城建工程中靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)

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摘要:隨著經(jīng)濟(jì)與科技水平的不斷提高，我國(guó)的城市建設(shè)工程領(lǐng)域迅速崛起，新型施工技術(shù)不斷出現(xiàn)。文章結(jié)合工程及技術(shù)特點(diǎn),論述靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)在城建工程領(lǐng)域的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:管樁技術(shù)；城市建設(shè)工程；靜壓預(yù)應(yīng)力

1基本原理

利用壓力柱自身的重力及機(jī)架配重供給的反作用力將預(yù)制柱壓入土中，這樣的程序被稱為沉柱工藝，是靜壓柱法施工的核心內(nèi)容，該工藝由靜力壓柱機(jī)的壓柱機(jī)構(gòu)完成。一般情況下，靜壓預(yù)制柱被運(yùn)用在砂性較輕的軟黏土層及高壓縮性黏層等軟土地基。沉樁時(shí)，樁尖會(huì)對(duì)土體造成沖切破壞，周邊樁孔受此影響出現(xiàn)不均勻水頭，進(jìn)而產(chǎn)生超孔隙水壓力，改變了土體結(jié)構(gòu)，讓樁周一定范圍內(nèi)的土體的抗剪強(qiáng)度變?nèi)?，使得土體嚴(yán)重軟化產(chǎn)生黏性土，土體稠化產(chǎn)生粉土及砂土，最終造成了土體重塑現(xiàn)象，使得預(yù)制柱打入地基土層的工藝更加容易進(jìn)行。

2應(yīng)用特點(diǎn)與常見(jiàn)問(wèn)題

隨著時(shí)代的發(fā)展與技術(shù)的進(jìn)步，靜壓預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)的發(fā)展很快，使用這門(mén)技術(shù)進(jìn)行工程建設(shè)，不僅可以提高效率、縮短施工工期，而且產(chǎn)生的污染也比較小。因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)具備污染小、效率高、質(zhì)量?jī)?yōu)及操作工序簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足城市建設(shè)工程對(duì)于文明環(huán)保施工的要求，因而獲得了較廣泛的應(yīng)用。但是靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)還存在一些不足，具有擠土效應(yīng)，影響地下管線和周?chē)ㄖ?，因此邊樁的中心位置要盡量距相鄰的建筑物遠(yuǎn)點(diǎn)；對(duì)施工場(chǎng)所的地耐力有一定要求，因?yàn)楫?dāng)在積水浸泡過(guò)、淤泥土、新填土的場(chǎng)所施工時(shí)容易造成陷機(jī)，因此，對(duì)于表土層不達(dá)標(biāo)的場(chǎng)地，在施工前要進(jìn)行處理；壓樁力及夾持力大于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)就易破壞管樁柱身；在土層中干擾較多的區(qū)域施工，容易造成斜樁乃至斷樁的現(xiàn)象。

3應(yīng)用要點(diǎn)

3.1工程案例

某多層工業(yè)廠房，總用地面積為65237m2，總建筑面積為101340m2，混凝土框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為樁基礎(chǔ)，抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)合理使用年限為50年。該工程樁基礎(chǔ)采用靜壓樁法施工，管樁型號(hào)PHC-600(AB)-130，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為14～22m，單樁豎向承載力特征值為1400kN。

3.2施工場(chǎng)地處理

為了施工技術(shù)能得到充分的發(fā)揮，在施工場(chǎng)地準(zhǔn)備時(shí)需要注意:①清理好整個(gè)的施工場(chǎng)地，包括拆遷物的搬運(yùn)、地下管道的遷改、地上障礙設(shè)施的清理等，保證地面的平整及地面承載力能滿足樁機(jī)行走要求；②結(jié)合施工進(jìn)度，需要在各個(gè)時(shí)段準(zhǔn)備好應(yīng)有的設(shè)施、材料及設(shè)備器材的防滑處理等；③計(jì)劃好各種材料的用量，測(cè)量各種數(shù)據(jù)及進(jìn)行設(shè)備器材的安全檢查。

