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摘要: 静力压桩法是将预制桩压入土中的一种沉桩工艺,它是一种传统的施工技术,适用于多重土质与地区,相对比较简单的地基基础处理方法。随着国家对环境保护要求越来越严格,在所有地基基础处理施工方法中,静压桩工法由于对环境不造成污染,包括不需要使用泥浆作冲洗液,不需排除废将污染环境,施工使用静力液压压桩,不造成噪音污染,施工效率高,施工不需干固期,单桩承载力直观可靠等,在城市人口密集的旧城改造中具有市场发展前景。下面结合某高层住宅楼桩基工程,对静压桩的施工技术进行了探讨,并提出了相应的质量控制措施。
关键词:高层住宅;桩基础;静压桩;施工方法;质量控制
引言:
高层建筑多采用桩基础、筏式基础、箱形基础或桩与箱形基础的复合基础。其中桩基是应用最广的一种基础形式,按照施工方法的不同一般有:现浇混凝土灌柱桩、混凝土预制桩以及钢桩。灌注桩由于桩承载力大,适应范围广,对环境影响小,因此应用日益广泛。混凝土预制桩一般具有振动、噪声大和挤土效应等缺点,使用量正在逐渐减少。钢桩一般造价较高,只能在特殊情况下使用。静力压桩法是将预制桩压入土中的一种沉桩工艺,静压桩适用于多重土质与地区。
一、工程概况
该工程地上18层,地下1层,主体平面尺寸为52.7m×13.7m,基础埋深6m,采用筏板基础,剪力墙结构。场地狭小,地处居民区,周边都有建筑。场地地貌单元为Ⅰ级阶地,稳定水位埋深在自然地面下3.5m,水位变幅为0.5m左右,地下水对混凝土结构及混凝土内的钢筋均具有弱腐蚀性,场地为中软场地,抗震介于有利与不利地段之间,属一般场地,建筑场地类别为Ⅲ类,地基液化等级为轻微液化。桩基工程采用PHC-500×125预应力管桩,静压法施工,共有167根桩。
二、施工技术
1.施工准备
(1)对现场进行全面踏勘,了解地下管线的分布和邻近建筑物的位置、距离及使用情况,为编制实施性的压桩施工方案提供必要的资料。
(2)做好施工现场的“三通一平”的工作,设置供水、供电系统,清除妨碍施工的地上和地下障碍物,保持道路畅通。
(3)桩基轴线的定位点(引点)应设置在不受打桩影响的地方。打桩地区附近需设置不少于2个的水准点,用以检查桩位的偏差和桩的入土深度。
(4)根据轴线放出桩位,用8的短钢筋定好桩位(钢筋末端绑扎颜色显眼的纤维带,易于识别的标志),并用白灰粉根据桩径围住桩位,便于复查。
(5)按施工顺序组装机械和设备,接通电源、水源,并进行试机,检测压桩机械传感设备是否完好,桩机配重与设计承载力是否相适应。
(6)施工所用材料要按照计划量分批进场,及时进行检验,并提供各材料出厂合格证明文件。
2.主要施工方法
(1)压桩工艺流程。确定桩位→桩机就位→吊桩插桩→桩身对中调直→静压沉桩→接桩→再静压沉桩→终止压桩→切割桩头(开挖后履行)→移机开始第二根桩施工。
(2)压桩顺序。根据桩的密集程度和现场施工条件的考虑,静压桩分为东、西两个施工段,施打顺序为:由中间开始先向东面进行,然后再由中间向西面进行。
(3)压桩施工方法。为了确定现场地质条件,按设计要求首先选择一组桩(3根)进行试桩,有效桩长有19m,24m,32m,经测试最后确定:设计有效桩长为24m。在全面施工前有代表性地做一组检测桩(3根有效桩长24m的桩),压桩后停够15d,经试桩检测合格,才进行全面施工。
a.确定桩位。利用纵横轴线的控制桩和测量仪器,依照设计图纸的布点图确定桩点的具体位置,然后采用钢钉打入地下100mm定位并做好标记,避免施工机械碾压后桩点出现错位。
