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靜壓管樁施工的質量安全控制

08-22 13:20:05  瀏覽次數:396次  欄目:結構設計
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   近幾年來,預應力管樁由于其具有施工工期短、單位承載力及造價較低等優點,在粵東地區得到了迅猛發展及推廣應用。同時由于錘擊法施工在環保等方面的缺點日益突出,故而靜壓法施工越來越普遍,由此而引發的許多關于靜壓管樁的質量安全技術問題也倍受人們的關注。
   一、靜壓管樁的優缺點
   靜壓法施工是通過靜力壓樁機的壓樁機構自重和樁架上的配重作反力將預制樁壓人土中的一種成樁工藝。下面簡要談談預應力管樁中靜壓法施工有哪些優缺點。
   1.主要優點
   (1)低噪聲、無振動、無污染,可以24小時連續施工,縮短建設工期,創造時間效益,從而降低工程造價;
   (2)施工速度很快,同時場地整潔、施工文明程度高;
   (3)由于送樁器與工程樁樁頭的接觸面吻合較好,送樁器在送樁過程中不會左右晃動和上下跳動,因而可以送樁較深,基礎開挖后的截去量少;
    (4)施工中由于壓樁引起的應力較小,且樁身在施工過程中不會出現拉應力,樁頭一般都完好無損,復壓較為容易。
    2.主要缺點
    (1)仍然具有擠土效應,對周圍建筑環境及地下管線有一定的影響,要求邊樁中心到相鄰建筑物的間距較大;
    (2)施工場地的地耐力要求較高,在新填土、淤泥土及積水浸泡過的場地施工易陷機;
    (3)過大的壓樁力(夾持力)易將管樁樁身夾破夾碎,或使管樁出現縱向裂縫;
    (4)不宜在地下障礙物或孤石較多的場地施工。
    二、靜壓管樁施工過程的質量管理
    (一)壓樁前的準備工作
    1.施工隊資質審查
    必須對施工隊(壓樁隊伍)的資質材料進行審查與管理,了解施工隊的技術力量及壓樁水平;審查施工組織設計、施工壓樁路線、施工進度計劃,評價其可行性;要求施工隊每個技術人員,包括施工技術員、焊工、記錄員、開機員等都必須具有相應技術資格證和上崗證。
   2.樁機的選擇
   必須根據具體工程的地質資料和設計的單樁承載力要求,準確地選擇壓樁機。如果壓樁機噸位過小,可能出現樁壓不下的情況,因而無法達到設計承載力要求;反之,如果壓樁機噸位過大,易發生陷機情況。所以應該會同各有關部門合理地選擇樁機,盡量采用超載施工。一般情況下,樁機的壓樁力應不小于單樁豎向極限承載力標準值的1.2倍。
    3.施工放線與定樁位
    由于放線的準確與否直接影響建筑物的位置是否符合“規劃”要求,而樁位的準確與否又直接影響著整個工程的結構,因此,這兩個工序的重要性不容忽視。項目技術管理人員應該對已定好的軸線位進行復核,根據建筑物與結構樁位圖逐位校核,發現不符合要求的及時糾正。
   4.樁尖、樁身質量檢查
   首先必須對樁尖進行查驗、測量,按照管樁有關規范對于樁尖的構造要求和設計圖紙要求,對所有到場的樁尖進行測量,不滿足設計和管樁規范要求的,責令其更換;對所有到場的管樁進行仔細認真地查驗,測量管樁的外徑、壁厚、樁身、長度、樁身彎曲度等有關尺寸,并詳細記錄。特別是管壁厚度,由于靜壓法施工中的夾持力較大,壁厚不夠很容易把樁夾碎。同時應對樁身外觀質量進行仔細地查驗,檢查樁身是否粘皮麻面、內外表面是否露筋、表面是否有裂縫、是否斷頭脫頭、樁套箍是否凹陷、表面砼是否坍落等情況,不符合管樁規范要求的,責令廠家退回。
    (二)壓樁施工過程的質量管理
    1.底樁(第一節人土的樁)的定點
    雖然在放線與定樁位時已經核查過,但是經驗不足或技術水平不高的施工技術人員往往在放底樁時偏離原定的樁位,從而導致成樁的偏位。建議在每個樁位處用石灰或貝灰以原定的樁心為圓心、以該樁的樁徑為直徑畫一圓圈,壓底樁時以此圓圈為準,控制樁不偏離該圓圈,使成樁的偏位盡可能減小。
    2.樁身垂直度的控制
