靜壓排樁基坑支護(hù)工藝探析

吳朝陽

(中煤科工集團(tuán)北京華宇工程有限公司)

1 引言

深基坑排樁支護(hù)工藝可以解決施工場(chǎng)地狹窄、地質(zhì)工程性質(zhì)差、工期緊張等基坑維護(hù)難題，采用靜力壓樁進(jìn)行排樁施工，能夠消除噪聲污染，使施工不夠時(shí)間限制，從而達(dá)到加快施工進(jìn)度縮短工期的目的。采用靜壓法設(shè)置排樁、冠梁及內(nèi)支撐組成的排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)，適合于居民區(qū)、醫(yī)院或辦公區(qū)附近，深基坑支護(hù)，較其它支護(hù)方式造價(jià)低且施工方便。

2 靜壓排樁的施工工藝

2.1 排樁定線

壓樁前，首先要對(duì)預(yù)制樁的樁位進(jìn)行定位測(cè)量，應(yīng)按照排樁墻的設(shè)計(jì)圖紙要求，在施工現(xiàn)場(chǎng)依據(jù)測(cè)量控制要點(diǎn)進(jìn)行，測(cè)量時(shí)應(yīng)注意根據(jù)排樁的特點(diǎn)、施工方法和壓樁順序放樣定點(diǎn)，并對(duì)點(diǎn)位標(biāo)號(hào)，以便在樁基移位時(shí)快速準(zhǔn)確。樁機(jī)就位前還需要對(duì)所測(cè)樁位進(jìn)行復(fù)核，樁位允許最大偏差為10mm。

2.2 設(shè)備就位

放樣結(jié)束后及時(shí)使沉樁設(shè)備就位，靜力壓樁機(jī)的型號(hào)應(yīng)要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件，通過對(duì)靜力觸探比貫入阻力平均值和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)N值評(píng)估沉樁的可能性確定。并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件、單樁豎向極限承載力以及布樁密集程度等因素，配置壓樁機(jī)的配重，靜力壓樁機(jī)的重量（除去靜壓樁機(jī)小履和大履的重量）不宜小于單樁極限承載力的1.2倍。

壓樁機(jī)就位之前，施工場(chǎng)地的地下障礙物應(yīng)予以清楚或采取恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，壓樁區(qū)域內(nèi)的場(chǎng)地邊樁軸線外 5米范圍用壓路機(jī)壓實(shí)，確保施工場(chǎng)地平整穩(wěn)固，施工場(chǎng)地上部空間不應(yīng)有高壓電線等安全隱患，邊樁與周圍建筑物的安全距離應(yīng)大于4米。

2.3 沉樁施工

將預(yù)制樁按測(cè)量所確定位置豎好，并保持預(yù)制樁的垂直度，用選用型號(hào)的壓樁機(jī)逐根插入，形成預(yù)制排樁。排樁墻采用由中間向兩側(cè)方向間隔沉樁的施工方式進(jìn)行施工，當(dāng)施工區(qū)域周圍有需要保護(hù)的建筑物或地下設(shè)施時(shí)，施工順序應(yīng)自被保護(hù)對(duì)象一側(cè)開始施工，并逐步背離被保護(hù)對(duì)象。

沉樁施工過程中，靜壓樁沉樁深度應(yīng)按設(shè)計(jì)深度控制。壓樁時(shí)，如遇樁端進(jìn)入堅(jiān)硬、硬塑粘性土或中密以上粉土、砂土土層等情況，但尚未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的深度時(shí)，宜保持穩(wěn)壓2～3分鐘，靜壓樁穿越硬土層或進(jìn)入持力層的過程中，除非突發(fā)機(jī)械故障，否則不得中途停止沉樁施工。

沉樁過程中，檢查并記錄沉樁壓力、樁的垂直度以及壓入深度。但不要任意調(diào)整和校正樁的垂直度，否則會(huì)使樁身產(chǎn)生較大的次生彎矩，導(dǎo)致沉樁困難或斷樁。

3 靜壓排樁的施工質(zhì)量控制

靜壓排樁的施工缺陷,部分在施工過程中就能被發(fā)現(xiàn)，但多數(shù)施工問題還需等基坑開挖以后才能表現(xiàn)出來。能夠在沉樁過程中被發(fā)現(xiàn)的缺陷主要有樁身或樁頭開裂破碎、樁位偏移、沉樁深度未達(dá)到要求等。等到基坑開挖以后才能夠被發(fā)現(xiàn)的缺陷主要有樁頂偏位超出規(guī)范要求、樁身傾斜、樁身缺陷或接頭松脫等,這些問題大多數(shù)是由于施工過程中措施不當(dāng)造成的。所以施工過程中必須嚴(yán)格謹(jǐn)慎。

為保證樁位不偏移樁位的測(cè)量放線必須準(zhǔn)確。靜力壓樁機(jī)的配重噸位應(yīng)滿足要求,以確保預(yù)制樁樁端順利達(dá)到設(shè)計(jì)要求的深度。預(yù)制樁質(zhì)量在使用前應(yīng)進(jìn)行檢查,如有外觀不符合要求，例如樁身彎曲、表面凹凸不平、邊緣嚴(yán)重缺損、樁身有裂縫等情況,堅(jiān)決不用，對(duì)外觀質(zhì)量合格的預(yù)制樁樁,再用混凝土回彈儀進(jìn)行混凝土強(qiáng)度回彈抽樣檢查。