b.桩机就位。压桩机就位时,应对准桩位,利用机械的液压系统来调节机身水平。同时,根据土质情况,进行相适应的压桩机配重。桩机就位后进行吊桩、插桩,吊桩时应在桩上部1/3处捆牢,严格按照有关吊装安全操作规程进行;插桩一般情况下在入土30cm~50cm为宜,然后校正桩的垂直度(误差应小于0.5%),重复操作检查对中和垂直度均符合规定后方可进行静压沉桩施工。
c.静压沉桩。操作液压系统,启动压桩油缸,持续把桩慢慢压入土中,要控制好施压的进度,一般不超过2m/min,达到压桩力的要求以后,必须保持荷载持续、稳定。压桩时须从两个互同90°的方向时刻检查桩身垂直度,如遇下列情况必须暂停压桩并查明原因:贯入度剧变;桩身突然倾斜、跑位;桩头混凝土剥落,桩身出现裂缝;地面明显隆起,邻桩上浮或位移过大。在压桩过程中,若碰到硬土层,不能用力过猛,防止桩折断,抬架时也要轻抬轻放,否则容易造成桩身开裂或桩架倾斜倒塌事故。
d.接桩。本工程采用焊接法接桩。对接时,上、下节桩连接的中心线偏差不得大于10mm,节点弯曲矢高不得大于1‰桩长,在桩头高出地面0.5m~1.0m处进行连接。焊接前用钢丝刷将两个对接接头上的泥土、铁锈和油污等杂质清除干净;先在接缝口四周对称点焊4个~6个点,待上下节桩固定后再正式焊接。焊接采用CO2人工對称焊接,焊缝应连续饱满,及时清理焊渣并防止焊接变形。
e.终止压桩。根据设计要求本次施工以桩顶标高为控制原则,当桩顶标高与设计标高相符,同时终压力值达到设计要求时,终止压桩。
三、质量控制措施
桩基工程属于地下隐蔽工程,它的质量监管对整个工程来说是至关重要的,必须精心施工、严格监管、提出切实有效的措施,确保每一根桩符合设计要求,从而确保整个工程基础的质量。
(1)进入现场的预制桩质量必须符合设计要求和施工规范的规定,并有出厂合格证书。检查桩是否有明显的纵向裂缝、端部平面是否倾斜、桩身弯曲是否符合规范要求、混凝土强度是否达到要求。
(2)桩在起吊和搬运时,必须做到吊点符合设计要求,应平稳和不得损坏。
(3)预制桩堆放应符合下列要求:场地应平整坚实,不得产生不均匀下沉;堆放层数不宜超过四层,各层垫木应对齐,与吊点应在同一断面上。
(4)施工过程中,应妥善保护好桩基的轴线和标高的控制桩,经常作系统检查和校正,检查其位置是否符合设计要求,保证定位准确。
(5)焊接接桩时,钢板宜用低碳钢,上、下节桩连接的中心线偏差不得大于10mm,节点弯曲矢高不得大于1‰桩长。电焊必须由两人对称施焊,并确保焊缝的长度、宽度、厚度,焊好接头后自然冷却5min~8min后方可施压。禁止用水冷却或焊好即压。
(6)打桩时,桩锤、桩帽和桩身应在同一中心线上,桩插入时的垂直度偏差不得超过0.5%。打桩的垂直度用两台经纬仪从两个面(构成90°的两个面)来控制。
(7)打桩的标高和贯入度必须符合设计要求和施工规范的规定。
(8)当桩下沉至接近设计标高时,不可过早停压,否则补压时常会发生停止下沉的现象。
(9)沉桩时,当阻力突然增大,甚至超过压桩机最大静压能力而使桩机上抬时,可将最大静压力作用在桩上,采取忽停忽压的冲击施压法,使桩缓慢下沉至穿透硬夹层。
四、结语
综上所述,静压桩除具有时间短、成本低、施工相对简单、质量可靠、单桩竖向承载力高等优点外,还具有无噪声、无振动、无冲击力等优点,所以在我国的很多地区得到了广泛的应用和发展,尤其在居民比较密集的城区备受广大业主的青睐。
参考文献:
[1]欧阳立清.桩基础施工影响质量的因素及对策[J].中华建设,2008(2):53-55.
