摘要:本文主要就建筑施工技術(shù)中的錨桿靜壓樁技術(shù)進行了探討,主要結(jié)合工程實例首先分析了施工中常見的質(zhì)量事故,繼而提出了主要的施工技術(shù)措施以及施工控制要點。
在施工場地狹小,普通壓樁設(shè)備無法進場施工的條件下,可以利用已建成的建筑物自重,采用錨桿靜壓樁技術(shù)進行地基處理。錨桿靜壓樁是利用錨桿和靜壓樁結(jié)合形成的一種技術(shù),具有無振動、無噪音、無污染、機械簡單、操作方便、無棄土和泥漿污染、移動靈活等特點,可以在場地和空間狹窄的條件下施工,而且還可以在不中斷工程進展的同時作業(yè),所以錨桿靜壓樁在建筑工程中得到了廣泛的運用,特別是在城市建筑工程中的應(yīng)用,完好的體現(xiàn)此技術(shù)獨特的的工作性能。
一、錨桿靜壓樁施工概述
錨桿靜壓樁是一種利用錨桿將樁分節(jié)壓入土層中的沉樁工藝。錨桿可用垂直土錨或臨時錨在混凝土底板、承臺中的地錨。靜壓法施工是通過靜力壓樁機以壓樁機自重及樁架上的配重作反力將預(yù)制樁壓入土中的一種沉樁工藝靜壓預(yù)制樁主要應(yīng)用于軟土地基。在沉樁過程中,樁尖直接使土體產(chǎn)生沖切破壞,伴隨或先發(fā)生沿樁身土體的直接剪切破壞??紫端艽藳_剪擠壓作用形成不均勻水頭,產(chǎn)生超孔隙水壓力,擾動了土體結(jié)構(gòu),使樁周約一倍樁徑的一部分土體抗剪強度降低,發(fā)生嚴(yán)重軟化(粘性土)或稠化(粉土、砂土),出現(xiàn)土重塑現(xiàn)象,從而可容易地連續(xù)將靜壓樁送入很深的地基土層中。
二、錨桿靜壓樁工程施工實例
某建筑工程為居民住宅小區(qū),位于市兩大道路交叉口,為框架結(jié)構(gòu),建筑占地面積為21000m2,該工程基礎(chǔ)采用樁筏與土共同作用的復(fù)合樁基。樁基礎(chǔ)采用錨桿靜壓樁逆作法施工工藝。送樁深度約2m。該樓盤施工區(qū)東面緊鄰舊民宅,最小距離僅約7m,西、北面分別距兩大道約25m,且兩大道均分布著較復(fù)雜管線。
三、施工中容易出現(xiàn)的問題
(一)樁身上抬
由于靜壓樁是擠土樁,在場地樁數(shù)量較多,樁距較密的情況下,時常后壓的樁會對已壓的樁產(chǎn)生擠壓上抬,特別對于短樁,易形成所謂的吊腳樁。這種樁在做靜載試驗時,開始沉降較大,曲線較陡,但當(dāng)樁尖達到持力層,承載力又有明顯增加,沉降曲線又趨于平緩,這是樁身上抬的典型曲線。樁身上抬除了靜載沉降偏大外,對樁而言可能會把接頭拉斷,樁尖脫空,同時大大增加對四周樁的水平擠壓力,導(dǎo)致樁傾斜偏位。
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為了防止樁間的擠土效應(yīng)太大,或土質(zhì)太硬而使樁身較短,施工中往往采用引孔壓樁的工藝,即先鉆比管樁略小規(guī)格的直徑鉆孔,深度是樁長的2/3,然后將管樁沿預(yù)鉆孔壓下去。引孔應(yīng)隨引隨壓,中間間隔時間不宜太久,否則孔內(nèi)積水,一是會軟化樁端土,待水消散后孔底會留有一定空隙;二是積水往樁外壁冒,削弱了樁的側(cè)摩阻力。
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當(dāng)樁尖有縫隙,地下水水頭差的壓力可使樁外的水通過縫隙進入樁管內(nèi)腔,若樁尖附近的土質(zhì)是泥質(zhì)土,遇水易軟化,從而直接影響樁的承載力。對于樁靴的焊接質(zhì)量要求與端板間無間隙、錯位,保證焊縫飽滿,無氣孔。施焊對稱進行,焊拉時間控制得當(dāng),焊接完成后自然冷卻10分鐘左右方可施打,防止因高溫焊縫遇水后變脆、開裂。
(四)樁頂(底)開裂
由于目前壓樁機越來越大,最重可達6800KN,對于較硬土質(zhì),管樁有可能仍然壓不到設(shè)計標(biāo)高,在反復(fù)復(fù)壓情況下,管樁樁身橫向產(chǎn)生強烈應(yīng)力,如果樁還是按常規(guī)配箍筋,樁頂混泥土抗拉不足開裂,產(chǎn)生垂直裂縫,為處理帶來很大困難。
四、施工技術(shù)措施
根據(jù)本工程的具體情況,從以下幾個方面提出了相關(guān)的施工技術(shù)措施。
?。ㄒ唬┲苓厴?gòu)筑物及管線保護措施
考慮到靜壓樁施工的擠土效應(yīng),勢必對周邊構(gòu)筑物及管線形成破壞,因此,分別在施工區(qū)的東、西、北面開挖防擠溝及施工砂井,以減少擠土及孔隙水壓力對周邊構(gòu)筑物及管線的影響。南面為1號房位置,暫不施工且距離構(gòu)筑物較遠,因此不施工防擠溝及砂井。同時,合理安排施工流程,由南向北依次施工。
