程果?李飛
摘 要:在高層建筑中,靜壓預應力管樁施工技術由于其特有的優(yōu)勢而得到廣泛應用,它呈現(xiàn)出制作方便,拼接容易,且具有較強的穿透土層的能力,不會被水下條件所影響,能夠很好的適應持力層的起伏變化等特點。高層建筑的質(zhì)量取決于樁基工程,而樁基的質(zhì)量則取決于靜壓預應力管樁施工方案和施工工藝,屬于至關重要的一個施工環(huán)節(jié)。在施工過程中,施工單位要不斷加大靜壓預應力管樁施工技術管理,對各個施工環(huán)節(jié)進行有效控制,并做好監(jiān)督工作,不斷強化施工的關鍵部位、重點環(huán)節(jié)和重要技術,,進一步提升靜壓預應力管樁施工質(zhì)量,從而確保高層建筑的整體施工質(zhì)量水平。本文以為某高層建筑工程為例,對靜壓預應力管樁施工技術工藝和質(zhì)量控制進行重點分析和探討,希望能夠給今后的高程建筑施工提供技術參考。
關鍵詞:高層建筑;靜壓預應力管樁;施工技術
靜壓樁施工具有低噪聲、無震動、污染小、施工快等特點,隨著建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展,預應力管樁由原來的低壓樁力、小規(guī)格管樁發(fā)展到目前高強度、高壓樁力、大規(guī)格的管樁,靜壓管樁的應用更為廣泛,特別是在大中型城市高層建筑工程中得到普遍應用。目前管樁直徑一般為300mm、400mm、500mm、600mm, 壁厚為70mm、95mm、100mm、105mm、125mm,類型為A 型(抗壓)、AB(抗拔)型,樁身混凝土強度多采用C80,樁長一般為8m-12m,5m-7m短樁根據(jù)需要向廠家訂貨。樁尖形式主要有封口型及開口型,其中封口型又分為十字型及圓錐型,不同的樁尖適用于不同的地質(zhì)情況。
1 工程概況
某辦公樓地下室14686.719m2,建筑物為1棟12層辦公樓、地下室一層,建筑高度46.5m,辦公樓呈矩形,高12層,地下室一層,樁基工程采用PHC-500A(100)預應力管樁;樁體混凝土強度C80;單樁豎向承載力特征值1600KN。樁長及嵌入強風化泥質(zhì)粉砂巖的深度0.5m:有效樁長10~20m。
2 高層建筑靜壓預應力管樁施工技術
1、材料進場。對于預應力高強混凝土管樁質(zhì)量,著重檢查混凝土抗壓強度是否達到設計要求。管樁的外觀如是否存在表面裂縫、樁端面的平整度、樁身的彎曲度、壁厚、樁外徑等指標也均應符合標準和規(guī)范要求。要認真檢查進場管樁的產(chǎn)品質(zhì)量保證書、合格證、檢測報告等是否齊全和符合要求。
2、運輸、堆放和起吊。預應力高強混凝土管樁在運輸和堆放時,應考慮自重和支點設置變化可能在樁體內(nèi)產(chǎn)生影響樁身質(zhì)量的大小不等的內(nèi)力。要求堆放管樁的場地必須平整、堅實,并應有排水措施;底層管樁均應按設計要求設置墊木,并擋以楔形木防止?jié)L動。管樁堆放層數(shù)應符合設計要求,嚴禁層間墊木上下錯位設置。管樁應按計劃分批進場,分類堆放,并應結(jié)合施工總平面圖和打樁順序,在不影響樁機行走情況下,盡量靠近打樁區(qū)域堆放,以避免二次盤樁等。
3、壓樁機械選擇。壓樁機的選型一般按1.2倍-1.5倍管樁極限承載力取值,靜壓樁機采用抱壓式,樁機的夾具選擇長夾具,保證夾樁時,樁身側(cè)壓應力較小,且更易控制樁的垂直度。壓樁速度為1.8m/min。樁機的壓力儀表按規(guī)定送檢,以確保夾樁及壓力控制準確。送樁桿的長度根據(jù)壓樁機和送樁長度確定,應考慮施工中有超深送樁,送樁一般宜按理論送樁長度加3m。選用10m和12m送樁桿。
