静压法高强预应力管桩施工质量控制与处理

发表时间:2020/1/13   来源:《基层建设》2019年第28期   作者:肖朕生
[导读] 摘要:高强预应力管桩具有强度高、抗弯性能好的特点,其贯穿能力强,对持力层起伏变化大的地质条件适应性强;成桩质量可靠,检测方便;施工工期短,噪音小,无振动,无污染,符合环保要求,此施工技术得到了广泛的应用。
        中铁二十五局集团电务工程有限公司  广东省广州市  510700
        摘要:高强预应力管桩具有强度高、抗弯性能好的特点,其贯穿能力强,对持力层起伏变化大的地质条件适应性强;成桩质量可靠,检测方便;施工工期短,噪音小,无振动,无污染,符合环保要求,此施工技术得到了广泛的应用。因此,本文主要针对于静压法高强预应力管桩施工质量控制与处理进行相关的分析和研究。
        关键词:静压管桩;高强预应力管桩;压桩
        前言
        高强度预应力混凝土管桩采用液压静力压桩施工技术,因其具有低噪声、成本低、施工快等特点,已被广泛应用于房屋建筑和桥梁、码头等工程基础中。笔者根据某工程的预应力混凝土管桩的施工实践,介绍静压法高强预应力管桩施工质量控制策略。
        一、工程概况
        某工程处在住宅、商业区内,对工程的文明施工和环境影响要求较高,故采用了高强预应力管桩静压施工技术。本工程静载试验3根桩,其中1根不合格,再加倍抽检,又出现1根不合格;对这2根不合格的桩进行小应变检测,实测纵波波形曲线规律性较好,未见明显的桩间反射波异常,且均可测到桩底反射波信号,表明这2根桩桩身完整、连接良好,未出现明显的桩身质量问题。
        二、静压法高强预应力管桩施工质量控制要点
        (一)审查地质勘察资料
        设计、施工前必须先审查场地地质勘察资料是否能满足需要,包括范围、勘察孔、深度、力学数据等,否则须对场地重新勘察。而-工程勘探点布置太少(只有$点,规范要求最少不少于(个勘探点),影响了对本工程地质概貌的准确揭示(尤其是已布设的两个探孔只能粗略反映工程纵向地质概貌,而横向没有布设勘探孔,勘察报告根本没有横向地质概貌的揭示),并影响对持力层层面、层厚变化的了解,且勘察报告未能提供本工程持力层赖以对承载力作为判断参考的标贯指标,必然有影响到对本工程的桩基承载力的判断。
        (二)机械选择
        压桩机的选型一般按规定倍数取值,并且静压桩机采用抱压式,本工程选用全液压静力压桩机(YZY一600型)桩机。桩机的夹角具选择长夹具,保证夹桩时,桩身侧压应力较小,且更易控制桩的垂直度。压桩速度为1.8m/min。桩机的压力仪表按规定送检,确保夹桩及压力控制准确。
        (三)试桩
        正式施工前必须先压试验桩,其量不少于2根,以确定其贯入度及桩长,校验压桩设备、施工工艺及技术措施是否符合要求;另宜抽取1根进行静载试验,以判断(确定)管桩的承载力特征值。而-工程在打桩过程中未按设计要求作静载试验以判断管桩的承载力特征值,必然有影响到对本工程的桩基承载力、桩有限长度及桩尖入岩深度的判断。
        (四)施工准备
        场地要求现场的坡度不宜大于1/100,地耐力应不小于140kN/m。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(构)筑物应有保护措施。管桩堆放管桩进场前应有出厂合格证和检验报告,强度应达设计值的100%。现场堆放不能超过4层。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、防滑措施。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。桩位可打短钢筋并洒白石灰醒目标识。
        三、静压法高强预应力管桩施工质量处理
        (一)液压静力压桩机的选择和配桩
        压桩机应根据土质情况配足额重量来选用相应的液压桩机。由于工程地基中压缩性小的砂层太厚,必须选用大型压桩机才能穿透。

