìn)行施壓。借助樁機(jī)的自重及其配重，通過夾頭將器缸液壓互聯(lián)動(dòng)力系統(tǒng)相交壓力施加于樁上，使用樁機(jī)本身和配重的質(zhì)量為反作用力，減少壓樁過程中土側(cè)壁摩擦及樁端土的阻力，將樁緩慢壓入土中，在管樁遇到砂層或圓礫層等不良地質(zhì)無法壓進(jìn)時(shí)，將樁機(jī)自帶的鉆桿從管樁內(nèi)腔放入至待鉆土層，引孔和壓樁同步進(jìn)行，降低壓樁阻力，壓樁過程中不出土，只有提鉆時(shí)帶出少量土[1,2]。

3 施工要點(diǎn)

3.1 測(cè)量放線

1）復(fù)核設(shè)計(jì)圖紙及現(xiàn)場(chǎng)交樁點(diǎn)，采用網(wǎng)格控制對(duì)樁位進(jìn)行精確測(cè)放。針對(duì)本工程的大面積群樁，在端頭樁位延長(zhǎng)線上埋設(shè)復(fù)核用的控制樁。

2）利用水準(zhǔn)儀對(duì)各樁位的自然地面標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量并列表記錄，確保PHC管樁施工時(shí)的標(biāo)高控制。

3）樁位坐標(biāo)放出后，樁中心采用φ10 mm、長(zhǎng)50 cm的鋼筋打入土中，做好標(biāo)記，標(biāo)出管樁的外圓周。

3.2 PHC管樁的入場(chǎng)驗(yàn)收和堆置

3.2.1 PHC管樁的入場(chǎng)驗(yàn)收

PHC管樁運(yùn)至場(chǎng)內(nèi)指定位置后，立即由材料員對(duì)管樁進(jìn)行全部檢查驗(yàn)收，主要查看外觀完整程度、樁壁厚度、樁徑及樁體的彎曲度、樁尖中心線、頂面平整度等各項(xiàng)驗(yàn)收指標(biāo)是否合格，查看樁身上的材料標(biāo)識(shí)，復(fù)核產(chǎn)品合格證。將不符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求的23根PHC管樁清退出場(chǎng)。

3.2.2 PHC管樁的堆置

堆放PHC管樁的場(chǎng)地先整平，再用軟木墊進(jìn)行支墊，確保支撐點(diǎn)在一個(gè)水平面上。PHC管樁在場(chǎng)地內(nèi)堆置4層；當(dāng)堆置點(diǎn)附近計(jì)劃施工時(shí)，按單層堆置，分型號(hào)、分規(guī)格堆放，避免用錯(cuò)樁和二次吊運(yùn)。

3.3 樁機(jī)對(duì)位

1）對(duì)本工程管樁施工區(qū)域內(nèi)的基坑表層土層進(jìn)行復(fù)壓，保證靜壓樁機(jī)能夠正常施工及移動(dòng)。針對(duì)局部軟土層，采用鋪墊鋼板進(jìn)行作業(yè)。

2）靜壓樁機(jī)到場(chǎng)時(shí)開展設(shè)備檢查工作，尤其是查看儀表的靈敏度。隨后根據(jù)施工計(jì)劃編排的打樁作業(yè)施工順序，按照調(diào)平和調(diào)直步驟進(jìn)行樁機(jī)對(duì)位。

3.4 PHC管樁吊運(yùn)和插樁

1）用兩頭勾吊法對(duì)單根管樁進(jìn)行吊運(yùn)，用單點(diǎn)法豎起樁身。起吊及運(yùn)輸中必須平穩(wěn)輕放，避免PHC管樁受振動(dòng)和沖撞而被破壞。

2）PHC管樁起吊后，緩緩將管樁送入樁帽中，在管樁扶正對(duì)位后，焊接開口型樁尖，管樁插入土中超過0.50 m深度后，在接近90°的夾角方向利用2臺(tái)經(jīng)緯儀對(duì)樁身垂直度采取2個(gè)方向上的控制，采取滑動(dòng)、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)架、對(duì)中等措施，確保管樁施工點(diǎn)位及其垂直度達(dá)標(biāo)。

3.5 合理、有序組織壓樁準(zhǔn)備工作

1）壓樁施工前，依據(jù)施工方案，合理、有序地組織施工，減少了壓樁時(shí)的擠土效應(yīng)。

2）壓樁前，在每根樁的樁身上畫出長(zhǎng)度標(biāo)記，以每0.50 m長(zhǎng)度為單位，記錄樁的入土深度和相對(duì)應(yīng)的壓力值，通過水準(zhǔn)儀來測(cè)出高程對(duì)比最終送樁的深度。

