巖土工程師綜合輔導(dǎo):巖土工程PHC管樁靜壓施工工藝

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引言
    預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁(以下簡稱PHC管樁)實用于基巖埋藏深、強(qiáng)風(fēng)化巖層或風(fēng)化殘積土層厚的地質(zhì)條件,它具有單樁承載力高、工程造價低、樁身質(zhì)量穩(wěn)定、施工質(zhì)量易控制、施工周期短等優(yōu)點,在各類工程基礎(chǔ)中得到了廣泛的應(yīng)用,而靜壓PHC管樁施工無振動無噪音的特點特別適用于與其相鄰建筑距離較近,或者鄰近居民小區(qū)和學(xué)校等新建建筑施工。
    1、工程概況
    騰飛新村擴(kuò)建工程為兩棟12層小高層住宅樓,框架剪力墻結(jié)構(gòu),總建筑面積19087m2.基礎(chǔ)設(shè)計為管樁,樁型PHC-AB400(95)-9,9和PHC-AB400(95)-10,10兩種,樁身砼強(qiáng)度C80;樁尖持力層為第10層、11層含砂姜粉質(zhì)粘土。設(shè)計單樁豎向承載力特征值分別為800kN、900KN,單樁豎向承載力極限值分別為1600KN、1800KN.采用靜力壓樁法施工,共計PHC管樁537根。工程結(jié)束后選取4根樁做了靜載試驗,20m樁長靜載試驗極限承載力為1980kN,18m樁長靜載試驗極限承載力為1980kN,隨機(jī)抽測了114根樁做低應(yīng)變動測檢驗,結(jié)果I類樁100根,II類樁14根。檢測結(jié)果表明,樁基工程質(zhì)量全部達(dá)到設(shè)計和規(guī)范要求。
    2、工程地質(zhì)條件
    根據(jù)工程勘察資料,與靜壓PHC管樁施工有關(guān)的土層特性如下:
    (1)雜填土:灰褐色-褐色,層厚0.73m;采
    (2)粉土:淺褐黃色,稍濕稍密,層厚約0.97m;
    (3)粘土:淺灰色-黃褐色,軟塑為主,干強(qiáng)度和韌性高,層厚1.14m;
    (4)粉土:淺灰色-褐黃色,軟塑-可塑,稍濕-密,層厚為1.5m;
    (5)粘土:土黃-褐黃-褐色,軟塑-可塑,干強(qiáng)度和韌性中等,層厚一般為1.15m;
    (6)粉細(xì)砂:淺灰-褐黃-黃色,濕,松散,層厚為1.78m;
    (7)粘土:土黃-深灰-灰綠色,可塑為主,干強(qiáng)度和韌性中等,層厚為3.34m;
    (8)含姜砂粉質(zhì)粘土:灰綠-褐黃色,可塑-硬塑狀,干強(qiáng)度和韌性中等,層厚3.88m;
    (9)粉細(xì)砂:黃色為主,濕,中密,主要成分石英,長石,層厚為1.24m;
    (10)含姜砂粉質(zhì)粘土:土黃色,可塑-硬塑狀,干強(qiáng)度和韌性中等,層厚6.77m;
    (11)含姜砂粉質(zhì)粘土:褐黃色,可塑-硬塑狀,干強(qiáng)度和韌性中等,未揭穿。
    3、施工工藝
    3.1機(jī)械選型
    由于施工場地鄰近居民區(qū)及中學(xué),為減少施工時的噪音污染,管樁施工采用靜力壓樁法,選用武漢樁機(jī)廠生產(chǎn)的YZY-500型抱壓式靜壓樁機(jī),該機(jī)型采用雙夾持器,由于夾具較長可以更有效地保證樁身的垂直度、可在不增加夾樁力的情況下增大摩擦力,減小對樁身的側(cè)壓力。
    3.2工藝流程
    樁位測放→壓樁機(jī)就位→吊樁、插樁→樁身對中調(diào)直→靜壓第一節(jié)樁→樁焊接→壓第二節(jié)樁→送樁至樁頂?shù)皆O(shè)計標(biāo)高→成樁移機(jī)。
    3.3施工準(zhǔn)備
    3.3.1場地準(zhǔn)備。施工現(xiàn)場盡量平整,當(dāng)有坡度時,坡度不得大于1/100,場地地耐力應(yīng)不小于140kN/m2.