3.3施工測(cè)量放線

根據(jù)施工圖繪制布樁圖，利用鋼尺和全站儀測(cè)量出每排路基邊樁及樁位軸線的數(shù)據(jù)，然后放樣逐樁中心，每一個(gè)樁位處還需用熟石灰作出圓形標(biāo)記，將小木樁放在圓心的位置使該標(biāo)記醒目，最后還需測(cè)量人員進(jìn)行放樣數(shù)據(jù)的記錄，在驗(yàn)收合格之后方可進(jìn)行施工。施工前，測(cè)量人員還要進(jìn)行樁位復(fù)測(cè)、校核，偏差要控制在規(guī)定范圍內(nèi)，同時(shí)以m為長(zhǎng)度單位標(biāo)記。

3.4施工技術(shù)交底

參與施工的所有工作人員需進(jìn)行一次會(huì)議，對(duì)質(zhì)量、安全、技術(shù)、管理規(guī)定、文明施工及工期目標(biāo)等各方面進(jìn)行交底，并且做出書(shū)面記錄，簽訂合同。

3.5樁機(jī)就位

為確保施工中不出現(xiàn)沉陷現(xiàn)象，就要先對(duì)表層土質(zhì)進(jìn)行試壓，對(duì)于部分軟土層場(chǎng)地可利用換填處理的措施加大其承載力。檢查部件及儀表是否正常，按照順序進(jìn)行打樁，調(diào)整樁機(jī)。

3.6管樁的進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收

堆放管樁時(shí)應(yīng)選取平整的場(chǎng)地，通過(guò)二點(diǎn)法使用軟墊作為支墊，構(gòu)建出可放置管樁的地區(qū)。管樁堆放高度不得超過(guò)4層；有特殊情況時(shí)，如樁位周?chē)鷮⒁M(jìn)行施工，則需單層放置并且還要設(shè)支墊。要對(duì)管柱進(jìn)行分類(lèi)，不同規(guī)格不能放在一起，以免運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)差錯(cuò)。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)放好的管柱需用采用平板車(chē)及吊機(jī)相結(jié)合的方法托運(yùn)；如條件不允許，可換用拖拽形式，但需要采取一定的保護(hù)措施，防止損傷端頭板套箍。

3.7吊樁與插樁

利用車(chē)輛吊裝人工配合的方式，使靜壓機(jī)精準(zhǔn)地卡入樁，然后抵達(dá)樁位，這一過(guò)程需要專人指揮協(xié)調(diào)，在插樁的過(guò)程中一般要保證入土30～50cm，最后還需進(jìn)行調(diào)校。在沉樁工序中需要專人時(shí)刻關(guān)注樁的進(jìn)尺變化，當(dāng)遇到突發(fā)事件時(shí)，如樁桿偏移、遇地質(zhì)層有障礙物等情況時(shí)，快速找到應(yīng)對(duì)策略，調(diào)直樁桿。修正樁的角度問(wèn)題在樁靜壓過(guò)程中不容易完成，所以在最初放置時(shí)就應(yīng)該正確放置。第一節(jié)插入地下的管樁尤為重要，因此要確保其保持正確的位置和方向。壓樁進(jìn)行時(shí)應(yīng)仔細(xì)檢查，發(fā)生偏差時(shí)立即糾正，倘若無(wú)法糾正時(shí)就需要將樁拔出重新校準(zhǔn)。采用垂直角的方法來(lái)校準(zhǔn)樁的垂直度，即用兩個(gè)方向（互成90°）的經(jīng)緯儀使導(dǎo)架保持垂直。

3.8壓樁

利用壓樁油缸將樁壓入土中，該過(guò)程被稱為壓樁，這個(gè)過(guò)程是主機(jī)的壓樁油缸通過(guò)行程之力來(lái)完成。不同型號(hào)的壓樁機(jī)，其壓樁油缸的行程也不盡相同，一般為1.5～2m，在下壓過(guò)程中，樁進(jìn)入土壤約1.5～2m，重復(fù)進(jìn)行四個(gè)步驟:松開(kāi)夾、上升到一定高度、再夾、再壓柱，直至達(dá)標(biāo)。一節(jié)樁壓至距離地面近1m時(shí)，就可實(shí)施上一節(jié)樁的接樁步驟或直接利用送樁器將樁打入標(biāo)準(zhǔn)深度。在壓樁的整個(gè)過(guò)程之中，需要有專人進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)記錄。

