巖土高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁液壓法施工
發(fā)布者:湖南君達(dá)教育
一、工程概況
上海浦東國際機(jī)場二期工程北燈光站工程框架結(jié)構(gòu)1層,高度6.6m.位于上海市浦東機(jī)場海濱地帶,地質(zhì)狀況:地面以下2.5-3.5m為機(jī)械吹填海砂層,地表平坦,砂層往下為淤泥層,屬沖刷和淤泥環(huán)境沉積類型。第四紀(jì)軟土厚度較大,特別是第二層的淤泥層,厚度達(dá)7.5-11.2m,層面為極具特色的濱海相和淺海相沉積層。場區(qū)下水位于地表下1.00m層面,屬上層滯水帶類型。該工程樁基原設(shè)計采用預(yù)制方樁(JZHb-235-1616B),由于工期緊,改用高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(樁徑為400mm,壁厚80mm,管樁混凝土強(qiáng)度C80),單樁承載力為870kN,有效樁長為32m,總樁數(shù)143根,采用3節(jié)接樁?;A(chǔ)采用群樁上的下反梁式整體筏板。
昆山淀山湖大自然國際俱樂部工程框架結(jié)構(gòu)4層,高度18.2m.地質(zhì)狀況屬軟土地基,l-5層均為松軟地層,力學(xué)性質(zhì)差,第6層持力層為地表下深8.8-11.0厚度大于8m的粘土層(fak=120kPa)。本工程西面為市政交通干道和多層民宅群,東面為距離26-28m的已建別墅區(qū)。該工程的樁基礎(chǔ)設(shè)計采用先張高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(直徑為400mm,管樁壁厚80mm,混凝土強(qiáng)度為C80),單樁承載力為310kPa,樁長13m,總樁數(shù)304根,采用單節(jié)樁,基礎(chǔ)采用群樁上分組承臺。
二、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的質(zhì)量檢驗與試驗樁的質(zhì)量檢驗液壓法壓樁同錘擊法沉樁,但可利用靜力壓樁機(jī)作反力平衡裝置進(jìn)行樁的靜載試驗,可省去設(shè)置錨樁和反力梁等。為了保證工程的質(zhì)量,必須分階段進(jìn)行單樁承載力的靜載和動測試驗。
1、靜載試驗法以昆山淀山湖大自然國際俱樂部工程的樁基質(zhì)量試驗為例:管樁的靜載試驗要模擬實(shí)際荷載情況,通過靜力加壓,得出3根試樁荷載-沉降關(guān)系曲線(Q-S曲線)近似試樁的入土深度分別為-14.2m、-13.8m和-14.1m,表明均進(jìn)入第6層粘土層。荷載從OKN-620KN分9級加載,3根試樁最終累計沉降量分別為8.87mm、7.26mm、7.2mm.根據(jù)上述系列關(guān)系曲線,綜合評定確定其容許承載力,它已較好地反映單樁的實(shí)際承載力,滿足設(shè)計要求。
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在樁身強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求的前提下,對于粘性土,不應(yīng)少于15天,且待樁身與土體的結(jié)合基本趨于穩(wěn)定,才能進(jìn)行試驗。
上述試驗曲線表明,試樁的樁周摩擦阻力和端承力發(fā)揮正常,樁身質(zhì)量良好,其承載力標(biāo)準(zhǔn)值均大于設(shè)計要求310kN的標(biāo)準(zhǔn)值。