    由于靜壓管樁樁機駕駛室內一般會懸掛一吊有重錘的繩線,由開機員以此線為準控制樁一個方向的垂直度,因而另一方向的垂直度必須另外控制,方法就是在垂直于樁與此繩線連接的地方(即另一正交方向)另設一吊重錘的繩線(視線要通透),以這兩條繩線來控制樁的垂直度。當樁在兩個方向都已經垂直的情況下方允許壓樁,而且在壓樁過程中要經常檢查樁身垂直度。
    3.接樁及焊縫控制
    接樁前,應保證上下兩節樁的順直,而且兩樁樁心的錯位偏差不宜大于2mm(宜設置接樁導向箍)。管樁施工中主要采用焊接接樁法,在焊接前應該把兩節樁的端頭板用鋼刷清刷干凈,直至坡口露出金屬光澤,而且應該保證上節樁已經垂直后方能焊接。焊接時最好兩個焊工同時進行,先在坡口圓周上對稱點焊4-6點,焊接層數不少于2層,每層焊渣必須清理干凈,保證焊縫連續飽滿,  自然冷卻約8~10分鐘(嚴禁用水冷卻或焊完即壓),防止高溫的焊縫遇水變脆而被壓壞。
   4.壓樁過程的施工記錄
   為了便于控制終止壓樁,必須詳細記錄壓樁過程的壓力與樁人土深度,了解樁尖人持力層深度是否滿足設計要求以及樁穿過各土層時的壓力值。
    5.終壓(即終止壓樁)標準及終壓的控制
    終壓標準應該以質監部門、設計單位、施工單位、建設單位、勘察單位及監理單位等有關部門在試樁會議中根據試樁的實際情況確定的標準為準則。一般情況下,除保證樁長及樁尖入持力層深度應該滿足設計要求外,還要控制終壓值Q的大小。雖然終壓值Q與單樁豎向承載力標準值Rk是兩個不同的概念,但終壓值Q與單樁豎向承載力標準值Rk存在著某種比例關系,這有待于日后的工程實踐與理論研究。筆者認為這種比例關系與工程地質構造情況關系較大,同時與樁的長度以及所選的持力層關系也不可忽視,總結潮汕地區近幾年靜壓管樁的工程實踐經驗,終壓值Q可以按以下原則來控制:
    (1)當樁端持力層為粘土、粉質粘土時,主要控制樁端達到的設計深度,終壓值RQ:(0.6-1.3)Rk。
    (2)當樁端持力層為標貫擊數較低、中密以下的粉細砂時,以控制樁端人持力層深度為主,終壓值作參考,Q=(1.6~2.o)Rk。
    (3)當樁端持力層為標貫擊數較高,中密以上的中粗砂、礫砂時,以控制終壓值為主,Q=(1.8-2.5)Rk,長樁取低值,短樁取高值;擊數低取低值,擊數高取高值。
    (三)樁頭填芯的質量控制
    由于樁與上部結構的連接主要通過樁的承臺,因此樁頭嵌入承臺的長度不宜太短,有關管樁技術規范規定不宜小于10cm。從日本樁基的典型震害實例調查中可知,有不少是由于樁嵌入承臺長度不足,抗拔不夠,因此在地震設防區有必要把樁嵌入承臺的長度加長,且樁頭的插筋長度也應加長及增加配筋量,樁頭填芯砼的強度等級應滿足規范要求和設計要求。這一環節的重要性顯而易見,工程有關技術管理人員應該加強這一環節的質量控制。
    三、成樁的質量檢查
    1.樁身垂直度及樁身質量的檢查 
    樁身的垂直度可以用垂球吊線的辦法來量測,對不符合規范要求的,應及時報送設計單位,由設計單位提出補強修改意見。對于配置封口樁尖的工程樁,樁身質量的檢查可以直觀檢查,即將低壓電燈泡沉人樁內腔檢查,正常情況下,內腔應該是不進土和水的。若樁內腔完整干燥,說明樁身基本完好、焊接質量完好、樁尖無損壞,這種情況下可不采取其他方法另行檢查;反之,應該采取其他方法另行檢查。目前潮汕地區主要依據有關規范規定,按樁總數的一定比例采取小應變動測的檢測方法,對樁身的完整性進行檢測。
    2.樁頂標高及偏位情況的檢查
    基礎開挖后,應對樁頂標高及樁的偏位情況進行測量,并把記錄資料完整地整理一份報送設計單位,由設計單位提出方案,解決那些樁頂標高低于設計標高以及樁偏位超過規范要求的情況。而對于那些樁頂標高高于設計標高的情況,施工單位應用電鋸法截去多余的樁段,而不應該用人工敲打的辦法把多余的樁段敲掉,那樣很容易把成樁敲傷。

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