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      小型PHC管樁在水閘施工中的技術(shù)應(yīng)用

      2018-01-01 00:00:00王志強(qiáng)葛瑤
      水能經(jīng)濟(jì) 2018年5期

      【摘要】因?yàn)樗l工程工作環(huán)境較為嚴(yán)峻,面臨著較大的沖刷和滲透破壞風(fēng)險(xiǎn),因此對(duì)于地基處理要求有著更為嚴(yán)格的要求。對(duì)于小型PHC管樁在水閘工程中的應(yīng)用,本文從施工、質(zhì)量控制和常見(jiàn)問(wèn)題及處理方面,進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹,以期對(duì)于未來(lái)類似工程提供可借鑒的理論和經(jīng)驗(yàn)支持。

      【關(guān)鍵詞】小型PHC管樁;水閘;靜壓沉樁

      伴隨著科學(xué)和技術(shù)的不斷發(fā)展,很多水利設(shè)施在小型水利結(jié)構(gòu)當(dāng)中被廣泛的應(yīng)用,就比如小型PHC管樁在水閘中的應(yīng)用。因?yàn)榈刭|(zhì)條件各異,在地基處理上有較高的要求,PHC管樁具備很多優(yōu)點(diǎn):抗壓強(qiáng)度較大、貫入度好、抗擊打性能良好、搭配靈活、質(zhì)量可靠安全以及施工速度很快,故而在水利設(shè)施中特別是水閘加固和建設(shè)當(dāng)中被廣泛使用,在水利設(shè)施中有非常好的發(fā)展前景。

      1、工程概況

      某水閘工程位于浙江地區(qū),主要包括引水渠、閘門、閘室和消力池等組成。為了引水或排水的需要,水閘首段設(shè)置標(biāo)高較低,同時(shí)下游導(dǎo)航墻、擋土墻的設(shè)計(jì)標(biāo)高稍高于水閘首段標(biāo)高,因此在開(kāi)挖過(guò)程中一次性開(kāi)挖到設(shè)計(jì)位置則不利于樁基的施工。

      2、施工方法

      2. 1施工工藝

      對(duì)于PHC管樁在水閘中的應(yīng)用,首先進(jìn)行閘首段的應(yīng)用,在完成導(dǎo)航墻管樁施工后,進(jìn)行水閘首段樁基施工,施工需要采用從中間向兩側(cè)的方式進(jìn)行施工,避免因?yàn)镻HC管樁施工擠土影響樁基承載力。

      根據(jù)上述施工工藝流程,具體的施工如下所示。

      (1)施工測(cè)量

      在PHC樁基施工之前,需要依照高程控制網(wǎng)點(diǎn)和設(shè)計(jì)文件測(cè)控面對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察,之后依照施工需求開(kāi)展高程控制點(diǎn)和擴(kuò)展平面工作,針對(duì)平面控制網(wǎng)點(diǎn)重點(diǎn)應(yīng)用GPS定位,通過(guò)三等水準(zhǔn)測(cè)量接引高程控制網(wǎng)。

      (2)簡(jiǎn)介試樁

      為了確保壓樁施工合理有效,要依照標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展試樁作業(yè),由于水閘通常應(yīng)用摩擦樁來(lái)施工,所以壓樁控制要根據(jù)設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)來(lái)檢驗(yàn)。

      (3)關(guān)于沉樁定位

      針對(duì)沉樁中的定位施工,必須應(yīng)用1臺(tái)水準(zhǔn)儀和2臺(tái)經(jīng)緯儀共同合作才能進(jìn)行。因?yàn)樵诔翗稌r(shí)要做好總裝作業(yè),可以利用靜壓裝機(jī)進(jìn)行管樁送樁作業(yè)。

      (4)施工機(jī)器配置

      為了減少沉樁時(shí)的噪聲污染,當(dāng)前管樁施工多采用靜力壓樁方法進(jìn)行施工作業(yè)。本工程采用的是抱壓式靜力壓樁機(jī),較長(zhǎng)的夾具設(shè)置可以有效的保證送樁作業(yè)時(shí)的樁身垂直度,可以在不增加壓樁集中應(yīng)力的情況下增大豎向摩擦力。

      2.2質(zhì)量控制

      由于PHC管樁在施工中有較高的要求,所以應(yīng)當(dāng)采用必要的方法對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行控制,現(xiàn)在所用的質(zhì)量措施如下:

      其一是施工準(zhǔn)備工作,在管材使用上嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇材質(zhì),保證在材質(zhì)選擇上滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

      其二是技術(shù)的儲(chǔ)備,需要熟悉和了解施工技術(shù)規(guī)程和規(guī)范,掌握PHC管樁的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),在施工之前做好技術(shù)交底工作。

      其三是試樁,針對(duì)試樁施工,一定要做好詳細(xì)的試樁參數(shù)記錄,保證全部工序達(dá)到施工方法和控制標(biāo)準(zhǔn)。

      其四是施工監(jiān)測(cè)。在沉樁作業(yè)過(guò)程中,為了PHC沉樁作業(yè)的安全可靠,需要對(duì)于每根PHC管樁的靜壓壓力、垂直度和最后樁基壓力等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行記錄,并進(jìn)行技術(shù)性分析。

      3、施工常見(jiàn)問(wèn)題及處理

      因?yàn)镻HC管樁在沉樁當(dāng)中就是擠土作業(yè),受土體影響較大,依照施工相關(guān)調(diào)查,當(dāng)前PHC管樁施工有以下幾點(diǎn)問(wèn)題:

      3.1振動(dòng)造成的影響及擠土效應(yīng)

      因?yàn)楝F(xiàn)在我國(guó)在環(huán)境上有較高的要求,當(dāng)前在沉樁作業(yè)上通常采用靜壓法,這種沉樁方法當(dāng)屬擠土類型,在施工過(guò)程中常出現(xiàn)以下問(wèn)題。

      其一因?yàn)樵诔翗兜臅r(shí)候,會(huì)對(duì)樁身附近土體有很大影響,讓土體應(yīng)力狀態(tài)有較大變化,產(chǎn)生相應(yīng)的擠土效應(yīng);其二鑒于PHC管樁結(jié)構(gòu)的特征,在施工當(dāng)中需要通過(guò)焊接連接管樁,因?yàn)槭艿绞┕きh(huán)境的影響,很難控制焊接的質(zhì)量,此外因?yàn)楹附訒r(shí)候較長(zhǎng),很容易導(dǎo)致樁端停在硬夾縫中,對(duì)沉樁作業(yè)非常不利。

      對(duì)于以上沉樁作業(yè)中的各種問(wèn)題,現(xiàn)在我們通過(guò)以下幾種方法解決。

      首先是布樁密度的控制,布樁密度的分配一定要合理,針對(duì)樁距很密的地方,沉樁作業(yè)可以應(yīng)用預(yù)鉆法;再而是沉樁程序的控制,要限制沉樁速率,通常是lm/min內(nèi),特別是要控制好沉樁施工路線,依照樁體不同的入土深度,應(yīng)用先高后低,先長(zhǎng)后短的次序;其三

      尤其是需要嚴(yán)格控制沉樁施工流水路線,除去擠土效應(yīng),針對(duì)擠土效應(yīng),需要采用設(shè)置塑料排水板或袋裝沙井,以縮小來(lái)自孔隙的水壓力。

      其四是加強(qiáng)周圍監(jiān)測(cè)。在沉樁過(guò)程中,對(duì)于周圍建筑、底線管線應(yīng)進(jìn)行合理的監(jiān)測(cè),尤其是周圍重要高達(dá)建筑物。

      其五是優(yōu)化施工工藝。對(duì)于沉樁過(guò)程中的體息時(shí)間,則需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制,避免因?yàn)橥P^長(zhǎng)引起摩阻力的增加,造成沉樁作業(yè)困難。

      3. 2沉樁時(shí)遇到淺層障礙無(wú)法繼續(xù)沉樁

      在沉樁的時(shí)候若碰到孤石、淺部舊基礎(chǔ)、密實(shí)砂層硬塑性粘土及砂礫層等狀況導(dǎo)致沉樁作業(yè)不能正常進(jìn)行,需要采用下面幾種處理方式。

      第一種方法是鉆孔,在沉樁時(shí),假如碰到地下障礙物影響沉樁的下沉,可以使用小型鉆機(jī)來(lái)鉆孔,之后加大壓力繼續(xù)沉樁;另一種方法就是布樁密度的控制,由于一些管樁施工樁位較密,可以通過(guò)預(yù)鉆沉樁結(jié)合措施,邊鉆邊壓,也可以應(yīng)用間隔沉樁方式。

      3.3樁身受到破壞

      3.31造成樁身破壞的原因

      在沉樁的時(shí)候,因?yàn)閿D土作業(yè)造成樁體受到較強(qiáng)壓力,通過(guò)相關(guān)文獻(xiàn)的查證以及以往實(shí)地操作經(jīng)驗(yàn),給樁身造成破壞的原因有以下幾點(diǎn):

      其一是人工施工原因,在沉樁作業(yè)時(shí),傾斜度矯正和樁位矯正通常使用移動(dòng)樁機(jī)方法,這會(huì)導(dǎo)致樁身在應(yīng)力集中位置產(chǎn)生斷裂狀況;其二是樁身的傾斜,因?yàn)閿D土沉樁施工的特征,在施工當(dāng)中普遍會(huì)發(fā)生送樁不平整或斜樁引起樁端應(yīng)力變得集中,導(dǎo)致樁帽滑落甚至發(fā)生爆裂。

      3.32樁身破壞的應(yīng)對(duì)措施

      首先沉樁終止條件的控制,針對(duì)沉樁作業(yè)中的終止條件的選擇,一定要合理設(shè)計(jì)好樁長(zhǎng),針對(duì)端承摩擦樁特別是長(zhǎng)度超過(guò)21米的,重點(diǎn)是設(shè)計(jì)樁長(zhǎng),其次為終壓力,而長(zhǎng)度為14至21米的樁基,終止條件為最終壓力;再而就是沉樁施工方法的升級(jí),在沉樁作業(yè)時(shí),需要嚴(yán)格管控樁身的垂直方向,通過(guò)監(jiān)管做好矯正作業(yè),以免造成斜樁。

      4、結(jié)束語(yǔ)

      針對(duì)小型PHC管樁在水閘施工中的技術(shù)應(yīng)用,以上通過(guò)施工方式對(duì)沉樁施工的要點(diǎn)進(jìn)行了概述。同時(shí)也分析了施工中的常見(jiàn)問(wèn)題如樁身破壞、擠土問(wèn)題、淺層障礙物和震動(dòng)問(wèn)題等,從施工上和設(shè)計(jì)上進(jìn)行系統(tǒng)講解,給以后PHC管樁在水閘類工程中的應(yīng)用,提供參考。

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