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建筑工程靜壓樁的主要技術(shù)問題及質(zhì)量通病論文
1 什么是靜壓樁
靜壓樁全名錨桿靜壓樁,樁基礎(chǔ)的一種,采用的方法是靜力壓樁機(jī)壓樁,工作原理與錘擊截然相反,主要優(yōu)點(diǎn)是沒有噪聲。
2 靜壓樁的沉樁機(jī)理
樁按其受力形式可以分為端承樁和摩擦樁。端承樁,例如人工挖孔樁,其底部擴(kuò)大頭在持力層,通過樁將荷載傳入樁底部持力層。而摩擦樁則是樁尖可能位于其他土層,靠樁身與四周土體的摩擦來承受上部荷載。很明顯,靜壓樁多數(shù)屬于摩擦樁,依靠打樁機(jī)將樁直接壓入土中,當(dāng)樁機(jī)壓力大于樁尖的入土阻力和周圍土體擠壓的摩擦力時(shí),就能把樁壓入土中。隨著壓力不斷持續(xù),灌入度不斷增加。當(dāng)壓力與土體抗力相等時(shí),樁停止下沉。通過樁身與土體的摩擦來承受上部建筑物傳下來的荷載,這就是靜壓樁的沉樁機(jī)理。一般我們對(duì)端承樁的打樁質(zhì)量控制要靠貫入度來衡量,而對(duì)摩擦樁則必須以入土深度為主以貫入度為參考。靜壓樁多數(shù)則屬于后者。
3 靜壓樁的接樁
由于樁的生產(chǎn)及運(yùn)輸受條件所限,因此,較長的樁一般分節(jié)生產(chǎn)。這樣,在打樁過程中就出現(xiàn)一個(gè)必不可少的工序-—接樁。接樁的方法很多,但以焊接為主。制作樁時(shí)在樁的端部預(yù)留端頭鋼板,通過焊接兩個(gè)樁的端頭板把兩節(jié)樁鏈接起來。焊接前應(yīng)先將端頭鋼板打磨干凈現(xiàn)出金屬本色,并且保證上下兩節(jié)樁垂直。施焊時(shí)最好有兩個(gè)專業(yè)焊工同時(shí)在接口周圍對(duì)稱點(diǎn)焊4~6個(gè)焊點(diǎn),且焊接層數(shù)不應(yīng)少于兩層,焊渣要清理干凈,焊縫要飽滿連續(xù),焊后自然冷卻8~10min。注意不要用涼水冷卻降溫或焊接完畢后立即施壓,防止脆裂。
4 靜壓樁的施工
首先要熟悉施工地塊的地勘資料。熟悉基礎(chǔ)的施工圖紙,并對(duì)每個(gè)樁標(biāo)上坐標(biāo),根據(jù)地堪資料、基礎(chǔ)施工圖和相關(guān)規(guī)定(如樁進(jìn)入持力層的深度)算出每棵樁的樁長。盡量多算500~1000mm,可避免事后接樁,長出部分可進(jìn)行截樁處理。根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行試壓樁。根椐樁的坐標(biāo)對(duì)每個(gè)樁進(jìn)行放樣,放樣后要復(fù)核,確認(rèn)無誤后再開始?jí)簶?達(dá)到規(guī)定的壓力值后停止壓樁,并復(fù)核樁的坐標(biāo)和樁頂標(biāo)高。做好每個(gè)靜壓樁的施工記錄。
靜壓樁有效樁長:靜壓樁的壓入深度是以施壓荷載的大小來限制柱身的壓入深度的。一根樁符合設(shè)計(jì)壓力值時(shí)的壓入深度到承臺(tái)底面的距離,即為靜壓樁有效樁長。
5 靜壓樁樁長計(jì)算
靜壓樁的樁長在造價(jià)計(jì)算時(shí),一般按照滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)實(shí)際的壓樁記錄計(jì)算壓樁工程量,對(duì)涉及需接樁、送樁或截樁時(shí),應(yīng)按實(shí)際消耗,以單樁為單位簽認(rèn)實(shí)際樁體消耗。
如樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高位于壓樁施工時(shí)場(chǎng)地地面以下,樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高與自然地面之間的長度應(yīng)按送樁計(jì)算套用送樁定額;如因地質(zhì)或其他原因,樁體無法壓到設(shè)計(jì)樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高,就存在截樁問題,這時(shí),壓樁工程量按照實(shí)際的壓樁進(jìn)尺計(jì)算,單對(duì)于樁體含在壓樁子目的定額。這時(shí)應(yīng)實(shí)際測(cè)定截樁造成的廢樁段長度,給予材料消耗方面的補(bǔ)償。
6 出現(xiàn)問題與事故處理
6.1 樁身斷裂
