淺談靜壓管樁水沖法施工方案

摘要:文章從工程概況、勞動力安排計劃、施工現(xiàn)場布置及水電供應、水沖法項目施工方案等方面論述了淺談靜壓管樁水沖法施工方案。旨在為施工企業(yè)提供參考和借鑒。

關鍵詞:靜壓管樁;水沖法;施工技術;施工方案;樁基工程

中圖分類號:P631文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)21-0148-02

一、工程概況

(一)總體概況

某工程總建筑面積29642m2,擬建物主要由2幢18層商住樓組成,地下室一層并聯(lián)為一體,鋼筋混凝土框架-剪力墻結構,基礎采用樁基礎,建筑安全等級為二級,工程重要性等級二級,場地等級與地基等級均為二級(中等復雜),勘察等級屬乙級,基礎設計等級為乙級。本工程±0.00標高相當于羅零高程7.70m,現(xiàn)場地面經(jīng)開挖清除原建筑地下基礎后采用磚渣回填標高約為羅零高程6.0m。

(二)工程地質(zhì)概況

根據(jù)巖土工程勘察報告,共布置23個鉆孔,其中控制孔8個、一般孔7個、基坑孔8個,本工程場地各巖土層特性分層描述自上而下可分為:(1)雜填土;(2)粉土;(3)淤泥(夾砂):中下部夾5～10cm厚細砂層,層厚0.80～8.00m不等,平均2.66m;(4)含泥中砂,夾5～10cm厚薄層淤泥,局部夾1～2層④-1淤泥夾砂。層厚13.90～21.60m;(5)淤泥質(zhì)土夾砂;(6)粉土;(7)泥質(zhì)粉砂;(8)碎卵石;(9)殘積砂質(zhì)粘性土;(10)全風化花崗巖;(11)強風化花崗巖。

(三)樁基工程概況

本工程采用靜壓預應力管樁,原設計總樁數(shù)295根,樁徑分別為Φ500及Φ400,樁型為PHC500-125-A型及PHC400-95-A型,設計采用Ⅰ型十字型樁尖及圓錐型樁尖,樁端持力層原設計為第⑧卵石層,樁端進入持力層原設計要求大于1.0m。本工程預應力管樁為摩擦端承樁,施工中除滿足設計樁長(根據(jù)地質(zhì)資料設計暫定為H=46.5m)外還應確保樁端進入持力層的深度要求。單樁承載力特征值為2400kN,壓樁力為4800kN。

另外,由于本工程離周邊建筑物較近,穿越淤泥夾砂層時振動較大,周邊居民反應強烈。經(jīng)設計變更后采用水沖法輔助沉樁,沉樁終止條件為樁尖進入持力層還需達到壓樁力控制。

二、勞動力安排計劃

在工程正式開工前,應加強崗前學習、培訓工作,組織項目部全體管理人員和工人進行上崗技術、規(guī)范學習及特殊工種培訓。在上崗前由公司技術科有關人員和分公司技術負責人對項目部管理施工人員進行技術及安全教育與交底,確保本工程的安全、優(yōu)質(zhì)施工。

三、施工機械設備機具計劃

本公司根據(jù)本工程特點,對所需的施工機械設備機具進行選型和確定數(shù)量如下:靜壓預應力管樁施工現(xiàn)場配備靜力壓樁機1臺(YZY-750),50T吊車1臺,氣體保護焊機2臺可滿足要求。

水沖法輔助壓樁施工現(xiàn)場配備空氣壓縮機1臺,臥式多級離心泵1臺可滿足施工要求。

四、施工現(xiàn)場布置及水電供應

(一)現(xiàn)場供水

主線采用Ф75給水管沿道路布置并裝好水表,支管采用Ф75給水管接至所需用水處?，F(xiàn)場供水主要用于現(xiàn)場水沖法施工用水,根據(jù)估算,用水量約30m3/根樁,僅限于正常的水沖法壓樁施工使用,對于部分砂層較厚部位的樁位視地質(zhì)變化情況相應增加水沖的次數(shù),預計增加用水量約為30m3/根樁,現(xiàn)場配備3個容量10m3鐵制蓄水罐總容量30m3可以滿足施工使用。

