PHC管樁靜壓法施工與質(zhì)量控制

陳琳 (福州第七建筑工程有限公司 350001) · 2008-04-17 00:00 留言

  [提  要] 本文主要介紹預應力高強砼管樁的施工工藝與方法,質(zhì)量控制要求,保證預應力管樁施工質(zhì)量,以滿足規(guī)范與設計要求。

  [關(guān)鍵詞] 預應力高強砼管樁  靜壓法施工  質(zhì)量控制 

1 前言

  預應力高強砼管樁(PHC)在福州建筑市場得到廣泛應用,據(jù)不完全統(tǒng)計占樁基市場達80%以上。PHC管樁能夠獲得如此大的應用市場的主要原因是它具有耐打、耐壓,穿透能力強,單樁豎向承載力高,抗震性能好,耐久性好,造價適宜,施工工期短,施工現(xiàn)場文明整潔等特點,深受業(yè)主、施工單位和設計人員的普通歡迎。預應力高強砼管樁有進一步發(fā)展趨勢。

  但是在使用過程中,特別在施工時,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)諸如樁頭暴裂、樁偏位、樁身偏斜等問題,給樁基工程帶來不少麻煩,增加樁基處理費用等。本文通過某工程(PHC)管樁的施工,淺談該樁基靜壓施工方法與質(zhì)量控制要點,供同行參考。

2 工程概況:

  某公寓1~6#樓工程,位于福州市福馬路段南側(cè),樁基采用PHC管樁,靜壓法施工,共有283根樁。樁型為Φ500(AB),樁長約46~55m,分4節(jié)樁三個接頭,每節(jié)樁長約12~14m,以強風化花崗巖為樁端持力層,要求樁端全斷面進入持力層≥0.5m,單樁豎向承載力設計值為2225 KN,壓樁力為2倍單樁豎向承載力設計值。

3 場地土層地質(zhì)條件

  根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告所揭示的情況,本場地主要土層可分為14層,各主要土層自上而下分布如下:雜填土(1),厚度1.60~2.50m;粘土(2),厚度 0.40~1.50m;淤泥(3),厚度4.30~14.9m;淤泥夾砂(4),厚度1.70~11.30m;淤泥夾粉砂(5),厚度 10.80~21.90m;中砂(6),厚度 1.50~4.10m;淤泥夾細砂(7),厚度 7.0~18.70m;粉砂(8),厚度 0.60~7.50m;淤泥夾粉砂(9),厚度 6.10~8.00m;粉土(10),厚度 1.4~7.90m;粉砂(11),厚度 0.9~6.50m;殘積礫砂質(zhì)粘性土(12),厚度 1.85m;全風化花崗巖(13),厚度 1.10~9.00m;強風化花崗巖(14),厚度2.1-2.6m。

  根據(jù)以上土層分析,由于中砂層或粉砂層厚度均較薄,采用靜壓法施工,樁基穿透中砂層不太困難,樁端全斷面要求進入強風化花崗巖≥0.5m,也可以辦到。通過現(xiàn)場試樁,樁長控制在55m左右,壓樁力控制在 4450 KN,采取雙控方法,完全可以滿足設計要求。

4 管樁的施工

  4.1 主要施工機械設備

  目前市場上所用的樁機有抱壓式和頂壓式兩種,以抱壓式為主,抱壓式樁機最大噸位可達800T,通常在600T。

  對于靜壓樁機的機械性能要求:①機身總重量加配重要求達到設計要求;②樁機機架應堅固、穩(wěn)定,并有足夠剛度,沉樁時不產(chǎn)生顫動位移;③夾具應有足夠的剛度和硬度,夾片內(nèi)的園弧與樁徑應嚴格匹配,夾具在工作時,夾片內(nèi)側(cè)與樁周應完整貼合,呈面接觸狀態(tài),且應保證對稱向心施力,嚴防點接觸和不均勻受力;④壓樁機行走要靈活,壓樁機的底盤要能承受機械自重和配重的基本要求,底盤的面積要有足夠大,滿足地基承載力的要求。

