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【摘要】:软土地基的处理,特别是针对软土层较厚的地基处理是否到位,对施工进度、施工质量和工程造价具都有直接的影响,实践证明PHC桩对软土地基处理切实可行、施工方便、质量可靠,跟其他处理施工工艺相比较,具有造价低和进度快的优点。
【关键词】:PHC桩 软基处理应用分析
Abstract: Soft Ground Treatment, especially thick foundation for the soft soil treatment is in place, have a direct impact on the construction schedule, quality and project cost with the Practice has proved that PHC pile on soft soil foundation treatment effectively feasible, construction, quality, compared with other construction technology for treatment, with advantages of low cost and fast progress.Key words: PHC pile, soft base processing, applications analysis
中圖分类号:X734文献标识码:A 文章编号:
一、PHC桩概述
PHC管桩最早起源于国外,目前在我国建筑行业已广泛应用,但在公路软基处理方面应用还比较少。该技术与传统公路地基处理方法相比较,具有承载力高、工期短、造价便宜、管理方便等优点,且便于工业与民用建筑设计。目前公路路基还是以路基沉降控制为主,承载力一般情况都能满足要求,所以设计一般采用其他桩结构。但是为了节省造价,经常使用PHC管桩,这种桩是由专门的厂家生产,采用先张法预应力施工工艺,蒸汽养护并结合离心成型等工艺制成,这种桩是长细比较大的空心截面预制构件,经常用在软基处理方面。
二、PHC桩在公路软基中的应用分析
按有关设计规定,软土深度大于10m时,软基处理就应该采用预应力静压法施工。施工内容包括:地表处理、压桩至设计深度、浇注桩帽、铺筑碎石垫层、钢塑格栅施工等,以形成复合地基。
2、1 施工前的准备
路基基底处理的主要内容为:1)清除杂草、树根等,场地整平,在路基两边开挖排水沟,清表深度大于等于40cm,整平压实,压实度为85%,横坡不小于5%;2)回填土至原来地面,并压实整平,压实度要达到90%以上,对于潮湿地段应掺灰7%,压实整平,保持5%横坡;3)静力压桩机设计时压桩力应为100t,要求静压机压桩力大干100t,压桩速度大于或等于1m/min,一次压桩路程1.5m一2.om,自带压力表并且要经过核定;4)吊车机(起吊重量大于等于3t),长挂车、水准仪、经纬仪、皮尺、3m直尺、锤球绳等工具要齐全。
2、2 PHC桩成品的质量要求
在进行检验已知标准的本工程中采用的PHC桩.外部直径一般为400mm。一般成品的检验合格标准为:应根据设计桩的深度匹配相应的长度,如果处理的深度大于24m时,不宜超过4节桩,如果处理深度应该小于或等于24m时,一般应不超过2节桩,原则上按“长桩在下、短桩在上”的顺序匹配,每批材料运进场之前需要将检验资料上报给监理工程师,由监理工程师批准后才可以进场。
运输、起吊和堆放要求:因为PHC桩长细比较大,自重也很大,装车、运送过程中容易产生破裂,为了避免这种情况,常用的方法有两支点吊法和两头勾吊法,由挂车运输,悬臂不应超过1m。运输时要绑扎固定好、错位放置且需要分层叠放,堆放高度严禁超过5层。场地堆放的时候需要选择密实平整的场地,或使用垫木进行支承.堆放层数同样不能超过5层。
2、3 PHC管桩的施工应用