(二)現(xiàn)場供電

因樁基施工用電量大,采用單機單線供電方式,由甲供電源沿場地周邊搭設環(huán)行線路,并接至各施工機械及照明燈具。臨時供電系統(tǒng)布設:場內(nèi)供電系統(tǒng)線路采用鋪地電纜線布設,由建設單位提供的市電配電房接至二級配電箱,再連接至樁機自備配電箱及生活、場地室外照明用配電箱上。用電量計算:

根據(jù)現(xiàn)場施工機械表可知其總用電量為:樁機電機總功率為:110kW(K1);二氧化碳氣體保護焊機總功率為:

18kW/臺×2臺=36kW(K2)

空氣壓縮機總功率為:65kW(K3)

臥式多級離心泵總功率為:45kW(K4)

室外照明及生活用電容量按總用電量的10%計算:

(110+36+65+45)×10%=26kW(K5)

取cos?準=0.75K1=0.5K2=0.6K3=0.6K4=0.6K5=1

供電設備總需容量:

P=1.05×[(0.5×110+0.6×36+0.6×65+0.6×45+26)÷0.75]=236.04 kVA<建設單位提供電源300kVA

五、水沖法項目施工方案

(一)施工場地準備

由于本工程施工場地標高較低,水沖法施工時大量的含泥砂水排出后會被地表層吸收,樁機于場內(nèi)行機打樁時,因場地地表土遇水泡軟化后造成陷機而無法滿足樁機行機要求,這時可應用砂或砂包土或磚渣回填,具體回填壓實方案如下:

1.用8噸自卸汽車,根據(jù)指定的回填區(qū)域成堆卸回填材料,然后以鏟運機推開攤平。若鋪砂分二層進行,每層鋪砂厚在20cm左右,每層鋪砂后利用空車返回行駛初步壓實;若磚渣則可一次回填0.6m后利用空車返回行駛初步壓實。

2.在上述基礎上若現(xiàn)場與建設單位協(xié)商經(jīng)同意后可配備1臺16噸振動式壓路機進行填方、碾壓,采用“薄填、慢駛、多次”的方法,碾壓方向從兩邊逐慚壓向中間,碾輪每次重疊寬度約15～25cm。壓實不到之處,鋪以人力夯實,壓實密度以壓至輪子下沉量不超過1～2cm為度。

3.場地回填運行路線按打樁路線,回填施工工作先于打樁施工,確保打樁有足夠的工作面,而且不影響打樁工期。

4.場地回填寬度以現(xiàn)場實際發(fā)生陷機部位加寬8m為控制,以確保樁基施工質(zhì)量及安全。

(二)水沖法輔助壓樁施工工藝流程

測定樁位→壓樁機就位調(diào)→將管樁吊入壓樁機夾持腔→夾持好第一節(jié)管樁對準樁位調(diào)直底樁并焊接開口型樁尖→靜壓沉樁到底樁露出地面2.5～3.0m時,吊入第二節(jié)樁與第一節(jié)樁對齊,夾持上節(jié)樁將底壓到露出地面60～80cm→調(diào)整上節(jié)樁,與底樁對中→電焊焊接接頭并對管樁接頭鋼板采用瀝青涂刷→再繼續(xù)靜壓沉樁,用送樁桿將第二節(jié)管樁頂壓至露出地面1.0m左右→起吊第一節(jié)水氣管插入管樁空心腔→起吊第二節(jié)水氣管與第一節(jié)水氣管連接后插入管樁空心腔→預先將第三節(jié)水氣管插入第三節(jié)管樁的空心腔→起吊第三節(jié)管樁置于第二節(jié)樁頂上方→將第三節(jié)水氣管與第二節(jié)水氣管連接→調(diào)整上節(jié)樁,與底樁對中→電焊焊接接頭并對管樁接頭鋼板采用瀝青涂刷→電焊接頭冷卻10min后向水氣管送入高壓水和壓縮空氣開始水沖施工→觀察樁頂排出的泥沙混合水變清水后停止水沖恢復壓樁→水沖后繼續(xù)壓樁若仍有振動必須立即暫停壓樁,繼續(xù)進行沖水直至壓樁無振動為止方可壓樁→再靜壓沉樁再接樁→用送樁器將工程樁送到地面以下直至需要設計樁頂深度并達到要求的終壓力值,達到終壓條件后進行復壓一次。