  根據(jù)以上的要求,我們選用了YZY-750型靜壓樁機,該機最大壓樁力可達750T,滿足本工程壓樁的需要。

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  靜壓樁機施工基本原理:機身通過油缸支持安裝在大小步履上的小車上,小車在大小步履軌道上由油缸控制運動,抱壓樁時,借助自重及配重,以器缸液壓互聯(lián)動力系統(tǒng)方式通過夾頭相交壓力施加壓樁力,管樁在自重及配重靜壓力作用下逐漸將樁壓入地基土中,管樁在沉入土層過程中,樁尖把土擠向周圍,從而產(chǎn)生樁側(cè)摩阻力與樁端端阻力。

  4.2 沉樁前準備工作

  ①打樁前協(xié)同建設單位認真做好障礙物的清除與管線的保護工作。施工場地應平整,排水應暢通。

  ②認真做好軸線的引測工作,現(xiàn)場必須設置兩個以上的軸線控制點,用砼保護好,并引測到固定構(gòu)筑物上。

 ?、坶_工前認真細致地向所有參與施工人員進行技術(shù)交底,安全交底和分析相應地質(zhì)條件下應采取的措施。

 ?、荛_工前對進場的機械設備應作全面系統(tǒng)的檢查工作,做好各部位的保養(yǎng)和潤滑。

  4.3管樁的主要施工工藝與方法

  ①放樣定樁位:采用極坐標放樣。壓樁機就位時,應對準樁位,啟動平臺支腿油缸,校正平臺處于水平狀態(tài),啟動門架支持油缸,使門架作微傾15º,以便吊管樁。

  ②吊樁定位,調(diào)整垂直度:先拴好吊樁用的鋼絲繩及索具,啟動吊車吊樁,管樁在施工中起吊,可采用一點法(位置距樁頭0.29L處),使樁尖垂直對準樁位中心,微微啟動壓樁油缸,當樁入土至50cm時,啟動壓樁油缸,進入壓樁狀態(tài)。

  ③壓樁:啟動壓樁油缸,把樁徐徐壓下,控制施壓進度,一般不超過2m/min,達到壓樁力的要求以后,必須持荷穩(wěn)定。若不能穩(wěn)定,必須再持荷,一直到持荷穩(wěn)定為止,持荷時間由設計人員與監(jiān)理在現(xiàn)場試樁時確定。

 ?、芙訕叮翰捎煤附臃ń訕?,接樁前應將端板及樁套箍端板坡口處,表面的銹蝕清除干凈,表面呈金屬光澤后方可焊接,接樁一般在距離地面1m左右進行,上、下兩塊端板軸向錯位量應小于2mm,坡口根部間隙應小于4mm,焊條選用E4303型,焊接道數(shù)不少于3道,焊縫應滿焊,確保焊縫高度。上下節(jié)樁如有間隙應用楔形鐵片全部墊實焊牢。接樁處焊縫應自然冷卻15分鐘以上方可沉樁。

5 質(zhì)量控制

  完善的管理措施是質(zhì)量控制技術(shù)落實的基本保證,是要有一整套質(zhì)量技術(shù)保證措施。

 ?、?,嚴格按照設計圖紙,工程合同文件,有關(guān)現(xiàn)行施工規(guī)范和質(zhì)量標準要求制定各分項工程的實施措施。

 ?、诟邚婍蓬A應力管樁質(zhì)量控制:運到現(xiàn)場的管樁應按規(guī)定要求進行嚴格檢查,對于不合格產(chǎn)品或次品,堅決退回。

 ?、蹣对谶\輸過程中起吊、堆放必須保持平穩(wěn),無大振動,以保證樁身不受損傷。

 ?、軜段环艠樱阂笤O置相對固定的基準點,四角大樣與場地地面標高的測定必須準確,基準點一定要安全保護。

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 ?、輼稒C就位:樁機就位后必須用經(jīng)緯儀在樁機兩個方向相互垂直的地方,觀測樁機,樁的中心線,設計的樁位是否在同一垂直線上,其偏差不應超過施工規(guī)范要求的允許偏差。

