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摘要:某大廈框筒結(jié)構(gòu),面積68000㎡,地下1層,地上27層,地基采用預(yù)制鋼筋混凝土方樁,樁徑400×400(㎜),單樁承載力1700 KN,壓樁力5200 KN,混凝土強(qiáng)度等級(jí)C45...
預(yù)制鋼筋混凝土方樁靜壓樁施工
晁偉、馬力群(鄭州市重點(diǎn)建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站 450007);
陳萍(河南精誠(chéng)工程造價(jià)咨詢(xún)有限公司)
某大廈框筒結(jié)構(gòu),面積68000㎡,地下1層,地上27層,地基采用預(yù)制鋼筋混凝土方樁,樁徑400×400(㎜),單樁承載力1700 KN,壓樁力5200 KN,混凝土強(qiáng)度等級(jí)C45。
場(chǎng)地地層自上而下依次為:①素填土 黃褐色-灰褐色 ,松散~稍密,主要成分為粘性土;②粉土 黃褐色,稍濕~濕,松散~稍密;③粉土 黃褐色,稍濕~濕, 松散~稍密;④粉土 黃褐色-灰褐色 稍濕~濕,松散~稍密;⑤粉質(zhì)粘土 黃褐色-灰褐色 可塑;⑥粉土夾粉質(zhì)粘土 以粉土為主,灰色-灰黑色,松散~稍密;⑦粉質(zhì)粘土 灰色-灰黑色,軟塑~可塑;⑧粉土 灰色-灰黑色,濕,密實(shí);⑨粉質(zhì)粘土 灰色-灰黑色,軟塑~可塑;⑨1粉土 淺灰色-灰色,濕,中密~密實(shí);⑩中細(xì)砂 淺灰色-灰色,密實(shí);(11)粉質(zhì)粘土 灰褐色,可塑~硬塑;(12)粘土 灰色-灰黃色,硬塑;(13)粉質(zhì)粘土 灰黃色,可塑~硬塑;(14)粘土 淺黃色,硬塑~堅(jiān)硬;(15)粘土 棕黃色,硬塑~堅(jiān)硬;(16)粉質(zhì)粘土 灰黃色,可塑~硬塑;(17)粘土 棕黃色,硬塑~堅(jiān)硬。土層力學(xué)性能指標(biāo)如表1所示。
1、施工準(zhǔn)備階段質(zhì)量控制措施
(1)施工圖審核 應(yīng)注意在各部位基礎(chǔ)標(biāo)高不一致時(shí),對(duì)樁頂標(biāo)高要求也不同,避免將樁頂標(biāo)高搞錯(cuò)。正常情況下,采用壓樁施工時(shí)首先要進(jìn)行壓樁試驗(yàn),取得設(shè)計(jì)基本參數(shù)。壓樁的終止條件一般以壓樁力為主,樁標(biāo)高為輔。對(duì)于個(gè)別設(shè)計(jì)單位即要求滿(mǎn)足壓樁力要求,又要輔助滿(mǎn)足進(jìn)入某一土層一定深度時(shí)(一般情況下很難達(dá)到),就應(yīng)根據(jù)地質(zhì)報(bào)告,提前在樁位圖上標(biāo)明各部位壓樁按此要求應(yīng)達(dá)到的標(biāo)高,將施工的實(shí)際標(biāo)高與之相比較,做到心中有數(shù),當(dāng)出現(xiàn)不一致時(shí),應(yīng)與設(shè)計(jì)聯(lián)系解決,避免不必要的麻煩。
表1 土層力學(xué)性能指標(biāo)
層號(hào) |
平均層厚/M |
地基承載力特征值/Kpa |
壓縮模量Es
0.1~0.2/Kpa |
樁周土極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值/Kpa |
樁端土極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值/Kpa |
1 |
0.81 |
|
|
|
|
2 |
2.09 |
120 |
7.2 |
45 |
|
3 |
1.74 |
80 |
3.2 |
48 |
|
4 |
1.45 |
100 |
4.9 |
50 |
|
5 |
1.57 |
85 |
3.2 |
46 |
|
6 |
3.66 |
110 |
5.3 |
54 |
|
7 |
1.98 |
90 |
3.5 |
46 |
|
8 |
3.49 |
180 |
13 |
63 |
|
9 |
2.91 |
125 |
4.8 |
50 |
|
9J |
1.7 |
160 |
11.4 |
54 |
|
10 |
11.03 |
320 |
30 |
68 |
5500 |
11 |
4.97 |
300 |
120 |
|
|
12 |
3.37 |
310 |
130 |
|
|
13 |
10.46 |
320 |
135 |
|
|
14 |
8.55 |