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因壓樁施工時土體擠壓將造成周圍土體的上拱、位移變形,因此,控制點設(shè)置在防擠溝以外便于操作的位置。先將每棟樓的軸線樁位全部測出,軸線控制點用木樁加鐵釘固定,樁位以小鋼筋作標(biāo)記,場地軸線放灰線。每根樁就位前再進行樁位校正,以便檢查已施工的樁對施工樁位是否擠壓移位。樁頂標(biāo)高控制,同樣應(yīng)將標(biāo)高基準(zhǔn)面引測到防擠溝以外穩(wěn)固的構(gòu)筑物墻體上,以防止土體擠土造成位移。送樁前先測量樁位的地面標(biāo)高,計算出送樁器應(yīng)進入土體的深度,做好標(biāo)記,再計算出水準(zhǔn)議相應(yīng)照準(zhǔn)的位置,在送樁器上做一標(biāo)記,進行雙重控制。根據(jù)施工觀察,一般卸壓以后,會出現(xiàn)約2cm的回彈量,因此,送樁時一般多送2cm。
?。ㄈ稒C選型
設(shè)備的選型對施工質(zhì)量及效益顯得尤為重要,本工程施工共投入2臺靜壓樁機,一臺為YZY—300型抱壓式,一臺為XJY—300型頂壓式。
施工時,2、3號房使用XJY頂壓樁機,45號房使用YZY抱壓樁機。壓樁時實際壓載力不能直接讀出,換算公式為:F=nPA+F0式中:F—壓載力,kN;n—壓樁機油缸數(shù)(YZY樁機n=2,XJY樁機n=1);P—油缸壓力表讀數(shù),MPa;A—油缸面積,mm;F0—送樁桿自重力,kN。
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樁機就位后,沿喂樁器中心線吊一垂線對準(zhǔn)樁位中心并調(diào)平,樁送入喂樁器后,再將樁尖對準(zhǔn)樁位中心,然后拔去作為樁位標(biāo)記的小鋼筋頭,用人工挖一小孔,作為送樁導(dǎo)向。送樁前,分別以2臺經(jīng)緯儀照準(zhǔn)樁的2個垂直的截面中心線(施工前以墨線彈好),然后以樁的自重(或輕壓)將樁壓入土體約50cm,確定樁中心線及垂直度后,繼續(xù)施壓沉樁。整個壓樁過程中,連續(xù)用2臺經(jīng)緯儀照準(zhǔn)樁中心線的觀察,一旦偏移及時校正,一般沿樁壁及土體間隙楔入木樁進行扶正。沉樁過程中,應(yīng)控制施工速度,進尺一般不超過2m/min,并且壓樁應(yīng)連續(xù)進行,同一根樁的中間間歇時間不宜超過半個小時。
?。ㄎ澹﹥x表率定極其記錄
靜壓樁的夾樁力、壓樁力都要靠樁機操作室內(nèi)的壓力表來反映,因此定期率定壓力表對壓樁施工的質(zhì)量尤為重要。每個工地施工前必須對壓力表進行計量率定。施工過程中若壓力表出現(xiàn)問題應(yīng)及時更換并進行率定。壓樁時,每次油缸行程和最終送樁終止,都要記錄油壓表讀數(shù)。
五、施工注意事項
樁段就位后必須保持垂直,使千斤頂與樁節(jié)及壓樁孔軸線重合,不得偏壓施工。樁頂應(yīng)墊設(shè)30~40mm厚的橡膠墊,套上鋼樁帽后再進行壓樁。
靜壓樁施工過程中,不得任意調(diào)整和校正樁的垂直度,避免對樁身產(chǎn)生較大的次生彎矩。靜壓樁穿越硬土層或進入持力層的過程中,除機械故障處,不得停止沉樁施工。
壓樁施工時不能數(shù)臺壓樁機同時在一個獨立承臺上作業(yè)。施工期間,壓樁力總和不得超過該基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)的自重力,以防基礎(chǔ)上抬造成破壞遙。
壓樁施工期間不得中途停頓,應(yīng)一次到位,如必須中途停頓時,樁尖應(yīng)停留在軟土層中,且停歇時間不宜超過24小時。
由采用硫磺膠泥接樁時,上節(jié)樁就位后應(yīng)將插筋插入下節(jié)插筋孔。檢查重合無誤,間隙均勻后,將上節(jié)樁吊起10cm,裝上硫磺膠泥夾箍,澆筑硫磺膠泥后立即將上節(jié)樁保持垂直放下。樁接頭側(cè)面平整光滑,上下樁面應(yīng)充分粘結(jié)。待樁中的硫磺膠泥固化后,才能開始壓樁施工。
靜壓樁樁端進入持力層,達到綜合確定的壓樁力要求,但未達到設(shè)計標(biāo)高時,宜保持穩(wěn)壓1~2分鐘,穩(wěn)壓下沉量可根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗確定。
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