摘要:锚杆静压桩是利用锚杆将桩分节压入土层中的沉桩工艺。本文根据工程实例,对锚杆静压桩在桩基施工中的要点及质量控制进行探讨。
1工程概况
本工程位于德化宝美工业开发区,9层框架结构,建筑面积18730m2,开竣工时间为2006年3月至2007年12月。计划采用桩基施工,共144根桩,工期要求很紧,附近又有居民小区。在设计中如采用钻孔桩,泥浆污染严重;如采用沉管桩,振动噪声大;而用常规的静压桩机,桩机无法进入,且难以施工边桩。经过研究,决定采用锚杆静压桩施工工艺,且桩基施工和上部结构施工同时进行。
2锚杆静压桩的工艺原理、特点及适用范围
2.1工艺原理
压桩时利用建筑物自重作为压载,借锚杆反力,通过压桩架,用液压千斤顶将预制桩逐段从承台预留孔中压人土中。当压桩力达到设计要求及满足设计桩长时,可认为满足设计要求,再将桩与承台连接在一起,由桩和承台共同作用承担上部荷载。该施工工艺采用逆作法,不同于其它桩型,对施工条件要求明显优于打入桩及大型静压桩。
2.2特点
①锚杆静压桩是利用新建建筑物自重,将锚杆和静压桩技术巧妙结合形成的新颖、技术先进的桩基施工工艺,桩的设计及受力机理同打人桩及大型静压桩。
②压桩施工是在工程施工2~3层后进行,与上部结构同时施工,不占用绝对工期。
③该工艺无污染、无振动、无噪声,做到文明施工,满足城市施工的环保要求,属于环保型工艺。
④该工艺采用预制短桩分段压入,可在狭小空间、狭窄场地应用,节约施工费用。
⑤该工艺施工设备简单轻便,可数套设备同时施工,每套每台班可施工40~50延长米,施工速度快。
⑥沉桩过程受力明确、直接,单桩承载力可控,在压桩过程中可直接测出每根桩的压桩力及桩长,施工质量较易控制。
2.3适用范围
①锚杆静压桩适用于粉土、粘土、人工填土、淤泥质土等地质土,不适用于地耐力大于160kN、地下有坚硬障碍物的地质。
②由于该工艺不占施工工期,可以节约2-3个月桩基施工的工期,适用于工期要求较紧的工程。
③适用于对污染、噪声、振动有严格要求的施工环境。
④适用于场地狭窄、邻近建筑物多及大型机械难以进出的工程项目。
⑤若承台底地基承载力很低,经处理后大于50kPa的土层均可采用。
3施工技术及要点
3.1施工工艺
3.2操作要点
3.2.1施工准备
①认真审查图纸,了解水文地质情况。
②学习操作规程,制定质量预控措施。
③准备材料、机具。
④组织施工人员进行技术交底(包括对土建施工人员进行承台施工预留桩孔及预埋锚杆的交底)。
⑤编制上部结构施工及压桩施工流程。
3.2.2承台施工
由于新建工程锚杆静压桩属于逆作法工艺,承台施工时,应将锚杆预埋于承台中,并按图纸要求预埋桩孔,承台施工工艺流程为:施工准备→测量放线→开挖土方→垫层施工(预留孔)→支设模板→绑扎钢筋→支设预留孔模板→安装锚杆→浇筑承台混凝土。
3.2.3上部结构施工
①承台施工后,上部结构可继续施工。
②上部结构施工中应保护好承台预埋锚杆,将预埋锚杆套上塑料套,防止损害锚杆螺纹,同时盖好承台预留孔,防止施工时混凝土掉落孔内。
③当上部结构施工到二层时,即可压桩。在桩基同承台连接后混凝土强度大于c20前,上部工程施工层数应不超过经计算承台底土层承载力能够承担的荷载层数(施工前经过计算确定)。
3.2.4压桩
(1)工艺流程
压桩施工是在工程进行到2—3层时,在底层结构室内进行,施工前应将场地平整至已浇筑承台的上标高,以利于室内预制桩的运输。压桩工艺流程为:施工准备→桩架安装→第一节桩就位→校正桩身垂直度→压桩→记录压桩深度,记录压力表读数→接桩→压桩→达到设计要求→送桩→压桩结束。
(2)操作要点
①压桩架要保持垂直,压桩时不断用经纬仪校测垂直度。应均衡拧紧锚固螺栓的螺帽,在压桩施工过程中,应随时拧紧松动的螺帽。
②桩段就位必须保持垂直,使千斤顶与桩段轴线保持在同一垂直线上,可用水平尺或线锤对桩段进行垂直度校正,不得压偏。当压桩力较大时,桩顶应垫2cm厚的橡胶垫,其上垫钢板再进行压桩,防止桩顶压碎。
③压桩施工时不宜数台压桩机同时在同一独立基础上施工。
④压桩施工不得中途停顿,尽量一次到位。
⑤采用硫磺泥接桩时,上节桩就位后应将插筋插入插筋孔,检查重合无误,间隙均匀后,上节桩吊起lOem,装上胶皮夹箍,浇筑硫磺胶泥,并立即将上节桩保持垂直放下,接头侧面应平整光滑,上下桩面应充分黏结,待接桩中的硫磺胶泥固化后,才能开始继续施工。
⑥熬制硫磺胶泥的温度应严格控制在140℃-145℃,熬制时采用温度计控制。浇筑时温度不得低于140℃。
⑦采用焊接接桩时,应清除表面铁锈,进行满焊,确保质量。
⑧压桩中如遇特殊情况可与设计单位联系,及时处理压桩中出现的问题。
4 施工
①采用成品硫磺胶泥。
②熬制硫磺胶温度控制在140℃~145℃,熬制时采用温度计控制。浇筑时温度不得低于140℃。
③性能指标:弹模>5×104MPa、抗拉强度>4MPa、抗压强度>40MPa、抗弯强度>10MPa。
5工序质量检验
①桩段规格、尺寸、标号需完全符合设计要求,桩段应按标号的设计配合比制作,制作时需做试块,检验其强度。
②压桩孔需与设计位置一致。
③锚杆尺寸、构造、埋深与压桩孔的相对平面位置必须符合设计要求。
④硫磺胶泥必须按重量配合比配制。
⑤压桩时桩段的垂直度偏差不得超过1.5%的桩段长。
⑥压桩力必须根据设计要求进行检验,桩入土深度可根据设计要求进行商榷检验。
⑦封桩前,压桩孔内必须干净、无水,检查桩帽梁、交叉钢筋及焊接质量,微膨胀早强混凝土必须按标号的配合比进行配制。
6安全措施
①认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针。建立完善的安全保证体系,加强作业中安全检查,确保安全生产。
②施工现场每套设备应有专人指挥,作业时桩架正前方不得站人。千斤顶上下搬放应注意安全。
③施工现场临时用电应严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规定执行。
④电缆线应采用“三相五线”接线方式,电气设备和电器线路必须绝缘良好。
⑤施工现场应有防火消防措施,并布置各种安全标识。
⑥硫磺胶泥的堆放应远离有火种的场所,熬制硫磺胶泥应在通风的场所进行。
⑦室内压桩遇阴雨天气或在晚间时应有足够的灯光照明。
⑧底层场地施工前应平整,预制桩场内运输道路应通畅,预制桩搬运吊装应轻上轻下。
7结语
实践证明,锚杆静压桩在施工过程中,无振动、无噪声、无泥浆污染,并可节省大量的试桩费用,降低工程造价,同其它桩基相比,能更好的做好文明施工,其经济效益和社会效益十分显著。
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