330 |
149 |
|
|
15 |
3.2 |
|
|
|
|
16 |
7.8 |
|
|
|
|
17 |
3.1 |
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|
|
(2)壓樁順序 一般情況下,對(duì)于密集成片的壓樁,應(yīng)從中間向兩邊逐排反向進(jìn)行;對(duì)于樁數(shù)不多的獨(dú)立承臺(tái)下壓樁,可采用逐排反向壓樁的方法。整體壓樁順序根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)標(biāo)高,宜先深后淺;根據(jù)樁的規(guī)格,宜先大后小,先長(zhǎng)后短。
(3)預(yù)制樁起吊點(diǎn)的驗(yàn)算
預(yù)制樁的運(yùn)輸起吊一般是按照設(shè)計(jì)進(jìn)行的,而壓樁機(jī)利用自身起重機(jī)起吊樁時(shí),受樁長(zhǎng)的限制實(shí)際起吊點(diǎn)常常與設(shè)計(jì)吊點(diǎn)有出入。特別是單根預(yù)制樁較長(zhǎng)時(shí),如果出入較大,應(yīng)對(duì)實(shí)際起吊點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)算,避免引起樁身裂縫,影響施工。
(4) 驗(yàn)算樁頂局部承壓強(qiáng)度
在實(shí)際應(yīng)用中,常常忽略壓樁力與樁頭強(qiáng)度的匹配,造成樁頭破裂,影響施工和周邊環(huán)境。因此,在開(kāi)工之前,要根據(jù)壓樁力的大小、樁的截面尺寸和強(qiáng)度,對(duì)預(yù)制樁樁頭進(jìn)行局部抗壓承載力驗(yàn)算,判定二者之間是否匹配。
(5) 了解預(yù)制樁生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)能力,避免加工能力不足導(dǎo)致冬季壓樁施工中斷。
(6) 了解施工現(xiàn)場(chǎng)各種管線布設(shè),防止施工時(shí)將其損壞;保證現(xiàn)場(chǎng)供電能力滿(mǎn)足正常施工;熟悉現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況,如果地表比較松軟,就應(yīng)提前對(duì)軟弱部位進(jìn)行處理,使壓樁機(jī)能夠穩(wěn)定施工和行走,保證已放樁位不移位。
(7) 壓樁機(jī)配重的核實(shí)
壓樁機(jī)配重應(yīng)按《預(yù)制鋼筋混凝土方樁》JC934-2004規(guī)定計(jì)算。施工時(shí)要嚴(yán)格按規(guī)定執(zhí)行,否則會(huì)引起脫樁造成振動(dòng)。
(8)事前確定好記錄表格的內(nèi)容和格式。
(9)做好放線工作。
2、施工階段質(zhì)量控制措施
(1)預(yù)制樁質(zhì)量控制
主要包括起吊時(shí)的強(qiáng)度和外觀質(zhì)量。起吊前必須提供同條件養(yǎng)護(hù)試塊的強(qiáng)度報(bào)告,達(dá)到要求時(shí)才允許進(jìn)行起吊或壓樁;外觀質(zhì)量滿(mǎn)足《預(yù)制鋼筋混凝土方樁》的要求。墊木未放或放的位置不正確、運(yùn)輸起吊時(shí)碰撞等原因均可能使預(yù)制樁在現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生裂縫。預(yù)制樁不符合質(zhì)量要求時(shí)嚴(yán)禁使用,并應(yīng)將不合格樁運(yùn)離現(xiàn)場(chǎng)。
(2) 樁機(jī)就位和垂直度控制
滿(mǎn)足《預(yù)制鋼筋混凝土方樁》要求。垂直度的控制應(yīng)從相互垂直的兩個(gè)方向進(jìn)行。在實(shí)際施工時(shí)應(yīng)通過(guò)對(duì)比,對(duì)預(yù)制樁有樁尖、送樁深度較深且樁間距較小的,比如接近3倍樁徑,采用平頭鋼制送樁器按照樁位預(yù)先壓孔至前根樁樁頂以下部位,再壓后根預(yù)制樁效果就會(huì)較好。
(3) 壓樁終止條件的控制
