软地基混凝土管桩施工技术分析

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年3月8期   作者:肖红雷
[导读] 北京嘉华高强混凝土有限公司 ,北京100103
        肖红雷
        北京嘉华高强混凝土有限公司 ,北京100103
        摘要:目前,预制桩基础在软土地基中已经得到广泛应用。自20世纪90年代以来,沿海软土地区大量采用高强预应力混凝土管桩进行地基处理,以其可靠的质量和合理的造价,在房屋建筑、道路交通、港口码头等工程中得到了广泛的应用。本工程位于城区,周围都是居民区,环保要求严格。如采用柴油锤击入桩时噪声大且拌有浓烟油污,不仅对环境造成污染,还不符合文明施工要求。桩基础工程采用全液压静力压桩机代替锤击桩机。降低了噪声影响,减少了环境污染。桩基施工采取静力压入法具有很强的适应性,体现了巨大的优势和广阔的前景。以江阴市兴澄钢厂新建码头在软土地基处理中的砼管桩施打工作为例,介绍了砼管桩在施工过程中应重点关注的如桩身长度、桩顶标高的控制、预应力混凝土管桩倾斜、裂纹的原因和桩的处理方案。基于此,本篇文章对软地基混凝土管桩施工技术进行研究,以供参考。
        关键词:软地基;混凝土;管桩;施工技术
        引言
        混凝土管桩是一种承载力较高,设计选用范围广,对地质条件适应性强,运输吊装方便,接桩快捷,成桩长度不受施工机械限制,造价低,无泥浆污染,施工速度快、工效高、工期短,质量保证的新桩型。值得广泛推广使用。
1软土地基施工
        软土地基的主要构成成分包括松软土、淤泥质土以及有机土等。通常情况下,软土地基含有大量的黏土颗粒和粉土细粒,而且该土质具有高压缩性、高含水量以及土质疏松等特点。因此,在路桥施工过程中,无法满足工程对地基刚度和强度的要求,这也为相关建设人员增加施工了难度。除此之外,软土地基施工有明确的要求:(1)在施工之前,施工单位的管理人员需要到达现场进行考察,做好土工试验工作,并深入了解该区域软土的特点,并根据实际情况制订科学合理的施工方案。如果实际施工和设计方案存在偏差,要对施工方案进行适当调整,并对施工全过程进行记录。处理完成后,要定期进行沉降监测工作,将观测数据进行分析处理,从而判断地基的稳定性,以保障项目工程的顺利进行。(2)建筑单位要在施工之前认真编制施工计划,充分了解施工现场的环境特点,掌握一切可能会对路桥施工造成影响的因素。另外,施工时,应尽可能避开雨季。做好机械设备的协调工作,缩短工作面的暴时间。(3)施工企业应根据软土层的特点、分布范围和深度择合适的处理技术,以保证软土处理效果。
2预应力管桩技术
        预应力管桩技术在路桥施工中的应用比较常见。通过预应力管桩技术可以有效改变土壤的内部结构,通过管桩进行承力,达到支撑和挤密土层的作用。基本原理是在软土地基中埋设预应力管桩。首先,由技术人员确定地基位置,之后开展测量工作,该操作的主要目的是保障打桩位置的精准,为后续的地基处理效果提供保障。最后,基于测量数据进行管桩埋设。在此过程中,管桩的选择不但要考虑到周边环境,还要对地基特点进行分析。完成打桩操作后,要在打桩位置设立标志牌,防止遭到破坏。
        2.1工艺流程
        预应力管桩在正式压桩前,按有关规定进行试压桩工作,完成后才能大面积施工。工艺流程:场地平整→桩位放线→桩机就位→桩机调整(在此之前完成管桩的检验和运输工作)→吊桩定位(桩尖焊接)→垂直检查→试桩→静压桩→接桩→再静压桩→压桩完成。
        2.2压桩