    壓樁機(jī)工作距離要求:樁位中心距離周邊建(構(gòu))筑物的間距應(yīng)大于二分之一壓樁機(jī)寬度。
    3.3.2樁位測量準(zhǔn)備。根據(jù)基準(zhǔn)點進(jìn)行放樣,將軸線控制點引出場地之外6m~8m處,做好測量控制網(wǎng)建立工作,然后根據(jù)控制線和設(shè)計圖紙樁位尺寸放出每一根樁的樁位,施工過程中應(yīng)經(jīng)常復(fù)核樁位,防止因施工等原因造成樁位位移。
    3.4吊樁、插樁
    3.4.1壓樁機(jī)就位。樁機(jī)移至樁位位置,將樁機(jī)調(diào)平,用機(jī)上吊車吊起管樁徐徐插入樁機(jī)的夾持器內(nèi),當(dāng)管樁下端離地面20cm處時,逐漸抱緊夾持器,夾樁壓力不大于5MPa,并應(yīng)逐次加壓。
    3.4.2樁插入。使管樁中心對準(zhǔn)樁位中心,之后提起管樁少許,進(jìn)行樁尖焊接,根據(jù)工程實際情況也可采用無樁尖的壓樁。樁插入時應(yīng)根據(jù)機(jī)上水平儀調(diào)節(jié)器平機(jī)臺,采用經(jīng)緯儀在兩個垂直方向進(jìn)行校測,監(jiān)控樁身垂直度,其偏差不大0.15%.
    壓好第一節(jié)樁是保證整根樁質(zhì)量的關(guān)鍵。若樁身垂直度偏大,須拔出重新插樁,并根據(jù)經(jīng)緯儀指示調(diào)節(jié)機(jī)身水平度使樁身垂身;現(xiàn)場技術(shù)員需對壓樁過程全過程控制,以保證樁的垂直度。
    壓樁時應(yīng)隨時注意樁身和壓力表的變化情況,當(dāng)遇有壓力值突然下降、沉降量突然增大、樁身突然傾斜、樁身混凝土破碎、地面明顯隆起及鄰樁上浮或位移過大等情況時應(yīng)暫停壓樁,及時與設(shè)計、監(jiān)理等有關(guān)人員一起分析原因,采取有效措施后再繼續(xù)施工。每根樁應(yīng)一次連續(xù)施工完畢,中途不得無故中斷。
    3.4.3接樁。
    (1)接樁時,下樁節(jié)的樁頭宜高出地面0.8m~1.1m,以便于接樁焊接操作。下節(jié)樁的接頭處應(yīng)設(shè)置導(dǎo)向箍,以方便上節(jié)樁就位,上下節(jié)樁對接偏差不應(yīng)大于2mm.
    (2)樁對接前,上下端板表面應(yīng)用鋼絲刷清洗干凈,坡口處應(yīng)刷至露出金屬光澤。當(dāng)樁端間隙較大時可用鐵片填實,再行施焊。
    (3)樁焊接時宜先在坡口圓周對稱點焊4點~6點,待上、下樁節(jié)固定后拆除導(dǎo)向箍,再分層施焊,施焊應(yīng)有兩個焊工對稱進(jìn)行。
    (4)焊接層數(shù)一般為三層,不得少于二層。第一層必須用<312mm電焊條打底,以確保根部焊透,第二層可用粗焊條(<4mm或<5mm),電焊條宜采用E43XX型,內(nèi)層焊渣清理干凈后方能焊外層,焊縫應(yīng)飽滿連續(xù)。
    (5)盡可能縮短接樁時間,焊好的樁接頭應(yīng) 自然 冷卻后才可繼續(xù)壓樁,自然冷卻時間不應(yīng)小于8min,嚴(yán)禁用水冷卻或焊好后立即施壓。
    3.4.4終壓。本工程為摩擦樁,壓樁控制按照設(shè)計樁長進(jìn)行控制,但在施工前先按設(shè)計樁長試壓3根樁,待停置24h后,用與樁的設(shè)計極限承載力相等的終壓力復(fù)壓,結(jié)果復(fù)壓樁身穩(wěn)定,即可以此進(jìn)行控制;對于端承樁或端承摩擦樁,則按終壓力進(jìn)行控制。