劉 文 英
(山西省晉中建設集團第五建筑工程有限公司,山西 晉中 030600)
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談PHC管樁靜壓法施工質量控制措施
劉 文 英
(山西省晉中建設集團第五建筑工程有限公司,山西 晉中 030600)
結合尚學苑商住小區的地質條件與地基處理工程概況,闡述了PHC管樁靜壓法施工的技術要點與質量控制措施,并對樁基質量及主體沉降量進行了檢測,指出靜壓法PHC管樁施工保證了工程質量,降低了建設成本。
PHC管樁,地基處理,樁基,沉降量
近年來,PHC管樁以其質量穩定、造價低、進度快等優點,而被廣泛應用于房屋建筑工程軟土地基處理。而在實際施工過程中,PHC管樁浮樁、樁身傾斜等質量問題時有發生。為了保證工程施工質量,降低工程造價,節約工期,我們采取了一系列施工措施。
1.1 工程簡介
本工程為尚學苑商住小區工程,位于晉中市榆次區經緯南路1號,建筑總面積25 083.2 m2,主樓為地下2層、地上22層,剪力墻結構,建筑總高度67.50 m,室內外高差0.90 m;裙樓為地下2層、地上2層,框架結構,建筑高度7.5 m。
1.2 地質工程概況
該場地類別為Ⅲ類,該場地土層分布從上而下分別為:
第①層:素填土,層厚0.8 m~3.6 m;
第②層:粉砂,層厚9.9 m~13.8 m,fak=80 kPa;
第②1層:粉質粘土,層厚1.3 m~3.5 m,fak=80 kPa,中等壓縮性;
第③層:粉砂,層厚1.5 m~2.98 m,fak=110 kPa;
第④層:粉砂,層厚4.7 m~6.8 m,fak=180 kPa;
第⑤層:粉質粘土,層厚14.7 m~16.4 m,fak=240 kPa,中等壓縮性;
第⑥層:細中砂,層厚2.7 m~6.3 m,fak=280 kPa;
第⑦層:粉質粘土,層厚18.6 m~ ,fak=270 kPa,中等壓縮性。
該場地屬于不均勻場地,地下水類型為孔隙潛水,水位標高為-3.06 m~-2.82 m,地基土判別為嚴重液化,液化土層包括第②層粉砂層、第③層粉砂層和第④層粉砂層,存在震陷可能性。
1.3 地基處理工程概況
本工程地基處理采用PHC高強預應力管樁,樁型為PHC-AB600-130型,其中主樓217根,樁長33 m;裙樓25根,樁長23 m。以第②層粉砂和第②1層土共同作為持力層,工程壓樁采用靜力壓樁。
1)經驗缺乏:榆次地區類似地質條件下從未施工過此類型直徑600 mm的管樁。
2)一次驗收合格率低:QC小組成員對周邊采用管樁的工程進行了走訪調查,統計分析后確定周邊工程的PHC管樁一次驗收合格率僅為82.9%。
3)地質復雜:本工程PHC管樁除了要穿越最大厚度為13.8 m左右的②層粉砂層和③層粉砂層外,還要穿過16 m左右的中密⑤層粉砂層,再進入密實的⑥層粉砂層一定深度,沉樁困難。尤其④層和⑥層土層,粉砂的密度情況及液化程度均不容樂觀。
4)試樁情況不容樂觀:在前期試樁過程中,共統計發生壓樁值不穩定4次,壓力值一定范圍擺動4次,“浮樁”現象2次。
3.1 施工準備
1)由項目經理組織,技術負責人、施工員、質量員及分包單位的負責人一起去太原有同類樁基施工的在施工程進行參觀學習,學習PHC管樁靜壓法施工經驗。
2)為保證樁體質量,項目部首先對PHC管樁生產廠家進行考察,并對現場管樁進行了隨機抽檢,最終選定樁身完整性、端頭板平直度、管壁厚度、樁體強度符合規范要求的廠家。
3)專項施工方案編制完成后,由項目經理組織召開專項施工方案論證會,重新審核并分析了PHC管樁靜壓法施工專項方案的可行性,并對施工方案進行了調整:
a.施工順序調整:“由兩側至中間”的打樁順序會增大中間區域壓樁時的側摩阻力(擠土效應),導致中間沉樁困難,故調整打樁順序為先中間后兩側。
b.確定壓樁方法:高壓緩進,三速沉樁。在2015年3月11日試樁作業時發生“浮機”現象1次,隨后武錦利對樁機及配重進行了調查分析,確認現場靜壓樁機終壓值(最大壓力值)為3 800 kN(即單樁承載力特征值的2倍),在與設計單位溝通聯系之后確認該壓力不能滿足本工程實際施工需要。
在征求設計單位意見后,首先增加了配重使管樁終壓值達到5 900 kN,然后充分發揮全液壓靜力壓樁機的優勢,即采用快、中、慢三速,分層變速沉樁,加快沉樁速度,在第①層土層時,樁側摩阻力、樁端阻力均小,可以采用快速法沉樁;在第②層土層時,可采用中速法;在第③層~⑥層土層時,則采用慢速法,降低速度,但提高壓入力,加強管樁對液化砂層的穿透。三種速度相輔相成,極大提高了施工效率。沉樁過程力求連續施工,中途禁止人為停壓,確需停壓,應盡量縮短停止時間。
