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在城市建設中,由于人口密集而土地有限,人們便向空中及地下發展,建造了大量高層建筑,以獲得更大的活動空間;同時,由于現代科學技術的發展及新村料、新工藝、新設備的涌現,也為高層建筑設計與施工奠定了基礎。目前,樁基礎是我國高層建筑的主要基礎類型,按照施工方法的不同,樁有預制樁和灌注樁兩大類。預制樁是用錘擊、靜壓、振動或水沖等沉入方法將樁打入土中;灌注樁則是在施工現場的樁位上成孔,然后在孔內放入鋼筋籠、灌注混凝土而成。本文將結合了高層住宅樓樁基工程,對靜壓樁的施工技術進行探討。
1 工程概況
該工程地上18層,地下1層,主體平面尺寸為52.7 m×13.7 m,基礎埋深6 m,采用筏板基礎,剪力墻結構。場地狹小,地處居民區,周邊都有建筑。場地地貌單元為汾河西岸Ⅰ級階地,穩定水位埋深在自然地面下3. 5 m,水位變幅為0. 5 m左右,地下水對混凝土結構及混凝土內的鋼筋均具有弱腐蝕性,場地為中軟場地,抗震介于有利與不利地段之間,屬一般場地,建筑場地類別為Ⅲ類,地基液化等級為輕微液化。樁基工程采用PHC-500×125預應力管樁,靜壓法施工,共有167根樁。
2 施工技術
2.1 施工準備
1)對現場進行全面踏勘,了解地下管線的分布和鄰近建筑物的位置、距離及使用情況,為編制實施性的壓樁施工方案提供必要的資料。
2)做好施工現場的“三通一平”的工作,設置供水、供電系統,清除妨礙施工的地上和地下障礙物,保持道路暢通。
3)樁基軸線的定位點(引點)應設置在不受打樁影響的地方。打樁地區附近需設置不少于2個的水準點,用以檢查樁位的偏差和樁的入土深度。
4)根據軸線放出樁位,用 8的短鋼筋定好樁位(鋼筋末端綁扎顏色顯眼的纖維帶,易于識別的標志),并用白灰粉根據樁徑圍住樁位,便于復查。
5)按施工順序組裝機械和設備,接通電源、水源,并進行試機,檢測壓樁機械傳感設備是否完好,樁機配重與設計承載力是否相適應。
6)施工所用材料要按照計劃量分批進場,及時進行檢驗,并提供各材料出廠合格證明文件。
2.2 主要施工方法
1)壓樁工藝流程。確定樁位→樁機就位→吊樁插樁→樁身對中調直→靜壓沉樁→接樁→再靜壓沉樁→終止壓樁→切割樁頭(開挖后履行)→移機開始第二根樁施工。
2)壓樁順序。根據樁的密集程度和現場施工條件的考慮,靜壓樁分為東、西兩個施工段,施打順序為:由中間開始先向東面進行,然后再由中間向西面進行。
3)壓樁施工方法。為了確定現場地質條件,按設計要求首先選擇一組樁(3根)進行試樁,有效樁長有19 m, 24 m, 32 m,經測試最后確定:設計有效樁長為24 m。在全面施工前有代表性地做一組檢測樁(3根有效樁長24 m的樁),壓樁后停夠15 d,經試樁檢測合格,才進行全面施工。a.確定樁位。利用縱橫軸線的控制樁和測量儀器,依照設計圖紙的布點圖確定樁點的具體位置,然后采用鋼釘打入地下100mm定位并做好標記,避免施工機械碾壓后樁點出現錯位。b.樁機就位。壓樁機就位時,應對準樁位,利用機械的液壓系統來調節機身水平。同時,根據土質情況,進行相適應的壓樁機配重。樁機就位后進行吊樁、插樁,吊樁時應在樁上部1/3處捆牢,嚴格按照有關吊裝安全操作規程進行;插樁一般情況下在入土30 cm~50 cm為宜,然后校正樁的垂直度(誤差應小于0. 