沉樁時(shí),樁身會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)位傾斜,若樁尖土質(zhì)沒有變化,隨著貫入度的不斷增加,有可能出現(xiàn)樁身回彈從而引起樁身的斷裂。
產(chǎn)生原因:施打過程中樁承受較大的彎矩,而樁身沒有足夠的抗彎強(qiáng)度。從而產(chǎn)生樁身混凝土破碎。再加上施工質(zhì)量控制問題,例如水泥標(biāo)號(hào)較低,石子中碎屑較多,石子、沙子含泥量不符合要求等問題會(huì)引起樁身的斷裂。再加上樁的制作工藝、運(yùn)輸、堆放、起吊、施打等工序過程都會(huì)造成樁的斷裂。
6.2 沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)要求
在進(jìn)行樁的設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)于設(shè)計(jì)成摩擦樁的靜壓樁來說,一般將最終標(biāo)高作為最終控制的主要依據(jù),將貫入度作為參考值。有時(shí)樁最后不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
主要原因:在勘探過程中沒有嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范,對(duì)地下土質(zhì)或持力層沒有做出準(zhǔn)確的判斷,實(shí)際施工情況與設(shè)計(jì)參考情況不符,從而導(dǎo)致樁身設(shè)計(jì)材料或強(qiáng)度存在問題。另一方面對(duì)打樁機(jī)的選擇也要充分考慮各種情況,否則會(huì)因樁機(jī)或配重問題使樁在施打過程中不能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。
6.3 樁頂位移
樁頂位移主要是指樁產(chǎn)生橫向移動(dòng)或者相鄰樁出現(xiàn)上浮現(xiàn)象。
主要原因:由于靜壓樁屬于擠土樁,有時(shí)樁比較密集,土較密實(shí)飽和,在沉樁過程中相鄰的樁會(huì)因土體擠壓而產(chǎn)生上浮或位移現(xiàn)象,為防止這種現(xiàn)象產(chǎn)生,我們必須嚴(yán)格控制每個(gè)樁的樁頂標(biāo)高。另外,防線偏差過大、打樁順序不正確等原因都會(huì)造成樁頂位移。因此,我們必須做到防線準(zhǔn)確無誤,施工前充分考慮樁的數(shù)量和密集程度制定合理的打樁順序和打樁方案。
6.4 樁身傾斜
垂直度偏差過大。
產(chǎn)生原因:施工場(chǎng)地不平整或存在較大的坡度。樁機(jī)傾斜,打樁過程中施工員不能按照要求認(rèn)真復(fù)核每一個(gè)樁體垂直度。因此,我們?cè)谑┕み^程中必須保證樁機(jī)的底盤水平且施工員要做到認(rèn)真復(fù)核,減少偏差。
6.5 接樁處開裂
兩節(jié)樁的連接部位出現(xiàn)開裂。
產(chǎn)生原因:采用焊接連接時(shí),樁的端頭板不夠平整,兩板面不是足夠的清潔;焊接質(zhì)量較差、沒有焊實(shí)、焊縫中存在雜物;焊接好停頓時(shí)間比較短,用冷水冷卻焊縫或焊完直接施壓;兩節(jié)樁中心線不是同一條直線,接樁處有扭曲,壓樁過程中接樁處局部出現(xiàn)集中應(yīng)力而破壞連接。預(yù)防措施:保證兩節(jié)樁中心線為同一直線,保證焊接質(zhì)量。
7 結(jié)語
如果拿靜壓樁基礎(chǔ)與傳統(tǒng)樁基礎(chǔ)相比較,靜壓管樁有承載力大、使用年限長,施工速度快的特點(diǎn);目前采用的PHC管樁是選用高強(qiáng)度、低松馳預(yù)應(yīng)力混凝土專用鋼筋,抗拉強(qiáng)度大于1420MPa,使樁身具有較高的有效預(yù)應(yīng)力,加之樁身混凝土強(qiáng)度高,因此具有較強(qiáng)的抗彎能力;預(yù)應(yīng)力管樁由離心工藝成型,高壓蒸汽養(yǎng)護(hù),混凝土強(qiáng)度高,密實(shí)性好,因此抗?jié)B性和耐腐性相對(duì)也很強(qiáng)。隨著現(xiàn)在壓樁機(jī)旽位越來越大,管樁在高層建筑中發(fā)揮的作用日顯突出,傳統(tǒng)預(yù)制樁工藝已不可與之相比較了。
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