3.9接樁和送樁

靜力壓樁沉樁過(guò)程中的接柱，在預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁的接樁過(guò)程中使用電焊焊接接頭，采用該方法需要兩位焊接工人一起工作，并且要同時(shí)施焊，焊接時(shí)采用的設(shè)備為兩臺(tái)交流電焊機(jī)（21kVA）。焊接工作完成以后需要15min以上的自然冷卻時(shí)間，最后便可以實(shí)施沉柱。靜壓樁送樁時(shí)，使用的是專業(yè)的送樁儀器及鋼制送樁器。在送樁的過(guò)程中，當(dāng)樁頂離地面非常近并且需要進(jìn)行送樁的時(shí)候，應(yīng)檢查樁頭質(zhì)量及測(cè)量出樁子的垂直度，各方面條件合格后才能進(jìn)行下一步工作；若場(chǎng)地上部分樁的長(zhǎng)度小于15m，或樁端存在風(fēng)化軟質(zhì)巖，就可能要進(jìn)行復(fù)壓。

3.10截樁與終止送樁

當(dāng)PHC管樁沒(méi)有到達(dá)設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高或者管樁露出地面的時(shí)候，就需要進(jìn)行截樁。截樁時(shí)必須用專門(mén)的截樁器，禁止使用器物橫向敲擊或強(qiáng)行扳拉截樁。樁被壓到設(shè)計(jì)深度及試樁過(guò)程中測(cè)定的深度，樁尖至設(shè)計(jì)持力層后，壓力表就顯示出讀數(shù)，倘若壓力表上的數(shù)據(jù)達(dá)到試樁時(shí)測(cè)量的數(shù)據(jù)并且被業(yè)主方、監(jiān)理方、設(shè)計(jì)方三方認(rèn)可，就算完成壓樁，即可停止壓樁。

4質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與控制措施

4.1強(qiáng)化管樁質(zhì)量驗(yàn)收

加強(qiáng)質(zhì)量驗(yàn)收主要從兩個(gè)方面入手，一方面是對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，另一方面是預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁驗(yàn)收。本次工程使用的管樁必須具備生產(chǎn)商家的合格證明、產(chǎn)品說(shuō)明及相關(guān)的質(zhì)量檢測(cè)資料。樁身混凝土的強(qiáng)度必須100%達(dá)標(biāo)，才可以進(jìn)場(chǎng)進(jìn)行驗(yàn)收，對(duì)于樁身彎曲超過(guò)L/100或≥20mm的管樁一律不驗(yàn)收，并且不能進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。

4.2控制樁體垂直度

在檢驗(yàn)管樁的垂直度時(shí)，對(duì)于檢驗(yàn)出來(lái)的問(wèn)題管樁，及時(shí)進(jìn)行上報(bào)處理，避免出現(xiàn)因強(qiáng)行調(diào)整管樁角度而造成管樁斷裂的問(wèn)題。

4.3控制接樁焊接質(zhì)量

管樁接口焊接時(shí)需要調(diào)平接口，兩位焊接工人同時(shí)焊接，保證對(duì)稱，且焊縫均勻。焊接完畢后還需冷卻15min，才可實(shí)施靜壓沉樁施工。冷卻后的焊縫需要清理檢查，倘若發(fā)現(xiàn)焊縫有缺陷，要重新施焊、修整，確保焊接質(zhì)量。

5結(jié)語(yǔ)

文章圍繞靜壓預(yù)應(yīng)力管樁在城市建設(shè)工程中的應(yīng)用，討論了靜壓預(yù)應(yīng)力管樁的施工準(zhǔn)備、操作方法和注意事項(xiàng)等。

參考文獻(xiàn):

[1]朱文童.城建工程中靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)探析[J].住宅與房地產(chǎn),2018(28).

作者：林瑞城 單位：福建磊鑫（集團(tuán)）有限公司