桩的沉桩施工方法可采用锤击和静压两种,如果受到场地空间条件的限制,采用静压沉桩,因为静压桩机无噪音、无污染和无振动等优点。管桩的施工一般包括桩的测量定位、沉桩、接桩、再沉桩和再接桩等。根据所设计桩位坐标放出轴线和确定桩位,并且要在一定的时间对桩位控制点进行多次复核,做好每次的定位记录和技术复核记录等。PHC桩位确定之后,要将压桩机尽快移至需要打桩的位置,起吊预制桩,并且要使桩尖垂直对准桩位的中心,缓慢放下使之插入土中,在桩头距地面大约1m左右时要停止静压压桩,这时吊机要吊起另一节桩,然后开始接桩,接桩完毕后,继续压桩,直至达到试验桩的最终压力即不少于1700kN ,并且要保证以硬塑粘土层作为桩端的持力层,达到使用要求后,还要稳压5次,并且每次不得少于2分钟。沉桩过程中,应该经常检测桩身的垂直角度,用来控制桩身的倾斜和位移。桩施工完成后,进行基坑的开挖和截桩,接着浇筑基础。开挖时,最好分层均匀开挖,桩周边的土体高差应该控制在1.0m以内。
除了上述施工条件满足以外,还应注意以下几点:a)认真阅读设计图纸以及地质详细的资料,根据施工图纸设计要求,制定合理的施工计划,然后确定合理的施工顺序,按照工程需要补充静力触探,进一步了解土层的结构和其强度;b)也要做好完整的施工排水,然后根据PHC桩的数量,选择合理的场地,作为PHC桩堆放场地。
2、4 PHC桩质量通病预防及处理
由于外界环境复杂、地质条件不同、工艺上的不熟悉、桩自身的质量、施工不当等原因,管桩施工易发生各种各样的质量问题。
桩身断裂:a)在预制桩时,桩身长度超过了规定的要求.桩尖远离了纵轴线,沉桩时发生弯曲或倾斜;b)PHC桩入土中时,遇到坚硬的障碍物,桩尖受压被挤向一侧;稳桩不垂直,压入一定深度后,发现桩偏离原定轴线,用走架法校正后,桩身弯曲;c)制作桩的混凝土强度不够,桩身出现裂纹或断裂未被发现。
掉角:a)预制混凝土的配合比不良,施工质量有问题,养护措施不到位;b)桩顶面不平整,轴线与顶面不垂直,保护层厚度过大;c)由于桩顶处桩帽的接触不平整,沉桩将不能垂直进行,局部应力集中,造成掉角。
三、PHC沉桩达不到要求时的原因和处理方法
可能原因有:a)由于勘察点少或统计的资料有误,使得对详细地质情况不明,持力层标高标注不明,从而使得设计桩时长度有误;b)对局部的硬夹层、软夹层了解的还不是很清楚.包括地下的很多障碍物、大块砌体、混凝土块等等导致静力压桩是很难达到设计要求的;c)由于地质结构不稳定,同一层土强度差异很大,桩沉到该层时,迸入较深持力层,才能达到贯人度,或很容易就能穿越砂夹层。群桩同时施工,造成砂层密实度越挤越密,会有压沉不下去的情况。
处理方法:处理方法有很多种,例如:a)详细勘察工程地质情况并且必要时实施再一次的实际勘察;b)应该进一步合理的选择压桩顺序及施工方法;c)如碰到砂层时,第一时间和图纸设计院联系,确保准确无误。
四、PHC桩在公路中对软基处理的效果
通过用PHC桩对公路的软基处理,地基承载力明显得到提高,满足了地基承载力的要求,可以保证路基的整体稳定性。再者通过全面复打沉桩,清理基坑后进行100%低应变检测,桩身保持完整。施工复打过程中通过PDA高应变检测承载力符合规定的设计要求。所以PHC桩对软基处理的效果是很明显的。
结语
这种通过PHC桩对软基处理的方法还不是很成熟,条件要求比较苛刻,例如:当采静压施工工艺已经无法通过持力层、无法穿越软弱夹层达到稳定的基岩上,而且还要保证工期和不增加造价的情况下,最好变更施工方法;当承载力不满足时,还要对承载力进行复核,有针对性的进行修改设计进行补桩,然后通过桩基检测,验证达到了承载和使用要求,才能实施这种方案。所以要用这种方案,必须进行多方面的校核才能放心使用。
参考文献:
[1]刘玉卓.公路工程软基处理[M].北京:人民交通出版社,2004.
[2] 江正荣 地基与基础施工手册[M].北京中国建筑工业出版社.1997.
[3] 叶书麟 地基处理与托换技术[M].北京中国建筑工业出版社,1994.