5% ),重復操作檢查對中和垂直度均符合規定后方可進行靜壓沉樁施工。c.靜壓沉樁。操作液壓系統,啟動壓樁油缸,持續把樁慢慢壓入土中,要控制好施壓的進度,一般不超過2 m /min,達到壓樁力的要求以后,必須保持荷載持續、穩定。壓樁時須從兩個互同90°的方向時刻檢查樁身垂直度,如遇下列情況必須暫停壓樁并查明原因:貫入度劇變;樁身突然傾斜、跑位;樁頭混凝土剝落,樁身出現裂縫;地面明顯隆起,鄰樁上浮或位移過大。在壓樁過程中,若碰到硬土層,不能用力過猛,防止樁折斷,抬架時也要輕抬輕放,否則容易造成樁身開裂或樁架傾斜倒塌事故。d.接樁。本工程采用焊接法接樁。對接時,上、下節樁連接的中心線偏差不得大于10 mm,節點彎曲矢高不得大于1‰樁長,在樁頭高出地面0. 5 m~1. 0 m處進行連接。焊接前用鋼絲刷將兩個對接接頭上的泥土、鐵銹和油污等雜質清除干凈;先在接縫口四周對稱點焊4個~6個點,待上下節樁固定后再正式焊接。焊接采用CO2人工對稱焊接,焊縫應連續飽滿,及時清理焊渣并防止焊接變形。e.終止壓樁。根據設計要求本次施工以樁頂標高為控制原則,當樁頂標高與設計標高相符,同時終壓力值達到設計要求時,終止壓樁。
3 質量控制措施
樁基工程屬于地下隱蔽工程,它的質量監管對整個工程來說是至關重要的,必須精心施工、嚴格監管、提出切實有效的措施,確保每一根樁符合設計要求,從而確保整個工程基礎的質量。
1)進入現場的預制樁質量必須符合設計要求和施工規范的規定,并有出廠合格證書。檢查樁是否有明顯的縱向裂縫、端部平面是否傾斜、樁身彎曲是否符合規范要求、混凝土強度是否達到要求。2)樁在起吊和搬運時,必須做到吊點符合設計要求,應平穩和不得損壞。3)預制樁堆放應符合下列要求:場地應平整堅實,不得產生不均勻下沉;堆放層數不宜超過四層,各層墊木應對齊,與吊點應在同一斷面上。4)施工過程中,應妥善保護好樁基的軸線和標高的控制樁,經常作系統檢查和校正,檢查其位置是否符合設計要求,保證定位準確。5)焊接接樁時,鋼板宜用低碳鋼,上、下節樁連接的中心線偏差不得大于10 mm,節點彎曲矢高不得大于1‰樁長。電焊必須由兩人對稱施焊,并確保焊縫的長度、寬度、厚度,焊好接頭后自然冷卻5 min~8 min后方可施壓。禁止用水冷卻或焊好即壓。6)打樁時,樁錘、樁帽和樁身應在同一中心線上,樁插入時的垂直度偏差不得超過0. 5%。打樁的垂直度用兩臺經緯儀從兩個面(構成90°的兩個面)來控制。7)打樁的標高和貫入度必須符合設計要求和施工規范的規定。8)當樁下沉至接近設計標高時,不可過早停壓,否則補壓時常會發生停止下沉的現象。9)沉樁時,當阻力突然增大,甚至超過壓樁機最大靜壓能力而使樁機上抬時,可將最大靜壓力作用在樁上,采取忽停忽壓的沖擊施壓法,使樁緩慢下沉至穿透硬夾層。
4 結語
靜壓樁除具有時間短、成本低、施工相對簡單、質量可靠、單樁豎向承載力高等優點外,還具有無噪聲、無振動、無沖擊力等優點,所以在我國的很多地區得到了廣泛的應用和發展,尤其在居民比較密集的城區備受廣大業主的青睞。
參考文獻:
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