[2]陈敏.PHC管桩静压施工技术探讨[J].山西建筑,2010, 36(6):81-82
[3]肖志坚,罗洁玲.静压桩基础施工中常见的质量问题及处理方法[J].企业科技与发展,2010,(16)
关键词:高层住宅;桩基础;静压桩;施工方法;质量控制
引言:
高层建筑多采用桩基础、筏式基础、箱形基础或桩与箱形基础的复合基础。其中桩基是应用最广的一种基础形式,按照施工方法的不同一般有:现浇混凝土灌柱桩、混凝土预制桩以及钢桩。灌注桩由于桩承载力大,适应范围广,对环境影响小,因此应用日益广泛。混凝土预制桩一般具有振动、噪声大和挤土效应等缺点,使用量正在逐渐减少。钢桩一般造价较高,只能在特殊情况下使用。静力压桩法是将预制桩压入土中的一种沉桩工艺,静压桩适用于多重土质与地区。
一、工程概况
该工程地上18层,地下1层,主体平面尺寸为52.7m×13.7m,基础埋深6m,采用筏板基础,剪力墙结构。场地狭小,地处居民区,周边都有建筑。场地地貌单元为Ⅰ级阶地,稳定水位埋深在自然地面下3.5m,水位变幅为0.5m左右,地下水对混凝土结构及混凝土内的钢筋均具有弱腐蚀性,场地为中软场地,抗震介于有利与不利地段之间,属一般场地,建筑场地类别为Ⅲ类,地基液化等级为轻微液化。桩基工程采用PHC-500×125预应力管桩,静压法施工,共有167根桩。
二、施工技术
1.施工准备
(1)对现场进行全面踏勘,了解地下管线的分布和邻近建筑物的位置、距离及使用情况,为编制实施性的压桩施工方案提供必要的资料。
(2)做好施工现场的“三通一平”的工作,设置供水、供电系统,清除妨碍施工的地上和地下障碍物,保持道路畅通。
(3)桩基轴线的定位点(引点)应设置在不受打桩影响的地方。打桩地区附近需设置不少于2个的水准点,用以检查桩位的偏差和桩的入土深度。
(4)根据轴线放出桩位,用8的短钢筋定好桩位(钢筋末端绑扎颜色显眼的纤维带,易于识别的标志),并用白灰粉根据桩径围住桩位,便于复查。
(5)按施工顺序组装机械和设备,接通电源、水源,并进行试机,检测压桩机械传感设备是否完好,桩机配重与设计承载力是否相适应。
(6)施工所用材料要按照计划量分批进场,及时进行检验,并提供各材料出厂合格证明文件。
2.主要施工方法
(1)压桩工艺流程。确定桩位→桩机就位→吊桩插桩→桩身对中调直→静压沉桩→接桩→再静压沉桩→终止压桩→切割桩头(开挖后履行)→移机开始第二根桩施工。
(2)压桩顺序。根据桩的密集程度和现场施工条件的考虑,静压桩分为东、西两个施工段,施打顺序为:由中间开始先向东面进行,然后再由中间向西面进行。
(3)压桩施工方法。为了确定现场地质条件,按设计要求首先选择一组桩(3根)进行试桩,有效桩长有19m,24m,32m,经测试最后确定:设计有效桩长为24m。在全面施工前有代表性地做一组检测桩(3根有效桩长24m的桩),压桩后停够15d,经试桩检测合格,才进行全面施工。
a.确定桩位。利用纵横轴线的控制桩和测量仪器,依照设计图纸的布点图确定桩点的具体位置,然后采用钢钉打入地下100mm定位并做好标记,避免施工机械碾压后桩点出现错位。
b.桩机就位。压桩机就位时,应对准桩位,利用机械的液压系统来调节机身水平。同时,根据土质情况,进行相适应的压桩机配重。桩机就位后进行吊桩、插桩,吊桩时应在桩上部1/3处捆牢,严格按照有关吊装安全操作规程进行;插桩一般情况下在入土30cm~50cm为宜,然后校正桩的垂直度(误差应小于0.5%),重复操作检查对中和垂直度均符合规定后方可进行静压沉桩施工。
