靜壓預制樁的施工方法

1、?183?第30卷第3期Vol.30No.3建筑技術ArchitectureTechnology圖2液壓壓樁機楊學禮常州工業(yè)技術學院教授高級工程師213002常州收稿日期:19981023軟土地基廣泛采用預制樁基礎但用汽錘擊入樁時噪聲較大并伴有濃煙油污特別在城市中心和居民區(qū)內(nèi)的施工中有悖環(huán)保和文明要求。以液壓入樁工藝替代錘擊既無噪聲也對環(huán)境無任何污染具有廣闊的應用前景。本文結合常州銀苑大廈樁基工程介紹其工作機理、施工方法、注意事項及適用

2、條件。1工程概況常州銀苑大廈地下1層地上15層總高55m為一狹長扁高的框剪結構地質(zhì)狀況屬軟土地基持力層為地表下深11m以上的厚1~4m的粉砂層(fk=220kPa)。本工程周圍三面為多層住宅群距離10m一面臨街?；A采用群樁上的整體筏板及局部承臺樁位布置見圖1。設計采用上海市通用樁型AZH140(240)A斷面尺寸400mm?400mm的鋼筋混凝土預制樁(混凝土為C30)總樁數(shù)549根。根據(jù)地質(zhì)鉆探剖面工程長向為一鍋底形持力層地質(zhì)構造中

3、間深兩側淺樁長11~15m其中15m長樁采用二節(jié)接樁。2液壓入樁施工工藝2.1壓樁機性能及配置壓樁機配置W1001履帶式起重機1臺J2經(jīng)緯儀2臺S3水準儀1臺及鋼絲繩等。YZY360靜壓壓樁機的技術參數(shù)為:耗電量120kWh壓樁機重360t油表壓力0~40MPa最大起吊高度23m垂直行程1.5m壓入速度1.5mmin。2.2試樁要求及PS曲線試樁目的是檢驗根據(jù)鉆探報告的地質(zhì)構造算出的單樁承載力并給設計提供可靠依據(jù)。試樁方法按建筑樁基技術

4、規(guī)范!(JGJ9494)要求。本工程共試樁5根分別選擇在不同地質(zhì)構造區(qū)域的中央范圍摘錄其中3、4及5號試樁。試樁荷載分級為第一級220kN第二級開始逐級為92.41kN。試樁加壓用83號千斤頂配油壓表分級為第一級170.86kN第二級開始逐級為99.34kN。試樁起訖時間:3號樁歷時43h(樁尖入土總深度15m)4號樁歷時51h5號樁歷時50.5h(4號、5號樁尖入土總深度18.5m)。從3根試樁的PS曲線可知單樁承載力分別為1760.

5、27kN、1678.55kN及1770.96kN。根據(jù)試樁加荷超載2倍計算各區(qū)單樁承載力均超過原設計值700kN故設計值改為750kN。2.3工作原理與施工順序液壓壓樁是利用缸體中油位在泵壓下變化使活塞桿伸縮并依托壓樁機自重抵消樁入土時的摩擦阻力利用抱樁器固定樁位然后重力壓入不產(chǎn)生沖擊力。入樁的反作用力隨入樁深度的加大相應增大依靠油泵變壓入樁。樁機能自行行走它利用樁機底部前后左右4只用軌道吊掛在機身上的船腳每只船腳由油泵變壓使兩根活塞桿

6、上下伸縮并沿軌道前后移動使樁機在兩個方向利用二對船腳而移動(圖2)。樁機上2個駕駛室的操作人員分別負責吊樁、壓樁及機身移動。液壓入樁工作順序如圖3所示。靜壓預制樁的施工方法楊學禮摘要常州銀苑大廈樁基工程采用靜壓樁工藝無噪聲無污染施工中根據(jù)地質(zhì)狀況選用YZY靜壓壓樁機等設備根據(jù)試樁結果確定了單樁承載力設計值并制定了合理的入樁線路及接樁方法。關鍵詞軟土地基預制樁液壓入樁分類號TU473.13CONSTRUCTIONMETHODOFSTATI

7、CPRESSUREPRECASTPILEYANGXueliAbstractThestaticpressureprecastpiletechnologyhasbeenadoptedinpilefoundationwkoftheYinyuanMansionaChangzhoucityproject.Thisconstructiontechnologyhasthemeritofnoiselessnessnonpollution.Duringc

8、onstructiontheYZYstaticpressurepilesinkingmachineetc.havebeenivelyadoptedaccdingtotheirrespectivegeologicalconditions.Testpilepracticehasshownpilesbearingcapacitydeterminedproperprocedureofpilesinkingprovidedmethodofpile

9、extension.Keywdssoftsoilfoundationbedprecastpilehydraulicpilesinking圖1樁位布置平面圖?184?建筑技術第30卷2.4入樁線路的選定預制樁基施工時隨著入樁段數(shù)的增多各層地質(zhì)構造土體密度隨之增高土體與樁身表面間的摩擦阻力也相應增大壓樁所需的壓入力也在增大。為使壓樁中各樁的壓入阻力基本接近入樁線路應選擇單向行進不能從兩側往中間進行(即所謂打關門樁)這樣地基土在入樁擠密過程中

