靜壓預(yù)應(yīng)力管樁在邢臺(tái)地區(qū)某工程中的應(yīng)用

王永健

中冶地勘巖土工程有限責(zé)任公司 河北 邢臺(tái) 054000

靜壓預(yù)應(yīng)力管樁是通過(guò)靜壓樁機(jī)設(shè)備上的配重及其自重提供反力而將預(yù)制管樁沉入土體中的成樁工藝。該工藝具有無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音等特點(diǎn)，適應(yīng)當(dāng)前綠色巖土的要求，同時(shí)預(yù)應(yīng)力管樁的樁型一般選用高強(qiáng)度，作為樁基礎(chǔ)具有工程費(fèi)用低、機(jī)械化施工程度高、工藝簡(jiǎn)單、無(wú)污染環(huán)保、檢測(cè)方便等優(yōu)點(diǎn)，大大推廣了靜壓預(yù)應(yīng)力管樁在華北地區(qū)的廣泛應(yīng)用。

1、工程概況

邢臺(tái)市某項(xiàng)目位于沙河市千山中晶玻璃廠工業(yè)園區(qū)內(nèi)，建筑物地上23層、地下2層。該工程基礎(chǔ)采用高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)，強(qiáng)度等級(jí)為C80，樁徑為500mm，對(duì)應(yīng)壁厚為125mm，單樁豎向極限承載力特征值不小于4500kpa。施工樁長(zhǎng)依據(jù)設(shè)計(jì)要求樁長(zhǎng)進(jìn)入土層有效樁長(zhǎng)不小于23米并以貫入度控制為主。

2、材料機(jī)具選擇

樁機(jī)設(shè)備：選擇設(shè)備的總壓力應(yīng)不小于單樁豎向極限承載力特征值的2.1倍。

3、工藝參數(shù)的確定

（1）樁帽及墊材。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，樁帽采用圓筒狀，套樁頭用的筒體內(nèi)徑應(yīng)比樁徑大20～40mm為宜，高度350mm左右為宜。樁墊通常采用草墊或松木橫紋板等材料。

（2）沉樁終止值確定。壓樁終止值由設(shè)計(jì)確定，粘性土層應(yīng)以控制預(yù)制管樁樁端設(shè)計(jì)絕對(duì)標(biāo)高為主，當(dāng)貫入度已達(dá)到而樁端設(shè)計(jì)絕對(duì)標(biāo)高未達(dá)到時(shí)，應(yīng)重復(fù)施壓3次以上，每次應(yīng)保持壓樁力0.5～1.0分鐘。當(dāng)貫入度小于設(shè)計(jì)值時(shí)應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定沉樁終止值。

4、施工工藝控制要點(diǎn)

（1）壓樁的順序：一般應(yīng)從場(chǎng)地中心向外或中央向兩邊施工，如施工場(chǎng)地面積較大時(shí)，可將場(chǎng)地分為多個(gè)施工區(qū)域，壓樁在各段范圍內(nèi)分別進(jìn)行。

（2）底樁的定點(diǎn)。在每個(gè)樁位處用石灰標(biāo)記。

（3）樁身垂直度的控制。靜壓管樁沉樁時(shí)宜設(shè)置經(jīng)緯儀在兩個(gè)方向上進(jìn)行校準(zhǔn)來(lái)控制樁的垂直度。

（4）預(yù)制管樁接樁宜在預(yù)制樁尖進(jìn)入硬質(zhì)土層后進(jìn)行，應(yīng)控制管樁的接頭數(shù)量，以不超過(guò)3個(gè)為宜，接樁時(shí)應(yīng)注意上、下節(jié)樁的中心線偏差不宜大于2mm，節(jié)點(diǎn)彎曲度不得大于該樁段長(zhǎng)的0.1%為宜。

（5）靜壓管樁施工應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，因持力層為密實(shí)狀態(tài)中砂或樁長(zhǎng)較長(zhǎng)時(shí)，宜取2倍設(shè)計(jì)壓力值作為最后穩(wěn)壓力，并穩(wěn)壓不少于3次，每次穩(wěn)定1分鐘，記錄其最終穩(wěn)壓時(shí)的貫入度。

（6）靜壓樁施工時(shí)，應(yīng)及時(shí)記錄管樁每次下沉地層中1米時(shí)壓力表的壓力值，當(dāng)沉樁至設(shè)計(jì)絕對(duì)標(biāo)高或兩倍呈設(shè)計(jì)壓力值時(shí)，應(yīng)記錄最后三次穩(wěn)定壓力的貫入度。

（7）樁頭填芯。由于樁基礎(chǔ)與建筑物的上部結(jié)構(gòu)主要通過(guò)筏板基礎(chǔ)的連接，有關(guān)管樁技術(shù)規(guī)范規(guī)定不宜小于10cm。

5、施工中常見(jiàn)質(zhì)量事故原因分析及防治

（1）擠土效應(yīng)和振動(dòng)影響的防治方法：

1）在管樁布樁設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)控制置換率，針對(duì)樁距較密區(qū)域的管樁施工可采用預(yù)鉆孔沉樁措施，施工時(shí)應(yīng)隨鉆隨打，預(yù)鉆孔徑宜比樁徑小40-80mm，預(yù)鉆深度宜取施工樁長(zhǎng)的1/3-1/2。