[4] 建筑基桩检测技术规范IGll06—2003,[S].
[5] 建筑桩基技术规范JGJ97—2002,[S].
【关键词】:PHC桩 软基处理应用分析
Abstract: Soft Ground Treatment, especially thick foundation for the soft soil treatment is in place, have a direct impact on the construction schedule, quality and project cost with the Practice has proved that PHC pile on soft soil foundation treatment effectively feasible, construction, quality, compared with other construction technology for treatment, with advantages of low cost and fast progress.Key words: PHC pile, soft base processing, applications analysis
中圖分类号:X734文献标识码:A 文章编号:
一、PHC桩概述
PHC管桩最早起源于国外,目前在我国建筑行业已广泛应用,但在公路软基处理方面应用还比较少。该技术与传统公路地基处理方法相比较,具有承载力高、工期短、造价便宜、管理方便等优点,且便于工业与民用建筑设计。目前公路路基还是以路基沉降控制为主,承载力一般情况都能满足要求,所以设计一般采用其他桩结构。但是为了节省造价,经常使用PHC管桩,这种桩是由专门的厂家生产,采用先张法预应力施工工艺,蒸汽养护并结合离心成型等工艺制成,这种桩是长细比较大的空心截面预制构件,经常用在软基处理方面。
二、PHC桩在公路软基中的应用分析
按有关设计规定,软土深度大于10m时,软基处理就应该采用预应力静压法施工。施工内容包括:地表处理、压桩至设计深度、浇注桩帽、铺筑碎石垫层、钢塑格栅施工等,以形成复合地基。
2、1 施工前的准备
路基基底处理的主要内容为:1)清除杂草、树根等,场地整平,在路基两边开挖排水沟,清表深度大于等于40cm,整平压实,压实度为85%,横坡不小于5%;2)回填土至原来地面,并压实整平,压实度要达到90%以上,对于潮湿地段应掺灰7%,压实整平,保持5%横坡;3)静力压桩机设计时压桩力应为100t,要求静压机压桩力大干100t,压桩速度大于或等于1m/min,一次压桩路程1.5m一2.om,自带压力表并且要经过核定;4)吊车机(起吊重量大于等于3t),长挂车、水准仪、经纬仪、皮尺、3m直尺、锤球绳等工具要齐全。
2、2 PHC桩成品的质量要求
在进行检验已知标准的本工程中采用的PHC桩.外部直径一般为400mm。一般成品的检验合格标准为:应根据设计桩的深度匹配相应的长度,如果处理的深度大于24m时,不宜超过4节桩,如果处理深度应该小于或等于24m时,一般应不超过2节桩,原则上按“长桩在下、短桩在上”的顺序匹配,每批材料运进场之前需要将检验资料上报给监理工程师,由监理工程师批准后才可以进场。
运输、起吊和堆放要求:因为PHC桩长细比较大,自重也很大,装车、运送过程中容易产生破裂,为了避免这种情况,常用的方法有两支点吊法和两头勾吊法,由挂车运输,悬臂不应超过1m。运输时要绑扎固定好、错位放置且需要分层叠放,堆放高度严禁超过5层。场地堆放的时候需要选择密实平整的场地,或使用垫木进行支承.堆放层数同样不能超过5层。
2、3 PHC管桩的施工应用