3）壓樁前，清除干凈地表層的障礙物，避免壓樁中樁身出現(xiàn)傾斜及移位。

4）初始?jí)簶叮鶕?jù)工程地質(zhì)報(bào)告的土質(zhì)情況確定壓樁速度為2.50 m/min。在前期壓樁進(jìn)深3 m的過程中，控制重點(diǎn)在樁身、機(jī)架的垂直度，在第一節(jié)樁上重點(diǎn)控制，垂直度偏差嚴(yán)格控制在樁長(zhǎng)的0.50%內(nèi)。壓入過程中密切觀察樁身的傾斜和偏移等情況，詳細(xì)記錄壓樁過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。

3.6 按規(guī)范要求接樁

1）本工程使用的PHC管樁單根樁長(zhǎng)度為6 m，壓樁過程中需要接樁1次。接樁在壓入后的樁頭頂部距地面約1 m時(shí)開始，此時(shí)停止壓樁，先用鋼絲刷將上下樁端頭板頂面的浮銹及泥污清除干凈，然后緩慢接樁。當(dāng)管樁的端頭板對(duì)齊后，初步調(diào)整垂直度，然后在坡口周圍點(diǎn)焊8個(gè)點(diǎn)，再次調(diào)整，連接部位縫隙太大的，采取塞進(jìn)鐵片的方式處理。焊接時(shí)由2人對(duì)稱同時(shí)施焊，保證2節(jié)樁中心線在一條垂直線上，焊縫應(yīng)均勻飽滿，確保符合規(guī)范的要求。

2）完成焊接后，等待焊接部位自然冷卻，時(shí)間控制在10 min以上，然后在焊縫上刷涂一層瀝青防腐漆，待漆面稍干才能繼續(xù)壓樁。

3.7 管樁內(nèi)腔引孔

1）本工程內(nèi)腔引孔法施工采用特制的ZYJ960BK引孔液壓靜力壓樁機(jī)，主要由靜力壓樁機(jī)與長(zhǎng)螺旋引孔鉆機(jī)組成，鉆桿的直徑比管樁內(nèi)腔小0.05 m。

2）壓樁進(jìn)入砂層時(shí)，壓樁產(chǎn)生的阻力增大，應(yīng)注意觀察儀表顯示的各項(xiàng)數(shù)值，緩慢壓進(jìn)，速度控制在1.50 m/min，調(diào)用樁機(jī)自帶的長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)將鉆桿從管樁內(nèi)腔中心穿過時(shí)，先鉆至與已壓入的樁底部相平，并且注意在砂層中遇到突然無法壓進(jìn)時(shí)產(chǎn)生的反彈，保持樁身的垂直度等各項(xiàng)指標(biāo)不出現(xiàn)偏差。遇厚度較大砂層時(shí)，引孔不能過快，每引孔10 cm后緊跟壓樁，避免出現(xiàn)由于過長(zhǎng)引孔而引起流砂等現(xiàn)象，杜絕正在施工的PHC管樁樁身傾斜或相鄰的樁身受到破壞。

3）壓樁進(jìn)入圓礫層時(shí)，圓礫層的砂石所占比例很不均勻，這時(shí)就更要慢壓，要根據(jù)樁機(jī)操作室顯示以及結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，記錄壓樁深度與引孔深度，慢慢鉆進(jìn)，遇到硬塊狀物時(shí)立即提鉆處理，即將到達(dá)設(shè)計(jì)要求的有效樁長(zhǎng)深度以及樁端承載力接近滿足要求時(shí)，停止引孔。

4）壓樁基本進(jìn)入持力層且接近設(shè)計(jì)深度后，靠靜力壓樁機(jī)進(jìn)行垂直壓入，當(dāng)各項(xiàng)數(shù)據(jù)達(dá)到要求時(shí)，就完成了該根樁的施工。

3.8 送樁

由于本工程壓樁前的基坑開挖面高于PHC管樁的樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高約3 m，為節(jié)約成本，采用送樁器進(jìn)行送樁。送樁器按照所壓樁的外形尺寸用鋼板等加工，長(zhǎng)度為3.50 m，由鋼結(jié)構(gòu)加工廠代為加工。送樁時(shí)力保送樁中心線與送樁器中心線的一致。依據(jù)地面測(cè)定的高程控制點(diǎn)，提前計(jì)算出需送樁的實(shí)際長(zhǎng)度，在送樁器上標(biāo)出相應(yīng)的刻度線，用水準(zhǔn)儀跟進(jìn)觀測(cè)，按設(shè)計(jì)標(biāo)高將該段樁配合內(nèi)腔引孔法壓樁施工，將PHC管樁壓送至設(shè)計(jì)深度[3]。

4 結(jié)語

本工程基礎(chǔ)采用了PHC管樁內(nèi)腔引孔的靜力壓樁施工方法，施工完畢后進(jìn)行的樁端承載力試驗(yàn)以及樁身完整性試驗(yàn)全部達(dá)到設(shè)計(jì)要求。該施工工藝克服了傳統(tǒng)的先成孔后壓樁工藝在砂層中的壓樁困難，消除了以圓礫層作為持力層對(duì)土層的擾動(dòng)，保證了持力層的穩(wěn)定，從而提高了壓樁效率，既保證了樁的質(zhì)量，同時(shí)也節(jié)約了成本。