2、動測試驗法動測試驗法,又稱動力無損檢測法,是檢測樁基承載力及樁身質(zhì)量的一項新技術(shù)。高應(yīng)變動力測試法,也是作為靜載試驗的補(bǔ)充。采用PDA打樁分析儀樁基測試方法,是利用重錘錘擊樁頭使樁頭產(chǎn)生一個性位移而得出樁的極限承載力和樁身結(jié)構(gòu)完整資料。
上海浦東國際機(jī)場二期工程北燈光站工程樁基的動測試驗的試樁數(shù)為5根,設(shè)計要求最大試驗力為設(shè)計承載力的1.6倍,最大錘擊力在1507-1802(KN)之間,各樁的樁側(cè)摩阻力和樁端端承力合計在1450-1480(KN)擬合分析樁頂最大位移4.95-8.63mm,BTA值均為1.0,樁身完整性評價均為I類樁。
三、液壓入樁的施工方法
1、施工程序液壓管樁的施工程序為:測量定位-樁機(jī)就位—復(fù)核樁位-吊樁插樁-樁身對中調(diào)直-靜壓沉樁-接樁-再靜壓沉樁-送樁-終止壓樁-樁質(zhì)量檢驗-切割樁頭-填充管樁內(nèi)的細(xì)石混凝土。
2、施工要點(diǎn)
?。?)靜力壓樁單樁豎向承載力,可通過樁的終止壓力值大致判斷,但因土質(zhì)的不同而異。樁的終止壓力不等于單樁的極限承載力,要通過靜載對比試驗來確定一個系數(shù),然后再利用系數(shù)和終止壓力,求出單樁豎向承載力的標(biāo)準(zhǔn)值qκ,即qκ=kqs.如判斷的終止壓力值不能滿足設(shè)計要求,應(yīng)立即采取送壓加深處理或補(bǔ)樁,以保證樁基的施工質(zhì)量。
壓樁應(yīng)控制好終止條件。上海浦東國際機(jī)場二期工程北燈光站工程樁基,壓樁到設(shè)計樁長時,壓力表的壓力達(dá)到單樁承載力2.3倍時,即可停止壓樁,否則應(yīng)增加樁長,并會同設(shè)計單位另行處理。
?。?)接樁應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,采用硫磺膠泥接樁間歇不宜過長(正常氣溫下為10-18min),接樁面應(yīng)保持干凈,澆注時間不應(yīng)超過2min;上下校中心線應(yīng)對齊,偏差不大于10mm;節(jié)點(diǎn)矢高不得大于1%樁長。
?。?)垂直度控制,調(diào)校樁的垂直度是沉樁質(zhì)量的關(guān)鍵,須高度重視。插樁在一般情況下入土30-50㎝為宜,然后進(jìn)行調(diào)校。樁機(jī)駕駛?cè)藛T在施工長的組織、指揮下,掌握好雙方角度尺兩個方向上都?xì)w零點(diǎn),使樁機(jī)縱橫方向保持水平,調(diào)校垂直在規(guī)范允許值以內(nèi)才能沉樁。在沉樁過程中施工員隨時觀察樁的進(jìn)尺變化,如遇地質(zhì)層有障礙物、樁桿偏移時,應(yīng)分一二個行程逐漸調(diào)直。
3、沉樁線路的選定預(yù)應(yīng)力樁基施工時隨著入樁段數(shù)的增多,各層地質(zhì)構(gòu)造土體密度隨之增高。土體與樁身表面間的摩擦阻力也相應(yīng)增大,壓樁所需的壓入力也在增大。為使壓樁中各樁的壓力阻力基本接近,入樁線路應(yīng)選擇單向行進(jìn),不能從兩側(cè)往中間進(jìn)行(即所謂打關(guān)門樁),這樣地基土在入樁擠密過程中,土體可自由向外擴(kuò)張,即可避免地基土上溢使地表升高,又不致因土的擠壓而造成部分樁身傾斜,保證了群樁的工作基本均勻并符合設(shè)計值。昆山淀山湖大自然國際俱樂部工程毗鄰居民集聚地和市政快速干道,西面距道路房屋較近,東面有別墅,沉樁線路應(yīng)為樁中心離建筑物近處開壓,企圖將各土層自西向東、自北向南河道方向排擠(南、北面無建筑物),盡可能地降低擠土效應(yīng)影響。