c.静压沉桩。操作液压系统,启动压桩油缸,持续把桩慢慢压入土中,要控制好施压的进度,一般不超过2m/min,达到压桩力的要求以后,必须保持荷载持续、稳定。压桩时须从两个互同90°的方向时刻检查桩身垂直度,如遇下列情况必须暂停压桩并查明原因:贯入度剧变;桩身突然倾斜、跑位;桩头混凝土剥落,桩身出现裂缝;地面明显隆起,邻桩上浮或位移过大。在压桩过程中,若碰到硬土层,不能用力过猛,防止桩折断,抬架时也要轻抬轻放,否则容易造成桩身开裂或桩架倾斜倒塌事故。
d.接桩。本工程采用焊接法接桩。对接时,上、下节桩连接的中心线偏差不得大于10mm,节点弯曲矢高不得大于1‰桩长,在桩头高出地面0.5m~1.0m处进行连接。焊接前用钢丝刷将两个对接接头上的泥土、铁锈和油污等杂质清除干净;先在接缝口四周对称点焊4个~6个点,待上下节桩固定后再正式焊接。焊接采用CO2人工對称焊接,焊缝应连续饱满,及时清理焊渣并防止焊接变形。
e.终止压桩。根据设计要求本次施工以桩顶标高为控制原则,当桩顶标高与设计标高相符,同时终压力值达到设计要求时,终止压桩。
三、质量控制措施
桩基工程属于地下隐蔽工程,它的质量监管对整个工程来说是至关重要的,必须精心施工、严格监管、提出切实有效的措施,确保每一根桩符合设计要求,从而确保整个工程基础的质量。
(1)进入现场的预制桩质量必须符合设计要求和施工规范的规定,并有出厂合格证书。检查桩是否有明显的纵向裂缝、端部平面是否倾斜、桩身弯曲是否符合规范要求、混凝土强度是否达到要求。
(2)桩在起吊和搬运时,必须做到吊点符合设计要求,应平稳和不得损坏。
(3)预制桩堆放应符合下列要求:场地应平整坚实,不得产生不均匀下沉;堆放层数不宜超过四层,各层垫木应对齐,与吊点应在同一断面上。
(4)施工过程中,应妥善保护好桩基的轴线和标高的控制桩,经常作系统检查和校正,检查其位置是否符合设计要求,保证定位准确。
(5)焊接接桩时,钢板宜用低碳钢,上、下节桩连接的中心线偏差不得大于10mm,节点弯曲矢高不得大于1‰桩长。电焊必须由两人对称施焊,并确保焊缝的长度、宽度、厚度,焊好接头后自然冷却5min~8min后方可施压。禁止用水冷却或焊好即压。
(6)打桩时,桩锤、桩帽和桩身应在同一中心线上,桩插入时的垂直度偏差不得超过0.5%。打桩的垂直度用两台经纬仪从两个面(构成90°的两个面)来控制。
(7)打桩的标高和贯入度必须符合设计要求和施工规范的规定。
(8)当桩下沉至接近设计标高时,不可过早停压,否则补压时常会发生停止下沉的现象。
(9)沉桩时,当阻力突然增大,甚至超过压桩机最大静压能力而使桩机上抬时,可将最大静压力作用在桩上,采取忽停忽压的冲击施压法,使桩缓慢下沉至穿透硬夹层。
四、结语
综上所述,静压桩除具有时间短、成本低、施工相对简单、质量可靠、单桩竖向承载力高等优点外,还具有无噪声、无振动、无冲击力等优点,所以在我国的很多地区得到了广泛的应用和发展,尤其在居民比较密集的城区备受广大业主的青睐。
参考文献:
[1]欧阳立清.桩基础施工影响质量的因素及对策[J].中华建设,2008(2):53-55.
[2]陈敏.PHC管桩静压施工技术探讨[J].山西建筑,2010, 36(6):81-82
[3]肖志坚,罗洁玲.静压桩基础施工中常见的质量问题及处理方法[J].企业科技与发展,2010,(16)