逆作法施工工藝是一種新型施工工藝。該施工工藝的應用,解決了舊城市建筑物密居地段的開發、建筑設計及施工中的一系列問題。該施工工藝的逐步完善,進一步得到了各建筑開發、設計及施工單位對舊城市改造中的困擾。對將來建筑業有很好的前景。
與舊建筑物相鄰過近工程,若采用逆作法施工,可以節約大量施工時間,縮短工期,為當年主體封閉打下了堅實的基礎。綜合分析可以看出此技術不論在經濟上還是在社會綜合效益上都有很大的收獲。
(一)、工程概況:
某工程基礎設計為柱下條樁復合基礎。即框架柱下設條型鋼筋混凝土基礎,而在條基下設有群樁基礎,二者巧妙結合形成復合基礎共同承擔上部建筑的全部荷載。本基礎中的樁基施工就是采用逆作法施工工藝新技術而完成的(即錨桿靜壓樁技術)。
(二)、工程分析:
本工程屬于在舊樓體系中的改造重建工程,其東西兩側均與舊樓相鄰,僅隔50mm沉降縫,舊樓均為四層磚混結構,砌筑毛石基礎僅埋深2.4米,此處地質勘察-3.00米為粉質粘土層:地耐力為130kpa,向下10余米方發現有砂巖層。綜上所述,為解決建筑多層建筑,而又不宜深開挖土層擾動舊樓基礎,還要滿足自身結構要求的基礎設計。建設、設計、施工等單位幾經研討、論證,采用了柱下條樁復合基礎,并根據工程特點選擇逆作法施工新工藝完成樁基施工。
(三)、施工工藝技術特點:
錨桿靜壓樁是錨桿和靜力壓樁結合而形成的一種樁基礎施工工藝,即先在新建的建(構)筑物基礎上預留壓樁的樁位孔,并預埋好錨桿,或在已建的建(構)筑物基礎上開鑿壓樁孔和錨桿孔,用粘結劑埋好錨桿。然后安裝壓樁架,利用建(構)筑物自重作反力(必要進可加配重),用千斤項將預制樁逐段壓入土中。當樁力或壓入深度達到設計要求后,將樁與基礎連接在一起,達到提高地基承載力和控制沉降的目的。該技術具有許多優點:1、施工設備輕便、簡單,移動方便靈活,可在狹小的空間進行壓樁作業;2、壓樁施工過程中,無振動、無噪音、無污染,對周圍環境無影響,做到文明施工;3、采用錨桿靜壓樁施工,傳荷過程和受力性能非常明確;4、施工簡便,環境污染、噪音很少,基本上不存在擾民現象。
(四)、施工工藝:
1、準備階段:⑴在條基鋼筋綁扎時,必須做好樁位的預留孔洞模板,位置尺寸要嚴格按圖紙要求進行。⑵在樁位孔周圍埋設四根M32螺栓,并用膠帶保護好螺紋部分,免遭混凝土污染。⑶預制工程所需的鋼筋混凝土樁,確保混凝土強度,達到設計要求。⑷條基混凝土澆筑時,看護好樁位孔模板及預埋螺栓的位置是否正確,有無位移。⑸調整機具設備,擬定施工方案。
2、施工階段:⑴立機架、用預埋螺栓作地腳固定,調整垂直。⑵先用鋼制送樁器(帶尖頭)試壓,進入土層后拔出,以防預留孔內存有雜物阻礙正常壓樁。⑶開始正式壓樁為一根3米長,頂部為尖頭的預制樁,樁尖沖下放入預留孔洞內,在機架上調整大梁高度,安放千斤頂,接好高壓油泵站,開始壓樁。⑷壓樁操作必須保持樁垂直,進尺均勻,壓同一根樁應縮短停頓時間。⑸接樁采用鋼板圍焊,上下樁身對齊校正,間隙用墊鐵擠實焊牢。焊縫應連續滿焊,上下樁身的中線偏差不得大于10mm,節點的彎曲矢高不得大于1‰樁長,每節樁長為2米。⑹當壓入樁已達到設計要求時,應盡可能用送樁器壓入條基內,至基底面300mm處,再做封樁混凝土施工。⑺當壓入樁無法送入條基內時,如壓碎樁身應在條基頂面破樁,利用地腳螺栓焊接鋼筋橋架,再做封樁混凝土施工。⑻本樁基在靜壓施工中,一直由高壓油泵站壓力表監視,能夠直接了解樁基承載能力是否達到設計要求。⑼封樁混凝土澆筑時,要配制微膨脹混凝土,強度等級比條基略高一級。澆筑時一定要注意孔洞內是否有存水,否則必須采取措施解決,如:抽水、使用串筒工具,提高混凝土標號調整配比,加強振搗確保混凝土密實。
3、質量檢查與驗收:⑴預制樁必須有出廠合格證,材質單等,強度必須達到設計要求。⑵樁位正確,樁身垂直,接樁偏差均應控制在規范允許的誤差范圍內。壓樁孔與設計位置的平面偏差不得超過正負20毫米。壓樁時樁段的垂直偏差不得超過1.5%的樁段長。⑶接樁焊縫牢固,無缺、漏焊現象,壓入土中鐵件必須刷防腐漆處理。⑷操作進尺均勻,記錄必須真實可靠。⑸樁基按有關規定必須做單樁靜載試驗。必須在壓樁停止15天后,待土的強度恢復方可進行試驗。⑹要嚴格控制樁頭進入條基內深度,必須留有一定的錨固長度。⑺嚴格控制封樁混凝土的澆筑質量,確保混凝土振搗密實,強度準確,滿足設計要求。⑻混凝土必須按要求留試塊,檢驗混凝土強度。
4、安全技術措施:⑴必須提前擬定施工方案,進度,必須同主體進度相協調,互不干擾,密切配合。當主體進度較快時,要適當調整壓樁整體進度。主體施工應盡可能保持結構平衡,偏差不得超過一層(否則可能引發不均勻沉降或結構破壞)。⑵壓樁施工方案,要明確壓樁順序、路線、機械配置,應遵循結構要求,有主有次,有先有后。⑶施壓期間,要注意樁身變化及壓力表有無異常情況,否則應立即停止作業,卸壓處理。⑷機架安放應穩固,千斤頂及高壓油泵應有專業部門檢測核定方可使用。機械搬遷要注意安全,防止機架傾斜,砸傷人員設備。⑸應避免立體交叉作業,必要時要設防護棚,施工人員必須佩戴個人防護用具,遵守現場安全管理條例。
(五)、應用效果:
1、樁基的逆作法施工開創了我市(乃至全省)先例;是適應環境的最佳方案,它避免了土方開挖后,因施工樁基而長期裸露在雨季的不利環境,而又無機械振動沖擊舊樓基礎不利因素。同時施工工藝并不復雜易于掌握。
2、采用逆作法施工樁基,幾乎不占用主導工期,可與主體結構施工并行(一上、一下),配合好互不干擾。
3、此方法與同條件下正常施工方法比較,可避免基坑圍護,舊樓加固,延誤工期等等很多程序還可節約大量的經濟費用。
采用了逆作法施工,節約了大量時間,縮短了工期,為當年主體封閉打下了堅實的基礎。綜合分析可以看出此技術不論在經濟上還是在社會綜合效益上都有有很大的收獲。
(六)、有待進一步研究事宜:
1、地質條件較差的地段建筑設計。
2、施工機械設備受限。