(中國建筑第八工程局有限公司南方公司,廣西 南寧 530022)
百色市百東新區(qū)高級中學(xué)位于百東新區(qū)核心區(qū),包括教學(xué)樓、實驗樓、行政辦公樓、信息圖書館、報告廳、學(xué)生宿舍、教師周轉(zhuǎn)房、體育館、學(xué)生及教工食堂、主席臺兼舞臺及附屬用房,總用地面積約333.17畝,建筑總面積約182 746.93 m2。
本工程采用400PHC(95)AB型管樁。共計1 332根,其中1、2、4、5號學(xué)生宿舍樓各266根,1號教師周轉(zhuǎn)房268根。單樁抗壓承載力特征值為1 200 kN,靜壓施工壓力值2 600~2 700 kN;單根管樁有效樁長為6 m。
對復(fù)雜地勢預(yù)制管樁施工展開分析,存在以下施工難點:(1)持力層隨地勢變化起伏大,樁長進入持力層的長度控制難度大,樁損大;(2)持力層較淺,小于6 m區(qū)域,管樁進入土層有效長度不足;(3)管樁施工過程中的垂直度難控制。
應(yīng)對措施如下:(1)結(jié)合地勘報告及設(shè)計樁頂標(biāo)高,繪制巖層地勢等高線圖,確定每個樁位的樁長,大大降低樁損。(2)持力層深度不足6 m區(qū)域的管樁采用引孔植樁,旋挖引孔入持力層,確保達到6 m有效樁長。(3)壓樁前先固定好管樁,調(diào)整好垂直度后進行壓樁,過程中及時復(fù)核、調(diào)整,實時保證垂直度滿足要求。
本工程持力層為中風(fēng)化砂巖和中風(fēng)化泥巖。都為極軟巖,較完整,分布于全場地,未揭穿,分布于面層至12.9 m。施工場地位于山坡上,地形起伏大,存在山脊、山谷等地貌。在該場地回填后,無法辨別樁基施工區(qū)域的原始地貌,使得場地地勢變化復(fù)雜。持力層標(biāo)高變化不一,故樁長無法精確計算。所以,結(jié)合地勘報告的勘測點來預(yù)計樁長。
(1)每棟樓各16個工勘點,共80個。根據(jù)設(shè)計持力層找出每個工勘點的持力層標(biāo)高。(2)將樁基布置圖和工勘點分布圖套在同一個圖上,確保坐標(biāo)系一致。(3)根據(jù)各個孔的持力層標(biāo)高畫出等高線。(4)樁基圖上每根樁的持力層標(biāo)高可根據(jù)等高線確定,然后人工匯總。(5)根據(jù)每根樁的樁頂標(biāo)高和持力層標(biāo)高來計算預(yù)計樁長。(6)結(jié)合要求,將樁長<6 m和樁長≥6 m的靜壓樁進行分區(qū)。樁長分區(qū)如圖1所示。
圖1 樁長分區(qū)示意
根據(jù)地勘報告分析,采用兩個應(yīng)對措施:(1)持力層深度大于等于6 m,采用靜壓管樁施工。(2)持力層深度小于6 m時,采用旋挖引孔植樁施工。
測量定位→靜壓樁機就位→吊樁插樁→樁身對中調(diào)直→靜壓沉樁→接樁→再靜壓沉樁→終止壓樁。
根據(jù)控制點,將管樁的位置按施工順序和樁機行程路線逐一測放出來,畫出管樁輪廓圖,過程及時復(fù)核、調(diào)整、糾正。樁機對準(zhǔn)樁位,將靜壓樁調(diào)至水平、穩(wěn)定,將管樁吊至靜壓樁夾具中,使樁身保持垂直,對位準(zhǔn)確后開始壓樁,隨時調(diào)整樁的垂直度,以免樁身斷裂,影響施工質(zhì)量。
接樁時下節(jié)樁施壓后露出地面約600 mm時進行接樁。管樁上下節(jié)樁之間的間隙應(yīng)用鐵片全部分層填實焊牢、飽滿。