10、土體可自由向外擴張既可避免地基土上溢使地表升高又不致因土的擠壓而造成部分樁身傾斜保證了群樁的工作基本均勻并符合設計值。本工程入樁線路為自南向北(北面臨街無建筑物)。2.5壓樁操作注意事項(1)樁身不受損壞。(2)下壓速度控制在1mmin左右使各層土體能正確反映其抗剪能力。(3)壓樁機的液壓入樁有一定的垂直行程高度如YZY360樁機的垂直行程為1.5m即每入樁1.5m即松開抱樁器。開動油泵使之上移再抱樁固定壓入循環(huán)作業(yè)。在開始的第一、二個

11、行程要特別注意控制樁身的垂直度。(4)單節(jié)樁需利用鋼制送樁器(即與斷面同規(guī)格的一節(jié)鋼板焊成的樁)幫助混凝土樁順利壓至設計標高兩節(jié)樁則在下節(jié)樁壓至樁頂距地表面40cm左右暫停然后將上節(jié)樁吊入就位。上節(jié)樁下端伸出的鋼筋對準下節(jié)樁頂?shù)念A留孔人工灌澆熔化的熱硫磺膠泥待從預留孔至溢滿樁頂全表面時即將上節(jié)樁輕輕插入使兩樁端接觸面保持有5~10mm間隙懸粘15~20min后(此時硫磺膠泥已具粘結力和強度)再繼續(xù)壓樁至設計標高。(5)記錄入樁行程深度及

12、相應壓力值以判別入樁情況正常與否及樁的承載能力。3壓樁施工中的問題與對策3.1兩節(jié)樁接頭的水平平整度問題規(guī)范要求樁長超過12m的預制樁必須分節(jié)接長。制樁時樁頂及樁端面的水平平整度必須嚴格保證以保障樁身垂直度。特別是多節(jié)樁的各樁端面水平平整度是保障全樁鉛垂入樁的關鍵否則會在壓樁中出現(xiàn)報廢現(xiàn)象。圖4中(a)端面水平平整入樁鉛垂(b)端面傾斜導致上節(jié)樁沿斜面滑移(c)端面局部接觸導致端面壓碎報廢或樁身傳力不均。3.2斷樁判別壓樁過程中壓力值隨

13、樁尖接近持力層而增大如出現(xiàn)壓力值突變下降即可判定樁身斷裂。3.3地下障礙物在地質(zhì)鉆探報告中對于鉆孔間可能存在的障礙(如舊房及設備基礎、地下溝道等)是無法反映的只能在壓樁過程中發(fā)現(xiàn)。由于該類障礙物一般不會埋置很深可在施工中用鋼制送樁器在可疑區(qū)域探深2m試測遇異常情況可拔出開挖清除如無異常則拔出送樁器換吊混凝土樁壓入。實施中效果良好。3.4樁尖未達設計標高又無法繼續(xù)壓入時的判斷和處理本工程在局部區(qū)域的入樁過程中少數(shù)樁的入土深度距設計標高尚差

14、1~3m時入樁壓力已達2800kN液壓效率降低機身抖動說明此時已接近樁機能力的極限可根據(jù)壓力值停止入樁。究其原因可以肯定樁尖已進入持力層說明持力層構造有起伏。而在設計樁長時是按一個分區(qū)中持力層最深標高確定樁長的(不可能每根樁長變化)上述情況屬正常。4靜壓入樁工藝的適用條件和優(yōu)缺點4.1靜壓入樁適用的地質(zhì)條件持力層以上的土層構造必須為軟土層如雜填土、淤泥、粘土、砂質(zhì)粘土、較薄的粉砂土不能有摩阻力較大的夾層如粘砂層、帶礫粘土層、風化土層等以

15、使樁身順利穿透入樁。4.2適用的工程條件宜用于群樁承力的基礎工程同時必須考慮工程邊緣樁位的施工條件如樁機吊臂的回轉空間和樁機行走及壓樁時樁機的平衡支撐條件。4.3靜壓入樁的優(yōu)缺點優(yōu)點:(1)施工無噪聲無污染清潔文明安全可靠(2)設備簡單操作簡便靈活施工成本較低施工速度較快樁機臺班進樁量按實測為250m左右(YZY360機型)(3)樁型輕巧配筋量小入樁的損耗報廢率較低。缺點:(1)由于液壓抱樁器在機身平臺上入樁初始的第一、二行程抱樁點與樁

16、頂距離較大樁身容易擺動如不能在初始入樁時保證樁的垂直度則在后續(xù)行程中調(diào)整時樁身容易折斷(2)兩節(jié)及多節(jié)樁粘結用快凝早強硫磺膠泥在強大的入樁壓力下無法保證樁的接觸面之間空隙的均勻程度故對樁端面水平度要求極高(3)上下節(jié)樁間利用上節(jié)樁底伸出的鋼筋錨固于下節(jié)樁頂?shù)念A留孔內(nèi)此鋼筋在樁身起吊中不可避免會拖地彎折均需在上節(jié)樁吊起懸空插入下節(jié)樁前用套管扳直施工安全需特別注意。靜壓入樁是預制混凝土樁基礎的一項極有前景的新工藝它必將有條件地迅速取代錘擊入