桩的沉桩施工方法可采用锤击和静压两种,如果受到场地空间条件的限制,采用静压沉桩,因为静压桩机无噪音、无污染和无振动等优点。管桩的施工一般包括桩的测量定位、沉桩、接桩、再沉桩和再接桩等。根据所设计桩位坐标放出轴线和确定桩位,并且要在一定的时间对桩位控制点进行多次复核,做好每次的定位记录和技术复核记录等。PHC桩位确定之后,要将压桩机尽快移至需要打桩的位置,起吊预制桩,并且要使桩尖垂直对准桩位的中心,缓慢放下使之插入土中,在桩头距地面大约1m左右时要停止静压压桩,这时吊机要吊起另一节桩,然后开始接桩,接桩完毕后,继续压桩,直至达到试验桩的最终压力即不少于1700kN ,并且要保证以硬塑粘土层作为桩端的持力层,达到使用要求后,还要稳压5次,并且每次不得少于2分钟。沉桩过程中,应该经常检测桩身的垂直角度,用来控制桩身的倾斜和位移。桩施工完成后,进行基坑的开挖和截桩,接着浇筑基础。开挖时,最好分层均匀开挖,桩周边的土体高差应该控制在1.0m以内。
除了上述施工条件满足以外,还应注意以下几点:a)认真阅读设计图纸以及地质详细的资料,根据施工图纸设计要求,制定合理的施工计划,然后确定合理的施工顺序,按照工程需要补充静力触探,进一步了解土层的结构和其强度;b)也要做好完整的施工排水,然后根据PHC桩的数量,选择合理的场地,作为PHC桩堆放场地。
2、4 PHC桩质量通病预防及处理
由于外界环境复杂、地质条件不同、工艺上的不熟悉、桩自身的质量、施工不当等原因,管桩施工易发生各种各样的质量问题。
桩身断裂:a)在预制桩时,桩身长度超过了规定的要求.桩尖远离了纵轴线,沉桩时发生弯曲或倾斜;b)PHC桩入土中时,遇到坚硬的障碍物,桩尖受压被挤向一侧;稳桩不垂直,压入一定深度后,发现桩偏离原定轴线,用走架法校正后,桩身弯曲;c)制作桩的混凝土强度不够,桩身出现裂纹或断裂未被发现。
掉角:a)预制混凝土的配合比不良,施工质量有问题,养护措施不到位;b)桩顶面不平整,轴线与顶面不垂直,保护层厚度过大;c)由于桩顶处桩帽的接触不平整,沉桩将不能垂直进行,局部应力集中,造成掉角。
三、PHC沉桩达不到要求时的原因和处理方法
可能原因有:a)由于勘察点少或统计的资料有误,使得对详细地质情况不明,持力层标高标注不明,从而使得设计桩时长度有误;b)对局部的硬夹层、软夹层了解的还不是很清楚.包括地下的很多障碍物、大块砌体、混凝土块等等导致静力压桩是很难达到设计要求的;c)由于地质结构不稳定,同一层土强度差异很大,桩沉到该层时,迸入较深持力层,才能达到贯人度,或很容易就能穿越砂夹层。群桩同时施工,造成砂层密实度越挤越密,会有压沉不下去的情况。
处理方法:处理方法有很多种,例如:a)详细勘察工程地质情况并且必要时实施再一次的实际勘察;b)应该进一步合理的选择压桩顺序及施工方法;c)如碰到砂层时,第一时间和图纸设计院联系,确保准确无误。
四、PHC桩在公路中对软基处理的效果
通过用PHC桩对公路的软基处理,地基承载力明显得到提高,满足了地基承载力的要求,可以保证路基的整体稳定性。再者通过全面复打沉桩,清理基坑后进行100%低应变检测,桩身保持完整。施工复打过程中通过PDA高应变检测承载力符合规定的设计要求。所以PHC桩对软基处理的效果是很明显的。
结语
这种通过PHC桩对软基处理的方法还不是很成熟,条件要求比较苛刻,例如:当采静压施工工艺已经无法通过持力层、无法穿越软弱夹层达到稳定的基岩上,而且还要保证工期和不增加造价的情况下,最好变更施工方法;当承载力不满足时,还要对承载力进行复核,有针对性的进行修改设计进行补桩,然后通过桩基检测,验证达到了承载和使用要求,才能实施这种方案。所以要用这种方案,必须进行多方面的校核才能放心使用。
参考文献:
[1]刘玉卓.公路工程软基处理[M].北京:人民交通出版社,2004.
[2] 江正荣 地基与基础施工手册[M].北京中国建筑工业出版社.1997.
[3] 叶书麟 地基处理与托换技术[M].北京中国建筑工业出版社,1994.
[4] 建筑基桩检测技术规范IGll06—2003,[S].
[5] 建筑桩基技术规范JGJ97—2002,[S].