摘要:隨著社會的發展,高層建筑已成為城市中一道靚麗的風景。本文針對靜壓管樁施工過程的質量控制措施展開分析,使得靜壓管樁在施工過程中能夠有效避免問題的發生,從而保證施工質量。
關鍵詞:上抬 開裂 承載力 偏樁 控制措施
太行御景水城位于山西省臨汾市堯都區。該地塊緊鄰汾河,位于臨汾生態區,地塊總長接近1170米,最寬處476米,最窄處205米,用地面積約547畝。其中一期8棟高層,下部為框架結構,上部為剪力墻結構,層高54.8m,地下三層,地上18層。由于場地屬原河灘,地基承載力不能滿足上部機構的要求,故需進行地基處理。靜壓管樁施工由于自身無噪音、無震動、無油煙,環保性強等優勢,對占據了市區或其它對噪音、震動有限制的施工場地市場,尤為適用。
由于靜壓管樁施工對場地的要求高,壓邊樁時也有最小間距要求;同時靜壓管樁仍具有擠土效應,對周圍建筑和地下管線具有一定的影響。針對這些問題的出現,我們需要分析找出靜壓管樁缺點的補救措施,以使得靜壓管樁更好地發揮自身優勢,獲得經濟和社會效益雙豐收。
1 控制樁身上抬的措施分析
因為靜壓管樁屬于擠土樁,如果場地靜壓管樁樁距較密,且樁數過多,則已壓的樁往往會受到后壓的樁的擠壓而上抬,尤其對短樁來講,一般會產生吊腳樁。在靜載試驗過程中,此類樁在開始時會出現大的沉降,曲線比較陡,但如果樁尖高度與持力層相平,承載力上升的趨勢較明顯,且沉降曲線比較平緩,這就構成了典型的樁身上抬的曲線。樁身上抬會產生過大的靜載沉降,且接頭有被樁拉斷的可能性,樁尖脫空,使其對周圍樁的水平擠壓力大幅度增加,造成樁出現傾斜偏位的現象。這就需要在施工的準備工作中對壓樁順序進行科學的安排,壓樁施工一般從建筑物中央開始,再向周邊依次進行;由持力層較深的向較淺進行。如果產生樁身上抬的問題,則通過復壓的措施來恢復樁基。
2 控制樁頂或樁底開裂措施分析
目前壓樁機越來越大,若遇到堅硬巖石,如果管樁的壓樁達不到設計標高,受反復壓力的影響,管樁樁身會產生橫向應力,且較為強烈,若靜壓管樁仍然根據一般的流程配箍筋,則樁頂混凝土會由于不能抗拉而發生開裂,出現垂直裂縫,不利于后期處理。有的管樁穿過軟弱土層突然進入硬持力層,未經過渡層,樁機油壓迅速升高,在瞬間沖擊力的作用下樁頂也極易出現開裂。
為了有效預防和控制樁頂或樁底的開裂,同時還要做到以下幾點:
2.1 控制好樁機施工終止條件。對純摩擦樁,終止條件最好將設計樁長作為控制條件;一些端承摩擦樁的樁長超過了21m,應采取設計樁長控制,對終壓力值進行對比;一些靜壓樁樁長在14~21m之間,其控制條件最好采取終壓力達滿載值的條件,開挖后進行截樁;若樁頂標高已滿足設計標高的要求,而壓力值不滿足設計規范,則在壓力值滿足設計規范之前,應在1m之內堅持送樁。
2.2 完成靜壓管樁樁機的施工后,一定要強調土方開挖時的施工水平及質量,因為施工水平及質量的好壞決定了樁基施工成功與否。
2.3 施工時,應嚴格檢查樁身原材料,做好驗收工作。如樁身被破壞,則通過小應變等方式對樁身作檢測,制定出處理方案。
3 控制樁端封口不實引起承載力下降的措施分析
若樁尖處存在縫隙,樁外的水在地下水水頭差的壓力的作用下,由縫隙進入樁管內腔,如果樁尖周圍的土質為泥質土、粘性土、強弱風化泥巖,遇水易軟化,從而直接影響樁的承載力。解決辦法有兩種:
一是樁靴的焊接質量應該加強,其必須和端板之間不出現錯位現象,且沒有間隙,確保焊縫飽滿,且不存在氣孔。對稱施焊,合理安排焊拉時間,完成焊接后經過大約10分鐘的自然冷卻再施打,高溫焊縫遇水后變脆,以及產生開裂現象。二是從工程技術層面制定相應的措施進行補救,運用“填芯混凝土”法,也就是完成管樁施壓后馬上灌入高約1.2m的C20細石混凝土封底,確保樁端不出現漏水現象,且周圍水壓平衡,樁端土承受三相壓力,能使承載力基本穩定。
