擴(kuò)建場地錘擊貫入式PHC管樁施工監(jiān)測控制

許正良，林喜振

(江蘇華電戚墅堰發(fā)電有限公司，江蘇 常州 213011)

0 引言

預(yù)應(yīng)力管樁作為一種擠土樁，其在施工中存在的群樁擠土效應(yīng)一直是工程技術(shù)人員關(guān)注的重點［1］。特別是在相對狹小的場地，在保證工程質(zhì)量的同時，如何控制擠土對外圍構(gòu)建筑物的影響至關(guān)重要。本文結(jié)合工程實例介紹預(yù)應(yīng)力管樁施工監(jiān)測控制經(jīng)驗。

1 工程概況

1.1 工程簡介

江蘇華電戚墅堰發(fā)電有限公司(以下簡稱戚墅堰發(fā)電公司)F級燃機(jī)二期擴(kuò)建工程，位于江蘇省常州市以東約8 km的戚墅堰區(qū)。主廠房、煙囪與余熱鍋爐施工區(qū)域西側(cè)為已建廠區(qū)，西北側(cè)為燃?xì)獗谜?，東側(cè)為辦公樓，最近相距約20 m。根據(jù)設(shè)計文件，為滿足機(jī)島設(shè)備載荷及基礎(chǔ)變形要求，主廠房區(qū)域、煙囪與余熱鍋爐區(qū)域采用PHC600AB110型預(yù)應(yīng)力混凝土管樁進(jìn)行地基處理，樁長38 m。

1.2 地質(zhì)條件

廠址區(qū)地層分布從上至下為:雜填土，1.20～4.00 m;粉質(zhì)黏土，約4.50 m;粉土，約2.86 m;粉質(zhì)黏土，約5.51m;1粉質(zhì)黏土，約3.13m;2粉質(zhì)黏土，約6.74 m;粉土，約10.36 m;粉質(zhì)黏土，約2.58 m;粉砂，一般為5.87 m;粉質(zhì)黏土，層厚一般為11.35 m。樁基持力層為粉砂層。受大氣降水與地面徑流影響，地下水位為-2.0 m。

2 施工控制措施

為了保證施工質(zhì)量，減少對周圍建筑物的影響，采取了如下措施。施工前，為了減小打樁振動對運行機(jī)組及周圍建筑物的影響，在施工區(qū)域外圍開挖了深1m、寬1m的隔振溝，同時每5m設(shè)置深5m的隔震井。施工時，為了限制打樁區(qū)域密集施工時產(chǎn)生擠土效應(yīng)對外圍建筑物的影響，首先施工靠近建筑物區(qū)域的框架樁基;施工過程中為了減少擠土，采取長螺旋鉆機(jī)進(jìn)行引孔;同時，為降低孔隙水壓力，在樁位密集區(qū)域設(shè)置直徑400mm的砂井進(jìn)行排水。

3 施工監(jiān)測與成果

樁基施工期間，采用深層土體位移、樁頂位移和孔隙水壓力觀測3種方法進(jìn)行樁基工程施工監(jiān)測，并對周圍建筑物位移進(jìn)行了監(jiān)測。

3.1 孔壓監(jiān)測

在施工樁位密集區(qū)域布置了數(shù)個孔壓監(jiān)測點，每個監(jiān)測點布置3個孔壓傳感器，采用振弦式孔隙水壓力計，分別布置在距地面8，11，14 m的位置。監(jiān)測頻率為沉樁期間每天1～2次，直至每個區(qū)域沉樁施工結(jié)束后超靜孔隙水壓力消散到有效上覆土壓力的 30%［2］。

報警值設(shè)置:依據(jù)地勘資料計算得8，11，14 m位置超靜孔隙水壓力報警值分別為 51，68，85 kPa［3］。

從監(jiān)測點的超靜孔隙水壓力變化趨勢(如圖1所示)看，在2014年4月23日至30日、5月5日至7日、5月14日至20日這3個時段，超靜孔隙水壓力超過報警值，這3個時段也是其附近施工頻繁的時段。在發(fā)生超靜孔隙水壓力超過報警值的情況后，采取調(diào)整工序等措施后，超靜孔隙水壓力回落，超靜孔隙水壓力保持在安全范圍內(nèi)。施工區(qū)域打樁結(jié)束后，超靜孔隙水壓力下降，2014年6月20日后超靜孔隙水壓力趨于穩(wěn)定值。

3.2 樁頂位移監(jiān)測

根據(jù)施工現(xiàn)場情況，在樁基密集區(qū)域設(shè)樁頂位移監(jiān)測點。從樁頂位移監(jiān)測數(shù)據(jù)(如圖2、圖3所示)看:水平南北向的位移偏移基本在30 mm以內(nèi)，個別點某一時間的數(shù)據(jù)超過40 mm，但也小于設(shè)定的水平位移報警值50 mm［3］，最終穩(wěn)定值基本在20 mm以內(nèi);水平東西向的位移偏移較大，基本都超過了水平位移報警值50 mm，位移偏移最大值為#6點向西偏移117 mm，穩(wěn)定后偏移數(shù)據(jù)有所減小，但恢復(fù)不大。

圖1 超靜孔壓變化趨勢

圖2 樁頂位移監(jiān)測點南北向變化趨勢

圖3 樁頂位移監(jiān)測點東西向變化趨勢

3.3 深層土體位移監(jiān)測

施工區(qū)域深層土體位移監(jiān)測點布置于施工區(qū)域西側(cè)。從監(jiān)測數(shù)據(jù)(如圖4、圖5所示)看:監(jiān)測點南北向位移較小，東西向位移較大;南北向土體位移偏離基本都在30 mm以內(nèi)，小于深層土體位移觀測的報警值50 mm［3］;東西向測點的土體位移都超過了深層土體位移觀測的報警值50 mm，整體向西側(cè)移動;樁基施工結(jié)束后，土體位移稍有恢復(fù)。

3.4 外圍地面位移監(jiān)測

為了監(jiān)視樁基施工對外圍的影響，在施工區(qū)域外圍地面布置位移監(jiān)測點，從施工區(qū)域外圍地面位移監(jiān)測數(shù)據(jù)看:水平南北向位移偏離最大向南偏移18 mm，其他點基本在10 mm左右;水平東西向位移偏移較大，有些點數(shù)據(jù)超過設(shè)定位移報警值20 mm，但未超過30 mm;豎向位移偏離不大，基本在10 mm左右。

圖4 深層土體位移監(jiān)測東西向位移變化趨勢

圖5 深層土體位移監(jiān)測北南向位移變化趨勢

3.5 建筑物位移監(jiān)測

為了監(jiān)視樁基施工對外圍建筑物影響，在施工區(qū)域外圍建筑物上布置位移監(jiān)測點，從施工區(qū)域外圍建筑物位移監(jiān)測數(shù)據(jù)看:水平位移偏離均在在15 mm以內(nèi);豎向位移偏離在6mm以內(nèi)。

4 結(jié)論

通過對PHC預(yù)應(yīng)力管樁施打過程的監(jiān)測與控制可以看出:狹小施工場地的預(yù)應(yīng)力管樁施工是可實現(xiàn)的;群樁擠土效應(yīng)在狹小場地效應(yīng)更加明顯，通過有效的監(jiān)測手段與可行的施工措施，可有效控制施工質(zhì)量。

［1］建筑樁基技術(shù)規(guī)程:JGJ 94—2008［S］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2008.

［2］建筑變形測量規(guī)范:JGJ 8—2007［S］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2007.

［3］建筑基坑監(jiān)測技術(shù)規(guī)范:GB 50497—2009［S］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2009.