由于土層的不均勻性和復(fù)雜性,全部要求靜壓樁的壓樁力和標(biāo)高同時(shí)滿(mǎn)足要求是不可能的。根據(jù)《預(yù)制鋼筋混凝土方樁》的規(guī)定,靜壓樁的終止條件應(yīng)以壓樁力為主,當(dāng)標(biāo)高未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高而壓樁力已達(dá)到要求時(shí),應(yīng)保持壓樁力1-2min。如樁下沉很少時(shí),可以終止,按截樁處理;如樁下沉超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)高而壓樁力未達(dá)到要求時(shí),應(yīng)繼續(xù)下沉來(lái)達(dá)到設(shè)計(jì)壓樁力,按接樁處理;對(duì)于極個(gè)別下沉超過(guò)標(biāo)高很多,比如1m以上,而壓樁力仍未達(dá)到要求時(shí),也應(yīng)終止下沉,按補(bǔ)樁處理。
(4) 做好施工記錄和資料的整理工作
避免后補(bǔ)資料,失去資料的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。
3、靜壓樁檢測(cè)
靜壓樁施工完畢后,對(duì)樁頂標(biāo)高處于正常設(shè)計(jì)標(biāo)高、超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)高的情況均進(jìn)行了單樁豎向抗壓承載力現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),結(jié)果如表2所示。從表2看出,最大沉降量7.77—11.73㎜,最大回彈量4.50—6.57㎜,回彈率55.01%—65.30% 。在最大加載量的情況下,未壓入到設(shè)計(jì)標(biāo)高的樁與接近設(shè)計(jì)標(biāo)高的樁相比,其最大沉降量和最大回彈量前者均比后者高,對(duì)于樁頭爆裂者,通過(guò)低應(yīng)變檢測(cè),無(wú)斷樁現(xiàn)象。、
表2 靜壓樁檢測(cè)結(jié)果
樁 號(hào) |
樁頂標(biāo)高 |
最大加載量(KN) |
最大沉降量(㎜) |
殘余沉降量(㎜) |
回彈率(%) |
備 注
|
56 |
-6.40 |
3400 |
7.81 |
2.71 |
65.30 |
超高0.65m |
123 |
-7.26 |
3400 |
7.77 |
3.27 |
57.92 |
低0.21 m |
300 |
-5.75 |
3400 |
9.79 |
4.26 |
56.49 |
超高1.30 m |
375 |
-5.55 |
3400 |
11.73 |
5.16 |
56.01 |
超高1.50 m |
445 |
-5.98 |
3400 |
8.18 |
3.68 |
55.01 |
超高1.07 m |
4、脫樁時(shí)振動(dòng)產(chǎn)生的原因及解決方法
(1) 振動(dòng)原因
主要有:①受力不均勻、狀態(tài)復(fù)雜,樁機(jī)行走機(jī)構(gòu)以上部位被抬了起來(lái);②夾樁器與樁或與送樁器產(chǎn)生滑動(dòng)或樁頭爆裂。
(2)解決方法
針對(duì)行走機(jī)構(gòu)以上部位被抬起來(lái)的情況,只有增加配重,使其在壓樁過(guò)程中,在正常的壓樁力下,保證不被抬起來(lái)。在這種狀態(tài)下,即使夾樁器滑動(dòng),也不會(huì)有大的震動(dòng)。
針對(duì)夾樁器與樁、或與送樁器產(chǎn)生滑動(dòng)的情況,操作人員要按操作程序和要求正確操作,保證夾樁力大小、夾樁力持久性、夾樁位置滿(mǎn)足要求,所以要經(jīng)常檢查夾樁系統(tǒng)是否正常。一定要讓最下部的夾樁塊與送樁器上焊接的鋼板箍上邊緣相接觸,使其不產(chǎn)生滑動(dòng);夾樁塊損壞后要及時(shí)更換,保證夾樁力;盡量使夾樁器的表面處理粗糙;夾樁器上的鋼板箍要經(jīng)常檢查,使其與送樁器牢固焊接,不產(chǎn)生滑動(dòng)。
針對(duì)樁頭爆裂問(wèn)題,壓樁時(shí)樁的砼強(qiáng)度都超過(guò)100﹪仍然出現(xiàn)破裂,主要是送樁器與樁頂都不是很平,產(chǎn)生局部集中應(yīng)力,導(dǎo)致樁頭破裂。所以要求在二者之間用砂墊平,以減少局部集中應(yīng)力,減少樁頭破裂的機(jī)會(huì);如果在二者之間墊上木墊板,效果可能會(huì)更好。
總之,如果能按照以上要求進(jìn)行施工,振動(dòng)的問(wèn)題基本上可以消除。
(本文來(lái)源:陜西省土木建筑學(xué)會(huì) 文徑網(wǎng)絡(luò):文徑 尹維維 編輯 劉真 審核)