大規(guī)模圍海造地區(qū)域內(nèi)超長(zhǎng)PHC管樁群樁施工技術(shù)研究

摘要：以浙江東南沿海圍海造地區(qū)域內(nèi)某標(biāo)準(zhǔn)廠房工程為研究對(duì)象，結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)條件，簡(jiǎn)述了超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的施工技術(shù)，闡述了其施工工藝及方法。同時(shí)對(duì)施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題提出了科學(xué)有效的處理措施，并在其施工期間對(duì)樁身位移、土體位移、孔隙水壓力等數(shù)據(jù)進(jìn)行了監(jiān)控，實(shí)踐結(jié)果表明效果良好，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，從而為類似地質(zhì)情況下超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的施工提供了借鑒。

關(guān)鍵詞：圍海造地；PHC管樁；擠土效應(yīng)

1、工程概況

該標(biāo)準(zhǔn)廠房工程位于瑞安市經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)閣巷新區(qū)，場(chǎng)地北側(cè)離飛云江入海口約2.2km，東側(cè)距東海海塘約1.65km。項(xiàng)目用地面積178303 m2，總建筑面積365186.66 m2。西南側(cè)有房建工程安心公寓正在施工，本工程施工時(shí)，安心公寓的管樁工程已施施工完畢，正在施工基坑圍護(hù)鉆孔灌注樁。

工程包括23棟五層標(biāo)準(zhǔn)廠房，1棟十一層宿舍樓和1棟十層綜合辦公樓。綜合辦公樓有層高4.8m的地下室，除辦公樓基礎(chǔ)及其基坑圍護(hù)為鉆孔灌注樁外，標(biāo)準(zhǔn)廠房和宿舍樓的基礎(chǔ)均為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。

2、地質(zhì)情況

工程所在地地處飛云江入海口處南岸，通過(guò)對(duì)勘探資料收集分析，場(chǎng)地區(qū)域第四系覆蓋層厚度較大，覆蓋層厚度大于80m，第四系覆蓋層為一套海相、沖（湖）海相交互沉積地層。上部以海相、沖海相軟土為主；其下為沖（湖）積成因的黏性土和砂、礫（卵）石土。

根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，工程現(xiàn)場(chǎng)面地基土自上而下劃分如下：

①1層素填土（ml）：層厚0.70～2.50m；①2層沖填土（ml）：層厚0.40～2.40m；①3層淤泥質(zhì)黏土（mQ43）：層厚3.80～7.80m；②1層淤泥（mQ42）：層厚2.60～9.00m；②2層淤泥（mQ42）：層厚12.70～20.30m；③1層淤泥質(zhì)黏土（mQ41）：層厚7.30～14.40m；④2層黏土（mQ32-2）：層厚6.90～12.50m；④3層黏土（mQ32-2）：層厚1.90～11.30m；⑤1層粉質(zhì)黏土（al-lQ32-1）：層厚0.80～4.50m；⑤2層黏土（mQ32-1）：層厚3.10～13.80m；⑥1層 粉質(zhì)黏土（al-lQ31）：層厚0.70～7.60m；⑥2層細(xì)砂（alQ31）：層厚0.80～3.00m；⑥3層圓礫（al+plQ22）：層厚2.70～7.30m；⑦1層黏土（al-lQ22）：揭露厚度5.10m。

3、樁基類型及施工特點(diǎn)

標(biāo)準(zhǔn)廠房基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力管樁，樁徑D=800，有效樁長(zhǎng)72米，PHC800AB（110）-15，15，14，14，14，樁端進(jìn)入⑥-3層，（即圓礫層）不小于0.8m。單樁豎向承載力特征值Ra=3100KN，單樁靜載荷試驗(yàn)靜載值為6400KN，樁頂嵌入承臺(tái)100mm。

可看出預(yù)應(yīng)力混凝土管樁長(zhǎng)細(xì)比最大值接近100，屬于超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工，相比于普通預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，由于長(zhǎng)度過(guò)大，施工過(guò)程中管樁的垂直度難以控制，易出現(xiàn)樁身傾斜或者是移位。同時(shí)樁身過(guò)長(zhǎng)，要將管樁送至設(shè)計(jì)標(biāo)高，需要較多錘數(shù)，會(huì)出現(xiàn)樁頭破碎或者是焊接部位受損，對(duì)管樁的整體性有所影響。另外，擠土效應(yīng)更加凸顯，成樁難度相應(yīng)增大。

4、施工準(zhǔn)備

樁基施工前的準(zhǔn)備工作較多，大體上可以分為技術(shù)準(zhǔn)備、材料準(zhǔn)備、勞動(dòng)組織準(zhǔn)備、施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備、檢驗(yàn)試驗(yàn)計(jì)劃等[6，7]，本文重點(diǎn)就技術(shù)準(zhǔn)備及施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備進(jìn)行論述。