當(dāng)壓樁滿足樁尖進入強風(fēng)化泥巖或中風(fēng)化泥巖層0.5 m或終壓力值達到靜壓施工壓力值,且樁長不少于6 m時,終止壓樁。
施工準(zhǔn)備→測量放樣→鋼護筒施工→鉆機成孔→清孔→沉渣厚度檢測→灌筑混凝土→錘擊樁機植樁。
5.2.1 測量放線
樁位放樣按從整體到局部的原則進行樁基的位置放樣,規(guī)劃行車路線時,使便道與鉆孔位置保持一定的距離,以免影響孔壁穩(wěn)定;樁位的中心點,成孔前用全站儀放點,先定出樁的中心點,測量原地面標(biāo)高,樁孔中心外3 m設(shè)置前后左右的樁孔定位護樁,施工時拉線確定樁位。
5.2.2 埋設(shè)護筒
在每個樁位定出十字控制樁后,進行鋼護筒埋設(shè)工作,控制護筒中心與樁位中心的偏差不得大于50 mm,確保樁位準(zhǔn)確性,同時避免鋼護筒部分的樁身塌孔及對混凝土水分吸收,影響混凝土流動性。
5.2.3 鉆機成孔
鉆頭直徑要比靜壓樁的寬200 mm,便于壓樁進混凝土?xí)r上翻。在鉆機就位時,通過測設(shè)的樁位準(zhǔn)確確定鉆機的位置,并保證鉆機穩(wěn)定,手動豎直后,自動控制系統(tǒng)將保持豎直狀態(tài),鉆頭中心對準(zhǔn)樁位點,鉆孔過程中根據(jù)地質(zhì)情況控制鉆入速度??刂贫ㄎ徽`差不大于20 mm,樁垂直度≤1%樁長,確保成孔質(zhì)量。
5.2.4 成孔、成孔檢查
鉆進巖層的樁長不得小于0.5 m,鉆孔作業(yè)完畢,樁底浮碴必須清理干凈,對施工完畢后的工程樁應(yīng)進行樁身完整性及強度檢測、幾何尺寸檢測。
檢測標(biāo)準(zhǔn):滿足孔深設(shè)計規(guī)定、孔徑不小于500 mm;鉆孔傾斜度誤差不大于1%;沉渣厚度與符合設(shè)計規(guī)定:沉渣厚度≤50 mm。
5.2.5 灌筑混凝土
混凝土采用C25強度細石混凝土,其量為成孔體積的2/3,砼富余量用于考慮平衡在壓樁過程存在擠土而增加的混凝土量?;炷猎O(shè)計坍落度為160~220 mm,并添加高效減水劑、緩凝劑,滿足緩凝時間達到8 h,保證混凝土在壓樁過程中具有良好的和易性、流動性,以便混凝土上翻充滿靜壓樁與孔間隙。
灌筑前,噴灑水來濕潤孔壁,減少孔壁吸收混凝土水分,避免降低混凝土和易性。
采用導(dǎo)管灌筑混凝土,管的下部埋入混凝土2 m,使從下而上連續(xù)不斷灌入的混凝土逐步澆筑至樁身2/3處,用導(dǎo)管可避免高處下落導(dǎo)致混凝土離析,影響靜壓樁壓到持力層。
5.2.6 靜壓機植樁
灌筑完砼后,再采用錘擊樁機種植管樁,管樁的植入必須在混凝土初凝之前完成。樁機對準(zhǔn)樁位,樁身保持垂直,對位準(zhǔn)確后開始壓樁,隨時調(diào)整樁的垂直度。將靜壓樁至挖孔底往巖層進入不少于500 mm,確保樁有足夠承載力。進入巖層一定深度,可以起到穩(wěn)固樁基,保證樁基能夠保持垂直。觀察樁周混凝土上翻情況,若混凝土未能上翻,需要往樁與孔的間隙灌筑細石混凝土,用振動棒振搗密實,使得混凝土充滿孔隙,混凝土凝固后起到穩(wěn)固樁垂直度作用。
通過復(fù)雜地勢預(yù)制管樁施工技術(shù)的實施,可以很好控制預(yù)制管樁垂直度、入巖長度、承載力等,有效解決了預(yù)制管樁在復(fù)雜地勢無法達到有效樁長等施工難題,取得了良好效果。施工工藝科學(xué)合理、考慮周全,可對類似復(fù)雜地勢的預(yù)制管樁施工提供參考。