靜壓管樁超長送樁施工技術(shù)

(中鐵城建集團 第一工程有限公司，山西 太原 030024)

引言

京滬高鐵濟南西客站站房工程包括主站房、地下通廊及高架候車廳，總建筑面積99 786 m2。其中主站房62 534 m2，高架候車廳(包括下站臺樓梯投影)22 802 m2，出站通道7 976 m2，地下城市通廊6 474 m2。

主站房及通廊工程地基處理為高強預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)，樁徑500 mm，壁厚125 mm，混凝土等級為C80，樁長不等，樁入持力層1.0 m，樁型為PHC-AB500(125)。平均樁長按18 m取，估算單樁承載力特征值平均值1 700 kN。PHC管總工程量為27 540 m，采用YZY-750型靜壓打樁機施工。管樁樁頂標高為城市通廊基底標高-9.5 m和-5 m，主站房基底標高為-10.6 m，均為深基坑施工，樁基施工難度大。

由于京滬高鐵施工任務(wù)量大且施工工期緊，如果按常規(guī)施工工序安排降水井施工、降水、土方開挖、平整場地、樁基施工、成樁，工期至少將拖延數(shù)月之久。根據(jù)該工程的特點，決定采用靜壓管樁超長送樁施工技術(shù)。其施工工序為：降水與樁基施工同步并行，降水效果出現(xiàn)即可開始土方工程施工，土方工程完成后立即進入基礎(chǔ)施工。超長送樁大大節(jié)約了工期，但其對測量控制、管樁施工質(zhì)量的要求也大大提高。本文從位置準確控制、送樁垂直控制、成樁保護及后期土方施工等方面，對靜壓管樁的施工方法和注意事項進行了總結(jié)與分析。

1 超長送樁的施工原則與施工方法

1.1 施工原則

樁基施工與降水同時進行，在降水過程中樁基工程同步施工，降水完成后可立即展開土方施工，合理統(tǒng)籌安排施工工序，節(jié)約施工周期。

樁基施工與降水同步進行時，必須做好打樁位置及垂直度控制，有嚴謹?shù)臉痘┕べ|(zhì)量控制措施，有成樁后的成品保護措施，以確保成樁質(zhì)量。主要應(yīng)做好以下幾點：

(1)保證成樁位置準確無誤，必須有合理可靠的送樁控制措施。

(2)樁位準確、無偏差。應(yīng)采用全站儀及鋼尺、線垂、水準儀等設(shè)備進行全方位的動態(tài)換手測量，確保樁的位置準確。

(3)嚴格控制成樁質(zhì)量，采取可靠的控制措施保證成樁質(zhì)量。

1.2 施工方法

(1)充分利用降水期間的空隙插入樁基施工。

(2)嚴格控制送樁垂直度并動態(tài)調(diào)整送樁角度，利用專門的送樁器進行超長壓樁送樁。

1.3 施工順序

樁基施工應(yīng)先深后淺，先大后小；長樁在下，短樁在上；應(yīng)盡量避免樁機反復(fù)行走，以免擾動地面土層；循環(huán)線路經(jīng)濟合理，送樁、喂樁方便。在工程施工中，對于有無擠壓情況造成的測放樁位偏移應(yīng)經(jīng)常進行復(fù)核。

壓樁完成送至設(shè)計標高后，其在地面遺留的送樁孔洞應(yīng)立即回填覆蓋，以免樁機行走時引起地面沉陷。

2 施工工藝

2.1 工藝流程

靜壓管樁施工工藝流程見圖1。

圖1 靜壓管樁施工工藝流程

2.2 熟悉地質(zhì)情況

掌握現(xiàn)場的地質(zhì)情況是重點，必須熟悉地質(zhì)報告，并在試樁施工中嚴格確定不同區(qū)域內(nèi)分層土質(zhì)的厚度情況，以確定送樁過程中的送樁速度和垂直度的控制措施。

2.3 場地平整

施工場地應(yīng)平整，場地坡度應(yīng)在10%以內(nèi)，并具有與樁機機型相適應(yīng)的地耐力，以確保管樁施工地面不致沉陷過大或樁機傾斜超限，不影響預(yù)應(yīng)力管樁的成樁質(zhì)量。根據(jù)地質(zhì)勘查報告顯示，平整場地后樁機環(huán)境位于粉質(zhì)黏土層區(qū)，該層土承載力特征值為120 kPa，滿足YZY-750型靜壓打樁機對地耐力(每m2承載力≮10 t)的要求。

2.4 樁位控制

樁位的測量控制是關(guān)鍵。樁基施工前，采用全站儀對樁位逐個作出明確顯著的標識，并經(jīng)動態(tài)換手測量確保位置準確無誤，報監(jiān)理復(fù)核后作樁位標識，現(xiàn)場采用同樁徑模具畫出樁輪廓控制線，并準確定位樁心位置。