4 控制偏樁、爆樁的措施分析
由于靜壓管樁受施工工藝、地質等多種原因所限,偏樁、爆樁經常發生。因該樁單樁承載力高,可替代樁型少,所以發生偏樁、爆樁的情況會不容易處理。解決此問題的最好辦法就是從源頭入手,找到可能引起偏、爆樁的潛在因素,一經發現及時給予處理。
為了有效防止樁身過短,終壓力過大而導致爆樁壓不下去,可以對壓樁的順序進行合理的安排,比如樁可從承臺中心向外側壓,如過再壓不下去的時候可以留下該承臺下樁數的二分之一到三分之一暫時不壓,過一兩天之后等到改變擠密土體應力狀態之后再進行壓樁。
如果是樁頂沒壓到設計的標準高度且終壓力已經超過設定值的百分之二十五以上時,我們可以先暫時停止壓樁,等大概二十分鐘左右,看后端承力有所減弱的時候再進行施壓。
如果因終壓力不足導致樁頂高度被超壓,或者因為壓力值過大,亦或是因送樁器下端面與樁身端板接觸面不密合造成爆樁,使得樁頂高度低于設計標高250毫米以內的狀態時,只需要以此樁為中心挖掘一個“鍋底坑”,從而將承臺的高度降下去卡住樁端。如果樁頂高度低于設計標高超過250毫米,可以首先將施工現場其它樁因為沒有沉至設計標高而截下來的多余樁頭對焊在需要接的樁頂上,進行“廢物”利用。
在靜壓管樁樁機施工前,還必須要注意機械設備的維修,以避免影響施工質量,保證施工場地的平整堅硬。在施工過程中,為降低偏樁、爆樁的發生率,要嚴格控制好樁身垂直度,重點應放在第一節樁上,垂直度偏差不得超過樁長的0.5%,樁帽、樁身及送樁桿應在同一直線上,沉樁時設置經緯儀在兩個方向上進行校準,而且樁與樁的中心距不小于3倍樁徑。而且要盡量減少接樁,預制管樁接頭不宜超過3個,接樁宜在樁尖進入硬土層后進行。還有在接樁時,上下段樁的中心線偏差不宜大于2mm,節點彎曲矢高不得大于樁段的0.1%。這些都必須做到盡可能的精準,這樣才能保證靜壓管樁的施工質量。在靜壓管樁樁基施工后應在停歇期后再進行基坑開挖施工,基坑開挖應分層均勻進行,必須加強圍護措施,防止土體對樁的側壓力在樁身上產生附加彎矩,以確保樁基工程的樁身結構的完整性。
偏樁的發現往往多發生在基坑已經開挖,準備施工承臺時,此時樁機很難再進入現場。解決此類問題應根據現場條件,樁偏位情況,承臺受力及相鄰承臺布置、地質條件等綜合分析:將管樁拔出,改用探樁桿探樁,能探過去則可以開始壓樁,或者必須將地下障礙物清除干凈后才可以壓樁。
5 結束語
靜壓樁的沉樁機理和施工進度及順序、樁距、樁數、土層排列、硬土層厚度土質等都有密切的聯系,且有待于深入分析。靜壓樁施工時也狀況百出,處理過程中一般都采取提高終壓力進行復壓的方式。進行靜載試驗后不合格的樁,應該進行大應變檢測,或多進行靜載試驗,來最大限度的確定不合格樁的數量。有的基坑已進行了開挖施工,很難確定樁頭已鑿去的方位,壓樁機撤出現場,不利于補樁和復壓,應通過其它的方法對不合格樁進行處理。相信隨著工程實踐的不斷豐富,能為靜壓樁規程的制定提供更多的素材。
參考文獻:
[1]涂杰文,楊越,徐超.靜壓管樁的優缺點及施工質量控制研究[J].黑龍江科技信息.2010,(4).
[2]王敏,虞青.靜壓管樁擠土效應實例分析[J].山西建筑.2009,(8).
[3]魯振威.靜壓管樁常見質量問題及處理方法[J].黑龍江科技信息.2009,(3).
[4]趙旭.淺論靜壓管樁在施工中的質量問題及防治[J].黑龍江科技信息.2009,
[5]王紅菊,張萬庫.淺談靜壓管樁的施工技術[J].黑龍江科技信息.2009,(20).
[6]陳江濱.淺談靜壓管樁傾斜后的補強—樁芯加固[J].中國高新技術企業.2009,(13).