2）先制定有效的施工流水路線，嚴(yán)格控制壓樁速率在1米/分鐘左右。

錄音過(guò)程是為了獲得更好的原聲，方便后期處理，而后期處理工作便是對(duì)聲音的進(jìn)一步美化，通過(guò)音頻軟件效果插件、硬件聲音處理設(shè)備處理，能夠使得聲音更具美感。后期處理過(guò)程主要包括配樂(lè)、降噪和頻率補(bǔ)償三個(gè)方面。

3）沉樁施工過(guò)程中應(yīng)派專人負(fù)責(zé)對(duì)場(chǎng)地周邊建筑物及附近的地下管網(wǎng)的沉降變形的監(jiān)測(cè)，尤其對(duì)重要的管線及建筑物處可采取改其它樁型等措施。

4）施工過(guò)程中必須控制停歇時(shí)間，應(yīng)盡量避免因停歇時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致摩阻力增大造成壓樁施工困難。

（2）沉樁時(shí)遇到淺層障礙無(wú)法繼續(xù)的防治辦法：

1）管樁施工前應(yīng)詳細(xì)了解場(chǎng)地內(nèi)原有建筑的舊基礎(chǔ)情況，如必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行探樁施工，場(chǎng)地內(nèi)淺埋的舊基礎(chǔ)可采用挖除處理，對(duì)于深埋的障礙物，當(dāng)影響沉樁施工時(shí)，應(yīng)盡量將其清除后沉樁，嚴(yán)禁采用樁機(jī)設(shè)備強(qiáng)行糾偏的方法。

2）當(dāng)已沉樁進(jìn)入土層較深，因深埋障礙物致使樁無(wú)法拔出時(shí)，選用勘察鉆機(jī)將鉆具通過(guò)管樁的空洞中進(jìn)行鉆孔，鉆穿該障礙物后繼續(xù)施工。

（3）樁斜的防治方法：

1）因選用的樁機(jī)設(shè)備及配重達(dá)450噸以上，設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前必須平整施工場(chǎng)地，必要時(shí)應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采取加固措施提高其承載力，使其滿足靜壓樁設(shè)備的施工要求。

2）施工過(guò)程中對(duì)樁身垂直度必須嚴(yán)格控制，尤其在施工第一節(jié)樁時(shí)，其垂直度偏差不得超過(guò)樁長(zhǎng)的0.5%，第二節(jié)樁以下施工時(shí)應(yīng)保證送樁桿、樁身及樁帽應(yīng)在同一垂直線上，沉樁時(shí)應(yīng)安排專人在兩個(gè)方向上用經(jīng)緯儀進(jìn)行垂直校準(zhǔn)。

3）接樁數(shù)量盡量減少，不宜超過(guò)3個(gè)，接樁時(shí)機(jī)應(yīng)選擇在管樁的樁尖進(jìn)入硬質(zhì)土層后方可進(jìn)行。接樁時(shí)應(yīng)使上、下節(jié)樁的中心線偏差不宜大于2mm，節(jié)點(diǎn)彎曲度不得大于樁段長(zhǎng)度的0.1%。

4）制定合理的施工順序，樁基施工后的孔洞應(yīng)及時(shí)回填。

5）當(dāng)沉樁時(shí)遇到深埋障礙物時(shí)應(yīng)及時(shí)停止施工，將其排除后再進(jìn)行沉樁施工，沉樁中如發(fā)現(xiàn)樁身不垂直情況應(yīng)及時(shí)糾正，嚴(yán)重時(shí)應(yīng)將樁拔出重施工，壓樁施工一定深度后，嚴(yán)禁采用樁機(jī)設(shè)備移動(dòng)進(jìn)行糾偏，防止斷樁事故發(fā)生。

6）采用預(yù)鉆孔法時(shí)，嚴(yán)格控制鉆孔垂直度。

7）合理布置樁位，中心距不小于3倍樁徑。

（4）樁身破壞的防治方法：

1）施工終止條件，由于本工程的管樁樁長(zhǎng)23米，根據(jù)設(shè)計(jì)要求以控制設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為主，終壓力值作對(duì)比參考，如遇到壓力值尚未滿足設(shè)計(jì)要求，而樁頂?shù)臉?biāo)高已到達(dá)設(shè)計(jì)絕對(duì)標(biāo)高，宜繼續(xù)沉樁約1米，直至壓力值滿足設(shè)計(jì)要求。

2）管樁施工結(jié)束后應(yīng)采用合理的工序進(jìn)行基槽的土方開(kāi)挖及樁頭鑿除，土方開(kāi)挖施工中，應(yīng)隨時(shí)注意加強(qiáng)對(duì)管樁樁身完整性及強(qiáng)度的檢查驗(yàn)收，施工中如破壞樁身情形，應(yīng)對(duì)樁身情況采用有效的手段進(jìn)行檢測(cè)如小應(yīng)變等，根據(jù)破壞程度以確定相應(yīng)的處理措施。

（5）樁身抬高的防治方法：

管樁施工完成后，根據(jù)標(biāo)高情況對(duì)局部管樁進(jìn)行復(fù)壓1—2次，必要時(shí)甚至多次。管樁施工完后應(yīng)在嵌固期結(jié)束后方可進(jìn)行土方施工，嵌固期根據(jù)不同土質(zhì)的要求，一般按7～21天。

6、結(jié)束語(yǔ)

隨著靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)的廣泛應(yīng)用和極大發(fā)展，綜合考慮各工程施工場(chǎng)地的地質(zhì)條件，有效選擇材料機(jī)具，合理確定預(yù)應(yīng)力管樁的工藝參數(shù)，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，定會(huì)取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。