探讨建筑工程中静压管桩施工技术及其质量预控措施

2015-08-26 138 0

  1工程简介
 
  某工程地上15层,地下1层,建筑高度51.35m,建筑面积为16572m2,
 
  建筑结构类型:一类高层建筑,现浇框剪、框架结构。
 
  工程地质情况:①人工填土层平均价格厚4.2m;②冲积土层平均厚10.96m;③残积土层均厚6.1m;④基岩均厚22.9m,顶面埋深17.1-27.95m。
 
  桩基工程安全等级为一级,采用静压PHCΦ500mm预应力C80管桩,管壁厚125mm,单桩设计承载力:抗压2000KN,抗拨1000KN。桩端持力层为④基岩的全风化岩层,桩长为18~25m。桩顶设计标高为-6.5m,局部达-7.5m,工程桩总数213根。
 
  2静压桩施工
 
  2.1施工准备
 
  1)场地要求现场的坡度不宜大于1/100,地耐力应不小于140KN/m2。当桩机上坡时,坡度应控制在10%,上坡时卸掉桩机配置。对桩机处的地面有混凝土地坪及旧有建筑物基础,应予凿除。桩机最小工作半径:桩位中心距周边建(构)筑物应大于1/2压桩机宽度+1.0m,且对建筑物应有保护措施。
 
  2)管桩堆放管桩进场前应有出厂合格证和检验报告。堆放在坚实、平整的场地上,以防不均匀沉降造成损桩,并采取可靠的防滚措施。
 
  3)桩位测量定位根据基准点进行放样,将轴线控制点引出6~8m,做好测量控制网。
 
  2.2压桩技术
 
  1)桩机就位。桩机移至桩位置,将桩机调平,使夹持器的中心对正桩位中心。
 
  2)管桩就位。当管桩下放至地面10cm处停车,夹持器把管桩夹紧,吊车的吊钩放松。夹桩的压力不大于5Mpa,并应逐次加压。管桩对中方法:将钢筋制成的Φ500mm的模具放置在地面上,模具的中心对桩位中心,而管桩周边与模具的周边对齐。
 
  3)压桩。压好第1节桩是保证整根压桩质量的关键,定位和垂直度应严格控制,压入时,先应根据机上水平仪调平机台,同时须在桩机的正面和侧面分别设经纬仪或吊线锤,监控下桩垂直度,桩身垂直度偏差不宜大于0.5%,压桩速度不得大于2M/min。应合理调配管节长度,尽量避免接桩时桩尖处于或接近硬持力层管桩接头数不宜超过3个。由于全风化岩面起伏变化大,管桩终压后会造成桩长不一,有砍桩与超送,露出地面的管桩应及时截桩,截至地面以下300~500mm,以免桩机行走时损坏管桩。现场测量员对压桩过程进行全程测点测量。遇下列情况之一时应暂停压桩,并及时与设计、监理等有关人员研究处理:①压力值突然下降,沉降量突然增大;②桩身混凝土剥落、破碎;③桩身突然倾斜、跑位,桩周涌水;④地面明显隆起,邻桩上浮或位移过大;⑤按设计图上要求的桩长压桩,压桩力未达到设计值;⑥单桩承载力已满足设计值,压桩长度不能达到设计要求。
 
  4)接桩。本工程的桩接头采用CO2体保护焊,依靠焊比和焊件之间产生电弧来熔化金属进行焊接,以CO2气体在电弧周围造成局部的保护层,以防止有害气体的侵入,保证焊接过程的稳定性,从而获得高质量的焊缝。需接桩时,其入土部分桩段的桩头宜高出地面0.8~1.0m,便于接桩焊接操作,上下节桩段错位偏差不应大于2mm。管桩对接前,上下端板表面应用铁刷子清刷干净,坡口处应刷至露出金属光泽。管桩接桩一般为“U”形坡口,可采用JM-56型的Φ2焊丝。焊接层数不得小于3层,内层焊渣必须清理干净后方能焊外层,焊缝应饱满连续。每道焊接接头必须超前引弧以免产生缺陷,根部必须焊透。尽可能缩小接桩时间,焊好的桩接头应自然冷却后才可继续压桩,自然冷却时间不宜少于8min,严禁用水冷却或焊好后立即施压。
 