4、壓樁施工工藝。在所有的樁施壓過程中,第一節(jié)樁的壓樁質(zhì)量是整個壓樁質(zhì)量得以保證的前提,在第一節(jié)樁的定位和垂直度上都要做嚴格的控制。一是施壓時,應先依據(jù)樁機的調(diào)平機臺進行調(diào)平,然后在樁機的正面和側(cè)面設立經(jīng)緯儀,時刻監(jiān)視下樁過程的垂直度,嚴格保證樁身的垂直度在允許的范圍之內(nèi)。當下壓過程中一旦發(fā)現(xiàn)樁身的垂直度過大,則一定要回出已經(jīng)壓入的部分,同時根據(jù)經(jīng)緯儀來調(diào)節(jié)整臺機的水平度,從而保證樁身的垂直度,這時我們要對水平儀的調(diào)節(jié)數(shù)值進行記錄作為下次的調(diào)平工作的修正值,再重新進行壓入,在壓入時要時刻觀察壓樁時的樁身和壓力情況,一旦出現(xiàn)不垂直或偏移的情況應及時分析原因、解決問題,在確保壓入正確的情況下,才可以實行連續(xù)的壓入;二是在樁體進入到強風化巖面時由于巖面的不穩(wěn)定性,管樁壓入結(jié)束后會出現(xiàn)樁長不一致的情況,這時要把露在外面的管樁進行截除,并保證截除的管樁在地下30cm-50cm以下,這樣就可以避免樁機的走動不會對管樁造成損壞。在壓樁的施壓過程中,現(xiàn)場的壓樁測量員要全程地進行樁體的測點測量,從而嚴格確保樁體垂直度;三是在施工過程中遇到特殊情況時,比如承受的壓力值比預算的小并且下沉;樁身的混凝土不堅固、松散、出現(xiàn)裂痕;樁身位置發(fā)生變化,樁周出現(xiàn)積水;地面發(fā)生變化,鄰樁的位置也不穩(wěn)定,施工人員應立即停止壓樁,要在第一時間與設計、監(jiān)理以及相關人員進行實地考察,研究分析其原因,并采取相應的應急措施。
5、注意事項。一是若采用焊接法接樁時,須分層均勻地將套箍對焊的焊縫填滿,為加快施工速度,減少接樁時間,可設2-3名焊工同時施焊,焊畢停約8min即可進行沉樁;二是為減少靜力壓樁的擠土效應,應采取如下措施:設置袋裝砂井或塑料排水板,以消除部分超孔隙水壓力,減少擠土現(xiàn)象。袋裝砂井直徑一般為70mm-80mm,間距l(xiāng)m-1.5m,深度10m-12m。塑料排水板的深度、間距與袋裝砂井相同。
3 質(zhì)量控制
1、加強管樁的進場檢查驗收工作。管樁使用前應進行全數(shù)的外觀檢查(樁身裂縫、端板的外觀)。管樁的吊運應輕吊輕放,避免劇烈碰撞,進場的管樁應分類(長、短)堆放整齊,墊木宜用耐壓的枕木,不得用有棱角的金屬構件替代。管樁堆放超過2層時,應用吊機取樁,嚴禁拖樁。當堆放管樁不超過2層時,可拖拉取樁,但拖地端應用廢輪胎等彈性材料保護。
2、壓樁施工過程中,應對周圍建筑物的變形進行監(jiān)控,并做好記錄。
3、對群樁承臺壓樁時,應考慮擠土效應。主樓群樁設計為開口式樁尖,土方開挖后檢查樁芯內(nèi)擠土約為樁長的1/3,抵消了部分擠土地效應。采取了合理的壓樁順序,由中心向外施壓。土方開挖時采取了由四周分層均勻開挖,樁間較密的土方采用小型反鏟開挖,則土層中的擠土應力被均勻地釋放。
4、管樁與承臺間的連接是靠管樁頂部的樁芯內(nèi)填鋼筋混凝土,錨筋伸入承臺內(nèi)。管樁頂部內(nèi)壁與樁芯混凝土之間為摩擦力作用。壓樁后的留孔宜用小木板進行覆蓋,以免樁機行走或土方開挖時土石落入管芯內(nèi),造成以后清理困難。
5、終壓值的控制:終壓值由設計確定,一般摩擦樁以樁長為控制條件:第一,大于21m的端承摩擦樁以樁長為主,終壓對照;第二,對于14m-21m長的樁,密實砂土持力層時,應以終壓力達1.8 倍-2倍的設計荷載為終壓控制條件,穩(wěn)壓不少于3 次,每次1min;第三,對于長度小于14m樁,粘土持力層時,應以終壓力為終壓控制條件;宜連續(xù)多次復壓,特別是對樁長小于8m短樁,連續(xù)復壓的次數(shù)應適當增加。
4 結(jié)束語
通過以上敘述能夠看出,靜壓預應力管樁具有穿透能力強、施工便捷、質(zhì)量保障好、強度高、噪音小和成本低等綜合優(yōu)點,被廣泛的應用到高層建筑施工和設計中得到,靜壓預應力管樁施工的過程、施工的工藝對于高層建筑施工質(zhì)量有著重要的基礎性作用。為了提高高層建筑靜壓預應力管樁施工技術,應該在靜壓預應力管樁施工環(huán)節(jié)的基礎上,重點控制好靜壓預應力管樁的技術環(huán)節(jié),以便提高高層建筑施工的穩(wěn)定性和安全性,整體提升建筑施工企業(yè)的技術水平。
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