勁性體管樁施工技術(shù)

劉威

摘 要：漢北河新溝二線船閘工程結(jié)構(gòu)物荷載大且對變形和穩(wěn)定性要求高，地基軟弱土層較厚，設(shè)計(jì)以預(yù)制勁性體管樁處理地基。該工程跨閘公路橋空箱地基采用勁性體管樁，管樁采用導(dǎo)桿式柴油打樁機(jī)錘擊方法施工。本論文主要介紹該工程中勁性體管樁的施工工藝和施工中遇到的問題及解決辦法。

關(guān)鍵詞：船閘工程；勁性體管樁；施工工藝

1 工程概況

漢北河新溝二線船閘工程工程規(guī)模為大（2）型，工程等級為II，因跨閘公路橋?yàn)殚_啟橋，對沉降要求較嚴(yán)格，所以跨閘公路橋空箱地基采用勁性體管樁，管樁采用導(dǎo)桿式柴油打樁機(jī)錘擊方法施工。工程結(jié)構(gòu)物荷載較大且對變形和穩(wěn)定性要求較高，地基軟弱土層較厚，從上到下土層為粉質(zhì)黏土層、粉砂層，以預(yù)制勁性體管樁處理地基。

2 施工準(zhǔn)備

2.1 勁性體管樁生產(chǎn)

本工程管樁全部為勁性體管樁，然后運(yùn)送至項(xiàng)目部現(xiàn)場。管樁規(guī)格為外徑600mm，壁厚60mm，樁長19m，混凝土強(qiáng)度C60。管樁要求經(jīng)過高壓釜蒸壓，蒸壓后滿足強(qiáng)度方可送至現(xiàn)場施工。管樁進(jìn)場后，由材料員與質(zhì)檢員先進(jìn)行驗(yàn)收，剔除可能存在的不合格管樁，要求管樁廠退回，剩余合格管樁卸車施工。進(jìn)場檢驗(yàn)包括混凝土抗壓強(qiáng)度、外觀質(zhì)量、尺寸允許偏差和抗裂性能等。

2.2 勁性體管樁尺寸及質(zhì)量要求

勁性體管樁的長度允許偏差為±0.5%，端部傾斜≤0.5%，直徑+5/-2，壁厚+20/0，保護(hù)層厚度+5/0，樁身彎曲度≤L/1000。

局部粘皮和麻面累計(jì)面積不應(yīng)大于樁總外表面的0.5%；每處粘皮和麻面的深度不得大于5mm，如果超過范圍且應(yīng)修補(bǔ)。漏漿深度不應(yīng)大于5mm，每處漏漿長度不得大于300mm，累計(jì)長度不得大于管樁長度的10%，或?qū)ΨQ漏漿的搭接長度不得大于100mm，且應(yīng)修補(bǔ)。局部磕損深度不應(yīng)大于5mm，每處面積不得大于5000mm2，且應(yīng)修補(bǔ)。不允許露筋，表面不得出現(xiàn)環(huán)向和縱向裂縫，管樁端面混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋鐓頭不得高出端板平面，不允許出現(xiàn)斷筋、脫頭。樁套箍凹陷深度不應(yīng)大于10mm。不允許出現(xiàn)內(nèi)表面混凝土塌落，接頭和樁套箍與樁結(jié)合面不允許出現(xiàn)空洞和蜂窩，漏漿深度不應(yīng)大于5mm，漏漿長度不得大于周長的1/6。

3 勁性體管樁施工

3.1 管樁施工工藝

測量放線-樁機(jī)就位-對中喂樁-調(diào)直樁機(jī)-錘擊沉樁-管樁焊接-送樁器送樁至設(shè)計(jì)標(biāo)高-樁機(jī)移位

根據(jù)施工需要和現(xiàn)場實(shí)際情況，項(xiàng)打樁之前由項(xiàng)目部測量員通過GPS測出打樁場地高程，以便確定送樁長度，提前做好送樁桿，施工隊(duì)測量員根據(jù)項(xiàng)目部給出的一個(gè)控制樁位坐標(biāo)計(jì)算出其他樁位坐標(biāo)，經(jīng)復(fù)核無誤，用全站儀測放控制樁位，通過控制樁位用鋼尺量出待打樁位，用紅色筷子及石灰標(biāo)記樁位（逐排測放樁位）。打樁設(shè)備進(jìn)場后，在現(xiàn)場進(jìn)行組裝調(diào)試。施工隊(duì)根據(jù)樁位圖及現(xiàn)場實(shí)際情況確定打樁順序，之后樁機(jī)就位。樁帽（送樁桿）大小合適，兩者大小不合適都可能在打樁過程中使樁受力不均，產(chǎn)生偏心力，破壞樁身。

履帶吊將管樁移至樁位附近，用鋼絲繩綁住管樁，由配有吊鉤的鋼絲繩吊起管樁喂進(jìn)樁帽，在直樁的前提下，將管樁擱置地面，樁錘停在樁頂上方（不壓錘）。穩(wěn)定后調(diào)直樁架，使樁對準(zhǔn)樁位，待樁身穩(wěn)定后壓錘，壓樁下沉，穩(wěn)定后，測量人員根據(jù)正側(cè)面兩臺經(jīng)緯儀觀察樁身垂直度，確定垂直后，開油門錘擊。沉樁過程中，調(diào)節(jié)樁錘、樁帽、樁身處在同一軸線上，使樁架與樁身平行，以免產(chǎn)生偏心錘擊。