3.2 施工情況及措施
1)施工情況:在實施中,專人負責全過程跟蹤檢驗,保證按既定的施工方案實施。
2015年4月15日,施工員在檢查過程中發現2號試樁發生了“浮樁”現象,在查看了樁身標記后發現距離設計樁底差了5.6 m,在后續的作業中又發生了1次“浮樁”現象,雖然經過了反復施壓后作業正常,但終壓結束后發現仍然與設計樁底標高有1.2 m的偏差,分析討論后確定PHC管樁未穿透液化砂層。
2)施工措施:確認補樁方案為預引孔后壓樁。
a.為了使管樁能夠進入并穿透高密度砂層,保證成樁有效樁長,應提前做好補樁準備工作。
本工程PHC管樁屬于端承樁和摩擦樁復合受力樁體,為避免引孔造成管樁的承載力下降,引孔直徑及深度不可過大,經討論后最終確認主樓引孔深度為30 m,引孔孔徑為500 mm,采用長螺旋鉆機引孔,并制定原則:優先進行壓樁作業,終壓完成后,若距離設計樁端底標高大于2 m即進行引孔補樁。
引孔作業和壓樁作業應連續進行,間歇時間不得超過4 h。在應用樁機引孔技術后,工程樁沉樁的速率也應進行控制,以免沉樁過快導致樁端的阻力超高,降低樁機引孔的效果。
b.實施流程:補樁樁位放線→長螺旋鉆機就位→引孔→測量孔深→記錄備案→引孔回填平整→現場二次放線→靜力壓樁施工。
c.實施效果:在之后的實施中,項目經理負責施工,施工員負責全過程跟蹤檢驗,保證了引孔深度,最終共計引孔3根。基坑開挖后檢查引孔成樁的樁體質量,結果全部合格,證明了我們的引孔原則是可行的。
1)樁基檢測:經樁基檢測單位低應變試驗,樁身完整性全部合格;單樁承載力特征值符合設計要求。
2)主體沉降觀測:2016年5月13日,經第三方檢測機構觀測,本工程主體結構工程完工后,最大累計沉降量為45.7 mm,最小累計沉降量為42.6 mm,平均累計沉降量為44.1 mm,建筑物沉降均勻。
通過本工程對靜壓法PHC管樁施工質量的管控,施工中嚴格按照既定的施工方案認真組織實施,提高了工程質量,也提高了企業技術創新能力和核心競爭力,保證了工程質量和施工安全,降低了工程成本。在今后的施工中,我們將繼續加強施工質量管控力度,進一步推廣建筑企業管理信息化技術,實現項目的全過程管理、流程化控制,為建筑業發展做出更大的貢獻。
Discussion on improving the construction quality of PHC pipe pile static pressure method
Liu Wenying
(FifthConstructionEngineeringLimitedCompany,ShanxiJinzhongConstructionGroup,Jinzhong030600,China)
Combining with the geological conditions and foundation treatment engineering situation of Shangxueyuan residential area, this paper elaborated the technical key points and quality control measures of PHC pipe pile static pressure method construction, and detected the pile foundation quality and main settlement, pointed out that the static pressure method PHC pipe pile construction ensured the engineering quality, reduced the construction cost.
PHC pipe pile, foundation treatment, pile foundation, settlement
1009-6825(2017)06-0079-02
2016-12-13
劉文英(1979- ),女,工程師
TU473.13
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