  5)送桩。本工程送桩长度为0.5~4.5m,当桩顶压至接近地面需要送桩时,应测量出桩垂直度并检查桩顶质量、合格后立即送桩。送桩器的中心与管桩中心线应吻合一致。
 
  6)终压。正式压桩前,分别对不同的桩型进行试压桩,确定压桩的终压技术参数为:以压桩力为主要控制指标,有效桩长为参考参数。当有效桩长小于20m时的终压值取18Mpa,当有效长小于15m时,取终压值19Mpa,满压不再贯入后复压3次,间隔5min,每次持荷10s,总沉降量不超过10mm。
 
  7)截桩。桩头截除采用锯桩器截断,禁用大锤敲击或强行扳拉截桩。桩顶标高偏差不得大于2cm。电动切割机通过螺栓连接固定在抱箍上,通过手柄,进行割桩工作,割桩时需加水,操作时需要换几个方向。
 
  3施工质量控制要点
 
  1)加强管桩的进场检查验收工作。管桩的吊运应轻吊轻放、避免剧烈碰撞,进场的管桩应分类堆放整齐,垫木宜用耐压的枕木,不得用有棱角的金属构件替代。管桩堆放超过2层时,应用吊机取桩、严禁拖桩。当堆放管桩不超过2层时,可拖拉取桩,但拖地端应用废轮胎等弹性材料保护。
 
  2)压桩施工过程中,应对周围建筑物和围墙进行变形监测,并做好记录。
 
  3)对群桩承台压桩时,应考虑挤土效应。静压桩的桩位复核一般在土方开挖后进行,土方开挖施工中应注意桩的成品保护,考虑土体反弹,土方开挖宜在压桩后的2周后进行,应采取分层均匀开挖,每次开挖的深度应视土质情况确定,粘土质土一般控制开挖深度为1.5~2.5m,淤泥质土的开挖深度一般控制在0.5~1.5m,土方开挖时采取了由四周分层均匀开挖,桩间较密的土方采用小型反铲开挖,则土层中的挤土应力被均匀地释放。
 
  4)地质报告表明本工程的孤石较多,对有孤石桩位采取补勘措施,探明孤石的大小、位置,因本工程孤石埋藏较浅,对小孤石可采取用送桩器进行排挤引孔,体积大的先用挖土机清除。
 
  5)根据地质报告和实际情况确定配桩计划,并考虑同一承台的桩接头位置应错开。
 
  6)第1节桩入土垂直度偏差应控制在0.5%内,桩身垂直度度偏差小于1%。
 
  7)终压值由设计根据现场试桩情况及工程地质勘探报告等确定,一般磨擦桩以桩长为控制条件:①大于20m的端承磨擦桩以桩长为主,终压对照;②对于15~20m长的桩,密实砂土持力层时,应以终压力达2.0~2.5倍的设计荷载为终压控制条件,稳压不少于3次;③对于长度小15m桩,粘土持力层时,应以终压力为终压控制条件。
 
  4结束语
 
  在213根管桩施工完成后,根据结构设计和规范要求,选取3根抗压桩作竖向静载试验,最大试验荷载1.65倍承载力设计值,检测结论极限承载力≥3300KN,均符合设计要求,取52根桩进行基桩反射波法检验,检验结果47根符合I类桩,5根为II类桩。在静压管桩施工过程中,应充分考虑各种影响因素,尽可能估计到可能发生的问题,严格落实现有各项技术规范、措施和有关经验,同时不断改进提高其技术应用水平,就可以很好地控制静压管桩施工质量。

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