技術(shù)準(zhǔn)備工作的首要任務(wù)是熟悉圖紙，學(xué)習(xí)有關(guān)圖集、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，并積極組織圖紙會(huì)審，編制樁基施工專項(xiàng)施工方案。在此基礎(chǔ)上，對(duì)樁基工程施工進(jìn)行總體布置，繪制工程樁基的行進(jìn)方向和施工順序圖，并對(duì)所有的擬施工管樁進(jìn)行編號(hào)，編號(hào)圖應(yīng)大而醒目，每天由專人在圖上標(biāo)出樁機(jī)施工的樁數(shù)、日期和位置。以便于管理。另外，根據(jù)各區(qū)域的地質(zhì)勘查報(bào)告進(jìn)行配樁，防止出現(xiàn)超打或是大幅接樁現(xiàn)象。

首要工作為修建臨時(shí)道路，將臨時(shí)用電用水接入現(xiàn)場(chǎng)。根據(jù)需要，搭設(shè)臨建，組織施工力量進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)塘渣回填至設(shè)計(jì)標(biāo)高，保證場(chǎng)地的平整度，承載力需滿足樁基的要求。

完成場(chǎng)地平整后，應(yīng)根據(jù)圖紙中的樁位圖放好軸線，并做出標(biāo)記，偏差不得超過(guò)30cm。

5、施工過(guò)程

施工過(guò)程主要包括管樁吊運(yùn)、打樁、接樁等步驟，在施工過(guò)程中注意施工順序布置、焊接方法選擇、錘擊頻率控制、分區(qū)施工等方面。在施工過(guò)程中容易出現(xiàn)的問(wèn)題及措施如下：

5.1擠土效應(yīng)

在樁基施工過(guò)程中，在地面附近的土體向上隆起，并產(chǎn)生水平位移，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示孔隙水壓力升高，這是明顯的擠土效應(yīng)現(xiàn)象，為此采取了以下措施：

根據(jù)廠房平面布置圖，劃分為若干個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域內(nèi)配置1臺(tái)打樁機(jī)，分階段從南向北同一方向施工，沉樁過(guò)程中邊退邊打，避免出現(xiàn)樁機(jī)移動(dòng)造成對(duì)土體的擾動(dòng)。對(duì)于排樁過(guò)密的區(qū)域采用跳打。

同時(shí)沿四周圍墻內(nèi)側(cè)距圍墻1.5米處，挖一道1.5米深、1米寬的泄力溝。在泄力溝內(nèi)側(cè)距泄力溝1-2米處和泄力溝與圍墻之間，設(shè)水平位移及地面高程監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)間距20米左右。泄力溝土方堆放在泄力溝內(nèi)側(cè)，沿泄力溝均勻堆放。在施工后期，為減小擠土效應(yīng)，適當(dāng)降低施工強(qiáng)度，必要時(shí)，可以采取停止施工措施，待土的孔隙壓力消散后再行施工。

5.2垂直度控制

由于該工程的管樁設(shè)計(jì)長(zhǎng)度均超過(guò)70米，其垂直度控制難度較大，在實(shí)際施工過(guò)程中，為保證垂直度，主要采取如下施工方法：

相對(duì)于在打樁過(guò)程中修正樁的垂直度，在插樁時(shí)保證其垂直度有事半功倍的效果。管樁插入地下時(shí)，盡量保證樁身的垂直度，開(kāi)始采取輕擊，認(rèn)真檢查垂直度，盡量控制在0.5m以內(nèi)如有誤差及時(shí)糾正，必要時(shí)可拔出重打。在不受打樁影響區(qū)域設(shè)置兩臺(tái)經(jīng)緯儀并保持垂直，互成90°夾角，通過(guò)不斷調(diào)整打樁機(jī)導(dǎo)架，在確保樁身垂直度達(dá)到要求后方可進(jìn)行錘擊。特別注意的是，當(dāng)管樁進(jìn)入較硬土層后，嚴(yán)禁使用移動(dòng)機(jī)架強(qiáng)行糾偏。

5.3樁頭破碎

在設(shè)計(jì)試樁的施工過(guò)程中，出現(xiàn)了樁頭破碎的現(xiàn)象，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)是所選用的樁錘重量過(guò)大，同時(shí)管樁的壁厚未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。更換樁錘和管樁后，盡量控制樁錘、樁帽和樁身在同一軸線上，后期則未出現(xiàn)樁頭破碎現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)：

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[3]陶燕春. PHC管樁施工常見(jiàn)問(wèn)題的分析[J]. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)， 2003（9）：80-81.

作者簡(jiǎn)介：

姓名：楊彪出生年月：1986年8月性別：男民族：漢族籍貫：江西省金溪縣學(xué)歷：碩士研究方向：工程安全管理。