六、水沖法施工技術保證措施

1.對進場的水沖法專用開口帶錐型樁尖進行自檢,在樁尖端部開口處焊接用Ф8鋼筋制作的過濾方格網(wǎng),同時將樁尖端部包扎密封,保證不會因為壓樁中樁端開口大量進土及雜物而造成水沖法失敗。

2.靜壓樁施工至第二節(jié)管樁頂面壓至高出地面約1米左右時,水沖法施工班組將第一節(jié)水氣管用鋼絲繩綁扎牢固后,由專職吊機指揮員指揮履帶式起重機將該節(jié)水氣管起吊插入管樁空心腔內(nèi),用牢固的橫檔將第一節(jié)水氣管管閥蘭固定于管樁頂面以上,以便于與第二節(jié)水氣管連接。

3.按第3點要求的步驟將第二節(jié)水氣管起吊插入并與第一節(jié)水氣管連接。

4.檢查第一節(jié)與第二節(jié)水氣管連接牢固后,由專職吊機指揮員指揮履帶式起重機將水氣管稍吊起后取出橫檔,將水氣管吊放入管樁空心腔內(nèi)并放到底。

5.預先將第三節(jié)水氣管插入第三節(jié)管樁的空心腔內(nèi),底部用活塞堵牢以防管樁起吊時水氣管伸出管樁底部造成水管被壓彎。

6.起吊第三節(jié)管樁置于第二節(jié)管樁頂上方,去處管樁底部活塞,讓第三節(jié)水氣管伸出管樁底部,將第三節(jié)水氣管與第二節(jié)水氣管連接牢固。

7.在第二節(jié)與第三節(jié)管樁接頭電焊結束再間歇10分鐘后,向水氣管送入高壓水和壓縮空氣,此事將有大量的砂泥混合污水從第三節(jié)管樁頂部排出。

8.排出的水若變?yōu)榍逅畷r,專職吊機指揮員必須指揮履帶式起重機將水氣管稍微吊起或放下,以保證水沖的效果。

9.水沖法現(xiàn)場技術(指導)員應注意觀察排出的水,當確定在水氣管稍微吊起或放下后排出的均為清水時,應立即暫停水沖。

10.水沖后繼續(xù)壓樁若仍有振動必須立即暫停壓樁,繼續(xù)進行沖水直至壓樁無振動為止。

11.第三節(jié)管樁壓到底后,將全部水氣管從管樁空心腔內(nèi)吊出,并堆放于指定地點。

12.在施工中加強水沖法各工序的自檢工作,發(fā)現(xiàn)隱患及時整改后方可進入下一道工序。

13.平時應加強水沖法施工電機設備的檢修,施工前應對所用的水氣管的密封效果進行檢查,若發(fā)現(xiàn)水氣管破損或密封效果不好應立即予以更換不得用于施工。

總結水沖法配合靜壓管樁穿砂夾層的施工技術:穿過厚度較大、擊數(shù)較高的砂夾層仍是靜壓管樁的施工難點。以往有的工地遇到這種情況先采用一臺鉆孔樁機鉆穿砂夾層,再用靜壓樁機壓樁,既不經(jīng)濟又不合理。采用水沖法配合靜力壓樁能夠較好地解決這一問題,使靜壓管樁穿越砂夾層的能力大大增強,增加了管樁對地質(zhì)條件的適應。

參考文獻

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作者簡介:王東晨(1973-),男,福建福州人,福州市第一建筑工程公司工程師,研究方向:現(xiàn)場施工。