高強度預應力混凝土管樁錘擊法的施工技術

龐俊輝,楊 賡

(柳州歐維姆機械股份有限公司,廣西 柳州 545005)

預應力高強度混凝土管樁為采用先張預應力離心成型法,并在180℃以及1MPa蒸汽條件下養(yǎng)護,制成空心環(huán)形截面混凝土構件[1-2]。由于該構件具有獨樁承載力強、使用領域廣、沉樁穩(wěn)固、造價低廉、機械化程度高、施工質量可靠等優(yōu)勢,故大范圍應用于房屋建筑、高架橋、臨水碼頭等建設中。所以本文主要對預應力高強度混凝土管樁錘擊施工工法作了描述。

1 錘擊法施工工藝

1.1 管樁堆放

在預制構件(管樁)運送至使用現(xiàn)場前,堆放場地必須堅實平整,確保構件堆放后形成不均勻性沉陷。構件支點墊體間距同吊點位置對等,且構件之間要在同一層面上,構件堆放層數(shù)保持在4層以內,不能發(fā)生樁身傾倒現(xiàn)象。不同型號管樁要分開堆放,按照沉樁位置、送樁方式、現(xiàn)場情況、打樁順序來確定管樁堆放位置和方式。

1.2 樁位放線

依據(jù)施工現(xiàn)場控制樁的位置進行樁位放線作業(yè),該作業(yè)內容的開展需按照工程設計要求,首先必須弄清管樁相對坐標,在管樁的中心點以木樁置入水平線下50cm,由木樁把管樁中心點散出,以石灰線圈定管樁徑,因為打樁震動比較厲害,故不可在一次放若干個樁位,必須依據(jù)控制線防護樁作為引測,完成一根作業(yè),再放置一條樁位線。打樁機與護樁之間的距離要有一定間隔,否則會對樁位的準確性產生影響。為防止護樁擾動,應對其采用穩(wěn)固方式。

1.3 樁機就位

在打樁機進駐作業(yè)現(xiàn)場后,先對其開展正常工作調試,隨后將打樁機放置在樁位處。打樁機的樁架安裝必須保持垂直平穩(wěn)。即打樁機和樁位在同一中心線時,用2臺經緯儀調整打樁機的垂直度,確保導桿的垂直性,在打樁作業(yè)時間段要間隔檢查,保證打樁機導桿垂直性(見圖1)。

圖1 兩臺經緯儀檢測樁機及管樁垂直

1.4 管樁起吊

打樁機安裝到位時,以管樁自身所帶的工具,把焊接好樁尖的管樁吊起。在管樁處于地面以上,且垂直時,將樁帽套上,使樁尖對準標注木樁。核查樁身的垂直性后,進行打樁作業(yè)(見圖2)。

采取兩點起吊法進行吊樁作業(yè),力保管樁的垂直度,確保樁尖與樁位處于同一中心線；當其中的一根鋼絲斷開后,另一根具有保險的作用(見圖2)。

圖2 管樁起吊示意圖

1.5 樁基施打

樁尖與樁位在同一中心線時,打樁機打樁作用開始施打。由于打錘自身重量會使管樁發(fā)生自沉現(xiàn)象,發(fā)生樁身貫入土層中,故要將打錘輕放至樁頂,直至下沉穩(wěn)定,開始作業(yè)。在剛開始作業(yè)時,先采取間斷試打,使管樁貫入土層一定深度為止。打樁過程中,若發(fā)生偏移,應將管樁吊起修正,或者拔出重新打樁。

1.6 接樁

在打樁過程中,在貫入土層后,露出地面50～80cm時,看看樁頂損傷與否,若有必須對樁頂修復,將樁頂上的雜物清除。在上節(jié)管樁就位時,要對管樁端附著物進行清理,再將上下兩節(jié)樁對齊。

上節(jié)樁身與下節(jié)樁頭處于同一中心線時,同時確保上下兩節(jié)間有嚴密的環(huán)襯合縫,方可進行樁接頭的焊接作業(yè)。按樁基環(huán)襯預留的焊縫接口用電弧焊接方式將兩樁焊接起來,除去焊渣檢查合格后繼續(xù)施打(見圖3)。

圖3 管樁接頭焊接圖

1.7 樁基停打

按照管樁長度和最后三陣貫入度決定停打時間,并主要以貫入度為控制點。當管樁施打臨近設計的長度時,并注意管樁每陣貫入度,在每陣貫入度為2～5cm時,便可停止施打作業(yè)。

1.8 樁頭去除及樁基填芯處理

當樁基施工完畢,土方挖至基底設計標高后,應把多余的樁頭利用切割工具將樁切割至比基底標高高10cm,然后用細鐵絲將切割好的圓形PVC板(半徑與樁孔相對應)放入樁孔端部以下1600mm處并固定,放入鋼筋籠(鋼筋籠加工長度為2293mm),鋼筋籠放入樁內1600mm,外露693mm,隨后灌入C30細石混凝土搗實。見圖4。樁基填芯處理方法與詳細設計不符時,以設計為準。

圖4 樁基與承臺錨固圖

2 試樁檢測要求

管樁質量的完整測試數(shù)量必須大于總樁數(shù)的五分之一,即不能少于十根。采用低應變法無法表明管樁完整性的,可采取高應變法、靜載法以及開挖等合適的方式進行檢測作業(yè)。

依據(jù)作業(yè)現(xiàn)場靜載實驗來測試單樁承載力,測試樁數(shù)必須大于總樁數(shù)的1%,即需大于三根,單樁的豎向承載力特征值為Ra=1100KN,另外工程樁嚴禁作為試樁。

3 樁基施工中應注意的幾個問題

樁尖焊接：為使打樁作業(yè)能夠施打可靠,減弱打樁作業(yè)過程中的阻礙力,防止泥土進入樁管中,對每根混凝土管樁的樁端焊接鋼板樁尖。采用12mm的鋼板做成錐形樁尖,其Φ347mm,h∶170mm。樁尖尖部焊接長5cm的Φ20mm鋼筋頭。

垂直度控制：打樁作業(yè)中,樁基的質量與樁管垂直度有著密切關系,故在作業(yè)過程中架設兩臺經緯儀,對樁身的貫入過程進行全程檢測,確保樁管垂直性。經緯儀安裝在打樁機作業(yè)過程中沒有振動的地方,兩臺經緯儀的安裝呈垂直。

配樁：在作業(yè)現(xiàn)場所提供的管樁長度未達到所要求的長度,或作業(yè)所需的管樁生產廠商無法提供匹配的規(guī)格時,作業(yè)過程中可將現(xiàn)場的管樁進行配置,以節(jié)約預制樁管,避免停打時過長的露出樁管,從而造成浪費。

[1]陳天豐.靜壓預應力混凝土管樁施工質量控制和常見問題的處理[M].福州：福建省科技出版社,2006．

[2]周公佐.樁施工的擠土效應及對周圍環(huán)境影響的研究[D].上海：同濟大學,1995．