樁架與樁身調(diào)直后，開油門錘擊。沉樁時(shí)，測量人員隨時(shí)觀察樁身垂直度，垂直度偏差超過0.5%，必須及時(shí)調(diào)整。樁帽接近地面時(shí)停錘，準(zhǔn)備送樁。送樁前在已沉樁上墊上樁墊，然后套上送樁桿，下錘，使送樁桿帽與樁頂接觸平實(shí)，送樁桿與樁軸線成一直線后開錘送樁，直至送樁到設(shè)計(jì)標(biāo)高。

沉樁標(biāo)高控制：送樁前在送樁桿上用白色噴漆標(biāo)記出一控制標(biāo)高，此標(biāo)記到送樁桿底部距離為H。當(dāng)送樁接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，測量員通過水準(zhǔn)儀觀察樁的入土情況，當(dāng)送樁桿上所做標(biāo)記與水準(zhǔn)儀橫絲讀數(shù)相平時(shí)，指揮操作人員停錘移機(jī)。

3.2 停錘標(biāo)準(zhǔn)

錘擊沉樁應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，不應(yīng)中途停頓，停錘標(biāo)準(zhǔn)以控制樁頂標(biāo)高為主，貫入度為輔。當(dāng)樁未打到設(shè)計(jì)標(biāo)高，貫入度已達(dá)到要求，應(yīng)繼續(xù)錘擊3陣，其每陣10擊的平均貫入度不大于規(guī)定的數(shù)值，停錘。一般要求最后10擊的貫入度<20mm即可收錘。

3.3 操作要點(diǎn)

（1）錘擊壓應(yīng)力不得大于混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

（2）送樁桿頭與樁頂之間應(yīng)加設(shè)彈性樁墊、樁墊厚度應(yīng)均勻；

（3）沉樁時(shí)應(yīng)保證樁架垂直，勁性體管樁與樁機(jī)平行，打樁時(shí)垂直度不應(yīng)大于0.5%；

（4）每根樁應(yīng)一次性連續(xù)施打到底，送樁應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，盡量減少中間停歇時(shí)間；

（5）沉樁過程中，出現(xiàn)樁身傾斜、位移、樁身或樁頂破損等異常情況時(shí)，應(yīng)停止沉樁，待查明原因并進(jìn)行必要的處理后，方可繼續(xù)施工。

3.4 施工實(shí)際中引起壞樁的問題及解決方法

（1）管樁施工時(shí)壞樁原因：?樁受力偏心：樁身傾斜，垂直度大于0.5%，送樁時(shí)送樁桿不垂直，錘擊送樁桿傳力時(shí)樁身承受偏心力，打壞樁頭；送樁時(shí)樁頂未放置樁墊，送樁帽與樁頭直接接觸，打壞樁頭。對于垂直度的問題，在現(xiàn)場打樁時(shí)，嚴(yán)格要求打樁技術(shù)工人控制樁的垂直度，嚴(yán)禁出現(xiàn)斜樁。送樁時(shí)必須在樁頂放置樁墊，嚴(yán)禁樁頂與送樁桿硬碰硬的情況出現(xiàn)。

（2）送樁時(shí)樁未到設(shè)計(jì)標(biāo)高且貫入度未達(dá)到要求時(shí)樁頭被打碎，應(yīng)在此樁旁間隔一定距離補(bǔ)樁，打至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

3.5 勁性體管樁檢測試驗(yàn)

勁性體管樁檢測試驗(yàn)有三種：低應(yīng)變、單樁承載力、復(fù)合地基承載力。勁性體管樁施工完成后7天，由監(jiān)理隨機(jī)抽取一定比例管樁做低應(yīng)變試驗(yàn)檢測樁身完整性，之后分別挑選3根勁性體管樁做單樁承載力及復(fù)合地基承載力試驗(yàn)以檢驗(yàn)樁的承載力是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。由檢測單位指揮履帶吊吊配重塊搭設(shè)試驗(yàn)臺，試驗(yàn)臺搭設(shè)好后，連接儀器開始做試驗(yàn)，對千斤頂分段加壓到41MPa，每加壓到一個(gè)階段，靜止等待一段時(shí)間，讀取沉降設(shè)備顯示的讀數(shù)。到最后加壓到41MPa時(shí)，讀取沉降設(shè)備最終讀數(shù)，根據(jù)側(cè)得數(shù)據(jù)計(jì)算出整根樁的沉降值，此值不超過40mm合格。

4 結(jié)束語

針對勁性體施工中遇到的問題現(xiàn)做簡單總結(jié)如下：?由于施工場地滲水較多，造成了施工場地的承載力不夠，在沒有條件創(chuàng)造建筑垃圾及生石灰處理場地的情況下，可水泥硬化場地的方法解決。勁性體樁屬于薄壁管樁，在施工過程中極易造成樁基損壞，從起重吊裝、樁錘選擇、垂直度控制、樁墊控制進(jìn)行相應(yīng)的控制，減少壞樁率。管樁樁頂標(biāo)高的正確與否直接影響到后續(xù)施工。過高會影響開挖，且需要人工切割掉過高管樁，增加施工成本；過低會增加墊層砼用量，相應(yīng)增加施工成本。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王建.預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁錘擊法的施工[J].建筑技術(shù)與應(yīng)用，2008.