        某位于城市人口密集地区,周围对噪声有严格要求,不适宜进行锤击方式施工,故采用噪声低的静力压桩机进行桩基施工。压桩顺序:由于某工程距既有建筑物较近,为了对减少对既有建筑的影响,降低静压桩桩挤效应,根据本案例的地质勘察资料,结合地基加固设计,得出桩的桩径、间距、桩长,为使桩机移动便捷,采用从靠近建筑物侧向远离建筑物,先施压长桩后施压短桩的顺序进行压桩。在压桩过程中,现场人员应记录好压力特征值、入土深度,根据压力表数值判定桩的质量和承载力是否满足设计要求,第一节管桩压入土(岩)层后,采用C30细石混凝土对孔底部位进行封底。

压桩施工过程中桩身务必垂直,若发现桩中心偏差过大,应立即停止施工,调整好桩中心后再行施压。压桩后桩的垂直度不应大于1%,终压时液夹桩机构夹住桩身必须牢固,防止松动滑移,确保桩身整无损。
        2.3收压
        沉桩控制以压桩力控制为主,桩长控制为辅,压桩终止前应连续10次满载复压,复压时每次都要注意贯入度,入土桩长小于30m时应满载复压10次以上,大于30m则复压10次,总贯入度不得大于20mm。
        2.4质量检测
        按照相关规范和广东省地方标准进行单桩竖向抗压静载试验,抽检桩数不应小于总数的1%,且不应少于3根,本工程总桩基数量为138根,因此,本工程单桩竖向抗压静载试验的检测桩数为3根,本工程单桩竖向承载力特征值为3000kN,因此,竖向抗压最大试验荷载为6000kN。经单桩竖向抗压承载力检测,当试验荷载加载到6000kN时,3根检测桩总沉降量分别为24.48mm、21.16mm、18.72mm,沉降量小于40mm且Q-s曲线平缓,无明显陡降,s-lgt曲线呈平缓规则排列,满足设计要求。
3静力压管桩施工技术
        3.1静力压桩施工工艺流程
        该项目采用的静力压桩施工工艺流程如下:建立控制网→测放桩位→验收→桩基对位→下节桩插入→检查垂直度→下节桩压入→中、下节插入→检查垂直度→焊接→收→测量桩位移及垂直度→中、上节压入→办理中间验收→送桩→测桩顶标高→拔掉送桩管→完成作业并做好记录→进行下一个桩基对位。桩插入前,要检查材料质量,主要检查PHC管桩的合格证并进行外观检查,对于焊条,要检查质保书及合格证,不符合要求的材料不得用于施工中。
        3.2施工过程质量控制措施
        3.2.1桩定位、吊运及沉桩的质量控制
        调整桩机垂直和水平两个方向,利用桩架自吊设备定位PHC管桩。将桩架的夹具固定,利用经纬仪在桩的前侧和垂直方向同时调整桩架垂直度,桩和桩架的垂直精度误差低于1%,首节桩的垂直精度应重点控制;运输及堆放桩时,桩两端支点与桩端面距离为0.207L的桩长度;起吊时,绳索吊钩于桩两端,且与桩身水平>45°;当桩身强度满足设计标准值时可沉桩,此时,桩身、桩帽及送桩中心线要保持一致,桩插入垂直度误差低于0.5%。
        3.2.2送桩及停桩
        送桩时,应仔细审查送桩设计标高,确保满足施工要求,停沉桩时,还应参考压桩力。在沉桩过程中,当出现沉桩困难且无法达到设计标高、桩倾斜较大、承载能力不足、打或压桩阻力与设计要求不符、桩体破损等情况时,应停止送桩作业。
        3.2.3预应力混凝土管桩填芯工程
        施工顺序为:开挖到底→工程桩验收→人工平整→浇筑混凝土垫层→清桩、管桩填芯。管桩填芯操作:每一个桩必须先清理干净,并降低桩内积水;填芯时,按设计要求预留锚筋。
结束语
        总而言之,对于工程施工必须根据客观规律,制定合理的打桩施工方案,并采取相对应的保证措施,将打桩危害程度降到最低,提高成桩质量保证地基处理成果。
参考文献
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