摘要:采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁對路基范圍內(nèi)軟弱地基進(jìn)行處理,是近些年來快速發(fā)展興起的一種軟基處理形式。以往多采用錘擊沉樁法進(jìn)行預(yù)應(yīng)力管樁的施工,錘擊法常常會出現(xiàn)樁頭被錘破無法接樁和錘擊過程中偏位等質(zhì)量難以控制的情況,同時錘擊過程中噪音偏大。也有采用頂壓式靜壓施工方法,頂壓法對定位不好控制且管樁的長桿受壓容易折斷;而采用抱壓式靜壓施工方法就避免了以上問題的出現(xiàn),且施工效率高。正是抱壓式靜壓管樁施工具有污染少、工期短、安全系數(shù)大等諸多優(yōu)點(diǎn)而被逐步推廣使用。
關(guān)鍵詞:抱壓式 靜壓 預(yù)應(yīng)力管樁
抱壓式靜壓樁施工原理是利用樁機(jī)自重和配重通過液壓系統(tǒng)直接快速將樁壓入土中,因?yàn)闃兜目焖贁D壓,使得樁周土的間隙水瞬間飽和超壓,土壤的粘聚力和摩阻力大幅降低、甚至失去,類似如流砂狀態(tài),樁就較易壓下去。隨著樁靜置時間的延長,樁周土間隙水慢慢排出,土壤恢復(fù)其粘聚力和摩阻力,樁的承載力顯著提高,樁的保險系數(shù)和安全儲備較大。
1 適用范圍
1.1 抱壓式靜壓管樁除具有預(yù)應(yīng)力管樁錘擊法、頂壓法適應(yīng)的范圍以外,還適應(yīng)于路基軟土基地軟硬突變的土層中,處理深度>20m。抱壓式靜壓管樁對環(huán)保要求較高的地區(qū),特別是離城市和居民區(qū)較近的軟弱路基處理尤為適用。
1.2 由于抱壓式靜壓樁機(jī)自重較大,對施工現(xiàn)場的地基承載力有一定的要求,在淤泥土和積水浸泡過的施工現(xiàn)場容易陷機(jī);不宜在地下障礙物和孤石較多的場地施工。
2 施工流程和要點(diǎn)
2.1 施工準(zhǔn)備
①調(diào)查施工場地和毗鄰區(qū)域內(nèi)的地下及地上管線、地下建筑物及障礙物。處理場地內(nèi)影響壓樁的高空及地下障礙物。
②選擇樁機(jī):根據(jù)邊樁到圍墻距離和壓樁力的要求,選擇適宜型號的抱壓式液壓壓樁機(jī)。并對壓樁機(jī)上的水平管進(jìn)行復(fù)查,并將壓力表送質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局進(jìn)行檢測。
③平整場地:地面進(jìn)行平整,排水通暢,。對于局部可能陷機(jī)的松軟地帶進(jìn)行局部處理使場地滿足承載要求。
④測量放線:在不受施工影響的地方設(shè)置座標(biāo),高程控制點(diǎn)及軸線定位點(diǎn)。
⑤管樁供應(yīng)商的選擇:選取生產(chǎn)規(guī)模大、信譽(yù)好的生產(chǎn)廠家并能及時供貨。
⑥認(rèn)真熟悉圖紙,進(jìn)行圖紙會審,對設(shè)計有問題或者部分?jǐn)?shù)據(jù)不詳要及時提出。
⑦材料采購:管樁進(jìn)場時,嚴(yán)格檢查其標(biāo)志和合格證,并進(jìn)行現(xiàn)場檢查驗(yàn)收,除對樁的外觀質(zhì)量和樁身尺寸進(jìn)行檢查外,重點(diǎn)對樁身在運(yùn)輸過程中是否產(chǎn)生裂縫及碰傷進(jìn)行檢查。質(zhì)量不合格的樁堅決予以退場。
2.2 樁放樣和順序確定
①放測樁位。根據(jù)軸線定位點(diǎn),精確引出各軸線和每根樁的樁位,樁位標(biāo)記用30cm長鋼筋并在端頭綁上紅色包裝帶。
②確定壓樁順序。確定順序時遵循以下原則確定:a群樁承合從中間向四周進(jìn)行;b先由靠近鄰建筑的一側(cè)開始,由近及遠(yuǎn)地進(jìn)行;c、先壓長樁后壓短樁。
2.3 壓樁
①調(diào)整樁機(jī)機(jī)身水平。
②喂樁:由樁機(jī)自帶的吊機(jī)進(jìn)行吊樁,喂樁時樁機(jī)嚴(yán)禁行走和調(diào)整,樁身兩側(cè)合縫位置應(yīng)避開與夾具的直接接觸。
③焊好樁尖,并對好樁位。
④壓樁:帶有樁尖的第一節(jié)樁插入地面0.5m時,利用吊錘或經(jīng)緯儀嚴(yán)格調(diào)整樁的垂直度,偏差不得大于0.5%,然后繼續(xù)下壓。壓樁過程中經(jīng)常觀測樁身的垂直度,當(dāng)樁身垂直度偏差大于1%時,應(yīng)找出原因并進(jìn)行糾正;當(dāng)樁尖進(jìn)行較硬土層后,不能用移動機(jī)架等方法強(qiáng)行糾偏。每一根樁一次連續(xù)壓到底,接樁、送樁連續(xù)進(jìn)行,中間不得無故停歇,不得在樁尖接近持力層時進(jìn)行接樁。