2.5 準確就位

樁基施工前，必須嚴格控制樁機的就位情況，保證樁機水平就位準確，樁機就位過程中應(yīng)有專人監(jiān)控就位情況，確認就位無誤后方可進行下一步工序施工。

2.6 吊樁

樁機就位后，將管樁運至樁機就近位置，以便安全方便地吊樁入夾持腔并調(diào)整對中到位，樁尖距地面10 cm后夾持腔收縮夾緊，放開吊鉤準備壓樁。

2.7 壓樁

壓好第1節(jié)樁至關(guān)重要。首先要調(diào)平機臺，管樁壓入前要準確定位、對中。在壓樁過程中，用兩臺經(jīng)緯儀呈90°的兩個方向監(jiān)控樁的垂直度，經(jīng)緯儀距樁心須≮15 m，其垂直度偏差≯0.5%。測量人員對壓樁進行監(jiān)控測量，并隨時對樁身進行校正、調(diào)整，以保證樁的垂直度。在壓樁過程中，若發(fā)現(xiàn)樁位偏差超標必須將管樁拔起，重新調(diào)整機臺的水平。做好每壓樁1 m所用時間及其壓力的詳細記錄，當(dāng)壓力表讀數(shù)突然上升或下降時，應(yīng)停機對照地質(zhì)資料進行分析，查明是否碰到障礙物或發(fā)生斷樁等情況。

2.8 接樁

(1)管節(jié)拼接成整樁采用端板焊接拼接。接樁時，上下樁段應(yīng)保持順直，錯位偏差應(yīng)≯2 mm。

(2)焊接前，應(yīng)認真檢查端板是否平整，管樁是否完好，將端板坡口上的浮銹及污物清理干凈。管樁對接前，上下端板表面應(yīng)用鐵刷子清刷干凈，坡口處應(yīng)刷至金屬光澤，為焊接接樁做好準備。

(3)手工焊接第1層必須使用E32電焊條打底，確保根部焊透，第2層方可用粗焊條，采用E4303焊條，其質(zhì)量應(yīng)符合GB/T 5117—1995《碳鋼焊條》的規(guī)定，并經(jīng)報驗合格方可使用。

(4)拼接處口槽電焊應(yīng)分3層以上對稱進行環(huán)縫焊接，同時應(yīng)正確掌握焊接電流和施焊速度，每層焊接厚度應(yīng)均勻，每層間的焊渣必須敲掉，將焊縫處理干凈后方可再焊接下一層，坡口槽的電焊必須滿焊，電焊厚度宜高出坡口1 mm，焊縫必須每層檢查，焊縫不應(yīng)有夾渣、氣孔等缺陷，滿足GB 50202—95《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》二級焊縫的要求。

(5)應(yīng)盡可能縮小接樁時間，焊好的樁接頭自然冷卻后方可繼續(xù)壓樁，自然冷卻時間應(yīng)﹥8 min。焊接接樁按隱蔽工程進行驗收。

2.9 送樁

(1)用專用送樁器進行送樁，不得以管樁作為送樁器。送至設(shè)計標高后，其在地面遺留的送樁孔洞應(yīng)立即回填覆蓋，以免樁機行走時引起地面沉陷。

(2)送樁前采用水準儀確定地面高程，在送樁桿上作記號，送樁過程中進行跟蹤，動態(tài)檢查送樁深度。送樁器下端設(shè)置樁墊，樁墊厚薄應(yīng)均勻并與樁頂全斷面接觸。

(3)在正常情況下按設(shè)計壓樁力送樁，達到設(shè)計高程后持荷(正常壓力)>10 min，且沉降量≯2 mm/min后方可結(jié)束送樁。在同一地質(zhì)類型的地段，若出現(xiàn)靜壓力顯著增加或顯著減小等異常情況，應(yīng)暫停施工并及時報告監(jiān)理，分析原因后采取處理措施。

2.10 終樁

(1)正式壓樁前，用所選用的YZY-750型樁機對預(yù)應(yīng)力管樁進行試壓，以確保壓樁的終壓技術(shù)參數(shù)。

(2)終壓技術(shù)參數(shù)采用雙控。根據(jù)設(shè)計要求，采用以標高控制為主、送樁壓力控制為輔，或者相反。

2.11 截樁

如需截樁，應(yīng)有確保截樁后管樁質(zhì)量的措施。樁壓好后，樁頭高出的部分應(yīng)及時截除，以免機械碰撞或?qū)额^用作拉錨頭。截樁嚴禁使用大錘砸，應(yīng)先將不需要截除的樁身端部用鋼抱箍筋抱緊，然后沿鋼箍上緣鑿槽打穿后用錘打下，用氣割法切斷鋼筋。

3 施工注意事項

(1)根據(jù)施工圖設(shè)計文件的樁基匹配長度進行組合，樁基處理深度﹥24 m，不超過2節(jié)樁組合；樁基深度≤12 m，不超過1節(jié)樁組合。施工時按照“長樁在下，短樁在上”的順序進行施工。

(2)在壓樁施工過程中，應(yīng)對周圍建(構(gòu))筑物的變形進行監(jiān)測，并做好原始記錄。

(3)土方開挖時，應(yīng)加強對管樁的成品保護，如果采用機械開挖更應(yīng)注意。土方開挖宜在壓樁后的15 d之后進行。

參考文獻：

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