壓樁前應(yīng)確保預(yù)制樁有精確的垂直度。合理安排靜壓樁的施工順序應(yīng),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地條件和四周環(huán)境確定施工路線，避免因沉樁時(shí)使樁四周的土體結(jié)構(gòu)受到擾動(dòng),改變土體的應(yīng)力狀態(tài),產(chǎn)生嚴(yán)重的擠土效應(yīng)，影響相鄰排樁的施工或產(chǎn)生樁身上浮現(xiàn)象。

4 樁體上浮的預(yù)防與處理

靜力壓樁實(shí)際是一種擠密型樁，當(dāng)通過靜壓力把預(yù)制樁體強(qiáng)行壓入土中后，占據(jù)了原土體內(nèi)與預(yù)制樁體積相同的空間，預(yù)制樁為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，本樁身堅(jiān)硬,不會(huì)因?yàn)閴嚎s而變形，只能通過壓縮周圍土體進(jìn)入地下，從而對(duì)樁體周邊土層產(chǎn)生擠密效應(yīng)，如果施工現(xiàn)場(chǎng)的地層飽和且軟弱，含水量大，壓縮性小，在樁體的外界強(qiáng)力作用下，造成土體向各個(gè)方向擠壓移動(dòng)，因此形成土體連同樁體一起上浮，標(biāo)高上漲。

浮樁在工程中不是不可避免的，施工過程中出現(xiàn)樁體上浮主要是因?yàn)楫?dāng)現(xiàn)場(chǎng)施工順序不當(dāng)。由周圍向中間施工時(shí),施工到中間部位樁時(shí),對(duì)于地層條件較好的土體,要么樁壓不進(jìn)去,不得已借助引孔壓樁的方法,要么壓樁引起樁體上浮，給工程結(jié)構(gòu)安全帶來隱患。

樁體上浮要以預(yù)防為主，針對(duì)樁體上浮的原因，采取相應(yīng)的預(yù)防措施。第一，對(duì)于因地質(zhì)因素形成的樁體上浮,可以采取選用開口型樁尖,盡量減少積壓；第二，采用預(yù)鉆孔埋樁,減少擠壓強(qiáng)度；第三，利用沙井或塑料插板,改善地層排水條件,降低地層含水量,增強(qiáng)其強(qiáng)度,提高其壓縮性；第四，限制壓樁速度和強(qiáng)度,使地層擠壓變形強(qiáng)度放慢,給其一個(gè)恢復(fù)的過程等方法進(jìn)行預(yù)防。

合理確定壓樁順序，嚴(yán)格按照先深后淺、先中間后周邊的順序施工。如果施工場(chǎng)地的一側(cè)有建筑物,應(yīng)由建筑物附近向遠(yuǎn)離建筑物方向施工靜力壓樁中基樁上浮的預(yù)防和處理。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有樁體上浮時(shí),先要對(duì)上浮樁體和相應(yīng)區(qū)域做好記錄,再有針對(duì)性地對(duì)上浮樁體采取復(fù)壓措施,消除其上浮。

5 冠梁施工

排樁頂部應(yīng)設(shè)置鋼筋混凝土冠梁，冠梁的寬度不應(yīng)小于樁徑，冠梁的高度不應(yīng)小于 400mm，澆筑冠梁時(shí)選取混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于 C20，當(dāng)冠梁作為連系梁時(shí)，要按構(gòu)造配筋。當(dāng)基坑開挖后，排樁間的樁間土可采用鋼絲網(wǎng)混凝土護(hù)面，也可用砌磚方法處理，當(dāng)樁間滲水時(shí)，應(yīng)在樁間設(shè)置泄水孔，當(dāng)基坑面在實(shí)際地下水位以上且土質(zhì)較好、暴露時(shí)間較短時(shí)，可以不對(duì)樁間土做防護(hù)處理。

冠梁施工前，應(yīng)將支護(hù)樁樁頭造除，并清理干凈，樁頂露出的鋼筋長(zhǎng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)錨固長(zhǎng)度的要求，腰梁施工時(shí)其位置及梁與樁鏈接應(yīng)緊密牢固，且符合設(shè)計(jì)要求。當(dāng)采用內(nèi)支撐時(shí)，支撐點(diǎn)位置必須準(zhǔn)確，支撐應(yīng)及時(shí)。

6 結(jié)語

選取合理的基坑支護(hù)方式是基坑開挖安全施工的重要保障，經(jīng)過工程實(shí)踐證明，靜壓排樁支護(hù)技術(shù)既能滿足基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系的承載力要求和整體穩(wěn)定性要求，又能取得可觀的經(jīng)濟(jì)效益，在以后的工程中可以借鑒利用。

[1]蔣國(guó)盛，李紅民，等.基坑工程.[M].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社.2009.06

[2]熊智彪.建筑基坑支護(hù)建筑.[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2008.04

[3]趙同新.深基坑支護(hù)工程的設(shè)計(jì)與實(shí)踐.[M].地震出版社.2010.07