⑤焊接接樁:采用二氧化碳保護(hù)焊進(jìn)行焊接接樁,當(dāng)入土樁段的樁頭高出地平面0.5~1.0m時接樁,接樁時上下節(jié)樁應(yīng)保持順直,錯位偏差小于2mm,對接前管樁端頭板應(yīng)用鋼絲刷清刷干凈,坡口處應(yīng)刷至露出金屬光澤。施焊時,由兩人對稱進(jìn)行,焊縫飽滿連續(xù),焊好的焊縫自然冷卻與5分鐘后繼續(xù)施壓。
⑥送樁:送樁用壓樁專制的鋼質(zhì)送樁器,不得用施壓用的工程樁作送樁器。送樁時,先測出樁的垂直度并檢查樁頭質(zhì)量,合格后立即送樁,壓樁、送樁連續(xù)進(jìn)行。
⑦終壓:依照終壓控制標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)壓樁力達(dá)到后,復(fù)壓三次,穩(wěn)壓5S。當(dāng)樁機(jī)壓完后,對露出地面的樁段采用鋸樁機(jī)截割,嚴(yán)禁采用壓樁機(jī)行走推力強(qiáng)行將樁扳斷的作業(yè)法。
⑧質(zhì)量檢查和檢測:質(zhì)量檢查包括樁身垂直度,樁頂標(biāo)高、樁頂平面位置及樁身質(zhì)量。樁身質(zhì)量先采用直觀法檢查,即在終壓后立即用低壓電燈泡沉入管樁內(nèi)腔,用燈光及肉眼檢查樁內(nèi)壁,未見異常即為合格;并應(yīng)用低應(yīng)變動測法進(jìn)行抽查。采用靜載試驗(yàn)檢測單樁豎向承載力,按總樁數(shù)1%隨機(jī)選取。
3 抱壓式靜壓施工的優(yōu)缺點(diǎn)
3.1 優(yōu)點(diǎn)
①施工過程產(chǎn)生的噪音較小、污染少,更適合在市區(qū)施工,這也是其逐漸時興的原因。
②施工工期短。管樁采用直接購買,施工完畢經(jīng)選樁后就可對達(dá)到土壤回復(fù)期(14天)的先施工完的樁進(jìn)行檢測,不必象攪拌樁、小直徑灌注樁必須等到砼達(dá)到28天設(shè)計強(qiáng)度后才能檢測。
③管樁是采用技術(shù)成熟的流水線生產(chǎn),樁管的質(zhì)量比較穩(wěn)定。
④管樁砼強(qiáng)度等級高,承載力也較大,與其它樁型比較,采用預(yù)應(yīng)力管樁可減少工程投資。
⑤管樁長度規(guī)格多,在壓樁時可依據(jù)地質(zhì)情況的變化適時調(diào)整樁長,既能保證成樁質(zhì)量又能避免材料的浪費(fèi)。
⑥在施工過程中就能直觀地看到樁的承載力及觀察樁身的完整性,對于有缺陷的樁可及時采取補(bǔ)救措施。不必象其它類型的樁必須等到檢測后才能清楚施工情況,如需補(bǔ)樁,往往造成了工期的延誤和因設(shè)備二次進(jìn)場而費(fèi)用增加。
3.2 缺點(diǎn)
①壓樁機(jī)重量較大,對地耐力有一定要求,否則樁機(jī)會下陷,對軟弱土層可進(jìn)行換土,鋪石屑或鋪墊鋼板。
②壓樁過程因土壤擠壓會對周圍環(huán)境造成影響,輕者損傷四周圍墻和場內(nèi)臨時建筑,重者可波及到四周地下管線和周圍建筑物。在施工時,應(yīng)對四周地下管線和建筑物進(jìn)行觀察,出現(xiàn)異常應(yīng)立即處理,可在施工區(qū)域挖一條緩沖溝以減輕對周圍環(huán)境的影響。
③如果地下有孤石,有可能因樁尖滑動而樁身傾斜造成斷樁,或者樁的壓力達(dá)到而樁長不夠而需補(bǔ)樁。故地下有較多孤石時不宜選用本樁型,以免造成工程費(fèi)的增加。
4 結(jié)語
隨著人類對環(huán)保意識的不斷增強(qiáng),靜壓法將逐漸取代錘擊法。靜壓預(yù)應(yīng)力管樁具有能承受較大的負(fù)荷、質(zhì)量穩(wěn)定、造價低等優(yōu)點(diǎn),在國內(nèi)很多地區(qū)得到廣泛應(yīng)用,但是在實(shí)際應(yīng)用過程中,施工質(zhì)量和安全問題頻頻出現(xiàn)。鑒于本人實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)出發(fā),總結(jié)了靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工過程的控制,對大家管樁施工質(zhì)量和安全管理希望有一定的幫助。
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