本工程每个柱基础由3~8根群桩承重,必须根据地质资料对每个桩进行配桩,第一条桩可适当地配长些,以便准确掌握该桩基础的地质情况,其它的桩可以根据该桩的入土深度或加或减,做到合理地使用材料,节约管桩[1]。
        (三)建立健全项目有关管理制度
        必须根据安全管理的有关规定建立健全项目有关管理制度,在项目部落实安全管理责任制,建立考核制度,实施奖罚措施,以及作业上岗证等必须齐全。严格按照设计图纸,工程合同文件,有关现行施工规范和质量标准要求制定各分项工程的实施措施。桩位放样:要求设置相对固定的基准点,四角大样与场地地面标高的测定必须准确,基准点一定要安全保护。如桩顶标高在地面以下,需要送桩,送桩器下端应设置桩垫,要求厚度均匀,并与桩全面接触,送桩轴线必须与桩轴线一致,压力表检测合格,压桩前必须提供近期检测证明方可压桩[2]。
        (四)压桩、接桩和送桩
        垂直度控制和调校桩的垂直度是沉桩质量的关键,须高度重视。压桩前应用吊锤观测控制桩身的垂直度,而在压桩过程中也应随时观测,若发现倾斜,应立即调整,保证桩身入土时的垂直度和成桩后偏差都不超过0.5%。插桩在一般情况下人土30~50为宜,然后进行调校。桩机驾驶人员在施工长的组织、指挥下,掌握好双方角度尺两个方向上都归零点,使桩机纵横方向保持水平,调校垂直在规范允许值以内才能沉桩。由于存在压缩性小的厚砂层,要适当限制压桩速度,控制沉桩速度不超过2m/min,使各层土体能正确反映其抗剪能力。当第一节桩施压到离地面0.5m时,根据配桩方案进行接桩,起吊第二节桩,与底节桩对位,检查上下桩接触面,再复核垂直和上下节桩的同心度,确认无误差或误差很小时再全面焊接。电焊接桩时,要由两人对称施焊,电流要适中,分两次满焊,施焊时焊缝必须密实饱满,不该有施工缺陷(如咬边、夹渣、焊瘤)等[3]。
        (五)承载力的检测
        打桩结束以后,按桩基规范及设计文件要求随机抽检1%且不少于3根桩进行单桩静载荷试验,以确定单桩竖向承载力极限值。本工程楼共有49根桩,共抽检3根工程桩,在最大的试验荷载作用下,桩顶沉降值均没有超过桩基规范40mm~60mm的要求,完工后对桩位逐一进行量测,最大桩偏位90mm,均符合设计和施工验收规范要求。以免歇压桩阻力过大而造成假性成桩现象,从而能确保桩的承载力和工程质量 。
        (六)对周围建筑物的影响及处理
        由于压桩速度比较快,对周围的振动影响比较小,现场没有周全考虑对周围建筑物的影响,压桩35根后,距离压桩区20m外的周围居民反映,庭院水泥地面起拱开裂,房屋墙体小部分开裂,经现场勘查分析,跟压桩产生的侧压力有关系。故此,立即采取在紧贴压桩区外挖一条宽50cm,深lm的隔离坑,然后用砂填塞,来减少压桩时桩体的侧压力对周围的影响。在此类的施工中,最好在压桩前采用此方法来减小或阻隔压桩传来的侧压力对周围建筑的影响。
        (七)加强管桩的进场检查验收工作
        管桩使用前应进行全数的外观检查(桩身裂缝、端板的外观)。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。
        总结
        高强混凝土预应力管桩质量可靠,单桩竖向承载力高,造价在各种桩型中较低,值得大力推』应用。静压施工无噪声、无振动污染,且施工速度快。但要注意压桩产生的侧压力挤土对周围建筑的影响。随着PHC的广泛应用和发展,其施工的技术水平会越来越高。文中提出的施工工艺与施工质量控制以及处理措施,仅供同行参考。
        参考文献
        [1]路纲.高层建筑静压预应力高强管桩基础设计与施工[J].绿色环保建材,2017(11):56.
        [2]吕成炜,祝冰青.高强预应力管桩静压法施工在膨胀土地区的应用[J].山西建筑,2017,43(17):65-66.
        [3]赖加毅.静压PHC预应力高强混凝土管桩施工质量监控[J].门窗,2013(12):313+315.
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