  ⑥壓樁:工程樁正式施工前應進行試壓樁,以確定壓樁標準,一般情況下應以樁長和壓樁力雙控進行施工。如樁頂標高在地面以下,需要送樁,送樁器下端應設置樁墊,要求厚度均勻,并與樁全面接觸,送樁軸線必須與樁軸線一致,壓力表經(jīng)國家法定單位檢測合格,壓樁前必須提供近期檢測證明方可壓樁。

 ?、吆附咏訕叮汉笚l性能必須符合設計要求和有關(guān)標準的規(guī)定,并應有出廠合格證證明。焊接時應在兩側(cè)對稱均勻地同時施焊,焊第二道時應將浮渣徹底清除,焊縫應符合設計要求,焊縫質(zhì)量由監(jiān)理等相關(guān)單位進行隱蔽工程的簽證。

?、嘟貥叮郝冻龅孛婊蛭茨芩椭猎O計樁頂標高的樁,即必須截樁,截樁要求用截樁器,嚴禁用大錘橫向敲擊、沖撞。

6 質(zhì)量檢查

  高強砼預應力管樁質(zhì)量必須符合GB13476—1999和設計要求及施工規(guī)范的有關(guān)規(guī)定,并有出廠合格證,打樁的標高或貫入度,樁的接頭、節(jié)點處理,樁位及垂直度檢查必須符合設計要求和施工規(guī)范的規(guī)定。

  6.1 承載力的檢測

  打樁結(jié)束以后,按樁基規(guī)范要求隨機抽檢1%且不少于3根樁進行單樁靜載荷試驗,以確定單樁豎向承載力極限值。本工程1#~6#樓共有283根樁,共抽檢6根工程樁,在最大的試驗荷載作用下,樁頂沉降值均沒有超過樁基規(guī)范40~60mm的要求,樁基全部滿足設計要求。靜載試驗結(jié)果詳表1。

  6.2 樁身質(zhì)量檢測

  樁身質(zhì)量采用小應變動力檢測方法,按規(guī)范規(guī)定抽檢不少于20%且不少于10根,本工程隨機抽檢276根,檢測結(jié)果表明,樁身質(zhì)量滿足設計要求:Ⅰ類樁占95%以上,Ⅱ類樁4.5%,Ⅲ類樁1根(此樁為地下室開挖造成,由設計單位提出補強加固方案)。

表1 各試樁的試驗結(jié)果
樁  號
最大試驗荷載(KN)
最大試驗荷載下樁頂沉降量(mm)
殘余變形量(mm)
單樁豎向極限承載力(KN)
1—31#
4450
16.26
4.12
≥4450
2—33#
4450
16.84
4.50
≥4450
3—25#
4500
15.86
3.52
≥4450
4—27#
4500
17.94
5.73
≥4450
5—6#
4450
17.84
4.21
≥4450
6—40#
4450
30.05
5.08
≥4450
 
  6.3 樁偏位檢測完工后對樁位逐一進行量測,最大樁偏位90mm,均符合設計和施工驗收規(guī)范要求。
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  6.4 沉降觀測建筑物的沉降觀測隨建筑物施工進度分別進行監(jiān)控,竣工驗收前觀測的最大沉降量,沉降差及沉降速度均在規(guī)范規(guī)定范圍之內(nèi),滿足設計要求
 
7. 小結(jié)
 
  (1) 高強砼預應力管樁質(zhì)量可靠,單樁豎向承載力高等優(yōu)點,值得大力推廣應用。
  (2) 質(zhì)量的保證前提是嚴密的施工組織與施工工藝,嚴格的施工質(zhì)量控制與監(jiān)測,本文提出的施工工藝與施工質(zhì)量控制方法,可供同行參考。
  (3) 樁基靜載荷試驗,樁身動測檢驗,樁位偏差的測量,房屋的沉降觀測等是樁基工程質(zhì)量是否滿足規(guī)范與設計要求的衡量指標,應由有資質(zhì)的單位進行。
 
參考文獻
 
  [1] 建筑樁基技術(shù)規(guī)范,JGJ94-94
  [2] 建筑地基基礎設計規(guī)范,GB5007-2002
  [3] 建筑樁基檢測技術(shù)規(guī)范,JGJ106-2003
  [4] 建筑地基基礎工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范,GB50202-2002
  [5] 樁基工程設計與施工技術(shù)[J],劉金礪主編,1994年

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