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刘民光
(广西建工集团第四建筑工程有限责任公司, 广西 桂林 541003)
摘 要:静压桩法施工是通过静力压桩机的压桩机构以压桩机自重和机架上的配重提供反力而将桩压入土中的一种沉桩工艺.文章通过工程实例探讨了静力压桩的施工技术要点,阐明了静压桩在桩基工程中的的优势,在建筑市场具有广阔的发展前景.
关键词:静压预应力管桩;压桩施工技术;桩基工程
中图分类号:TU473 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2011)13-0040-02
静压桩法施工是通过静力压桩机的压桩机构以压桩机自重和机架上的配重提供反力而将桩压入土中的一种沉桩工艺,这种压桩方法完全避免了锤击打桩所产生的振动、噪音和污染,因此施工时具有无噪音、无振动、无冲击力、无污染等优点.静力压桩施工法早在20世纪60年代在上海开始研究应用,到20世纪80年代,随着压桩机械的发展和环保意识的增强进一步得到推广,到20世纪90年代,压桩机实现了系列化,且最大压桩力为6800kN的压桩机已问世,既可施压预制方桩,也可施压预应力管桩,目前在全国许多城市得到了广泛应用.目前管桩直径一般为300~1000mm,壁厚为70mm、95mm、100mm、105mm、125mm,有A型和AB型、B型和C型四种类型,桩身混凝土强度多采用C30,桩长一般为8~12m.桩尖形式主要用于不同的地质情况.
液压静压桩属于挤土桩.桩在压入过程中对周围土体进行排挤,使地基的侧向应力增加,从而导致土的密度的增加.它的挤土效应取决于桩截面的几何形状和压桩力.一般来说,采用静压桩工艺的地基土含水量较高,孔隙比较大,在桩受垂直静压过程中,桩尖直接使土产生冲剪破坏,伴随或先发生沿桩身土体的直接剪切破坏,从而也产生了超孔隙水压力,扰动了土体结构,使桩周约一倍桩径土体的抗剪强度降低,发生严重软化(粘性土)或稠化(粉土、砂土),出现土的重塑现象,从而可连续地将静压桩送入很深的地基土层中.
静压桩施工方案:预应力钢筋混凝土桩静压施工技术要求
一、工程概况
嘉和城二期小区GH地块,209#、210#、228#、229#四栋四层别墅,框架结构,单栋建筑面积1474.04m2,东西长约39.72m,南北长约16.2m,高12.15m,总建筑面积5896m2,其工程地质情况见下表:
由此可以看出,卵石层分布广,厚度大,层位较稳定,承载力较高,为良好的桩基础桩尖持力层,但其局部疏密不均,时夹砂和粘性土透镜体,该层层顶埋深4.90~8.30m.
二、设计要求
采用预应力管桩,桩径400mm,壁厚95mm,强度等级C30,桩长5.00~8.00m.单桩承载力特征值650kN,要求桩进入持力层深度不小于4m.总沉降量S小于等于400mm.
三、压桩施工技术
考虑压桩时的挤土效应,应按先压中间后周边、先深后浅的施工顺序,以经济合理,运桩、喂桩方便为原则.其施工工艺为:测量定位—压桩机就位—吊装喂桩—桩身对中调直—压桩—接桩—再压桩—(送桩)—终止压桩—切割桩头.
(一)测量定位
根据基准点放线,桩位可打短钢筋并撒白灰醒目标识.桩位允许偏差值:单桩10mm,群桩20mm.
(二)压桩机就位
经选定的压桩机进行安装调试就位后,行至桩位处,使桩机夹持钳口中心(可挂中心线陀)与地面上的样桩基本对准,调平压桩机后,再次校核无误,将长步履(长船)落地受力.
(三)吊装喂桩
直接用压桩机上的吊车就近吊装管桩,管桩在插入压桩机的夹持箱内时,压桩机上的司机应配合打开夹持箱的夹口,指挥员指挥桩缓慢下降,当管桩离地面10cm左右停止,然后夹持器把管桩夹紧加压,微调压桩机使管桩对准桩位.
管桩对中的方法是将钢筋制成的直径400mm的模具放置在地面上,模具的中心对桩位中心,而管桩周边与模具的周边对齐.
(四)桩身对中调直
当桩被吊入夹桩钳口后,由指挥员指挥司机将桩缓慢降到桩尖离地面10cm左右为止,然后加紧桩身,微调压桩机使桩尖对准桩位,并将桩压入土中0.5~1.0m,暂停下压,在桩的两个正交侧面校正桩身垂直度,当桩身垂直度偏差小于0.5%时才可正式压桩.
(五)压桩
压桩是通过主机的压桩油缸伸程的力将桩压入土中,压桩油缸的最大行程因不同型号的压桩机而有所不同,一般为1.5~2.0m,所以每一次下压,桩入土深度约为1.5~2.0m,然后松夹具—上升—再夹紧—再压,如此反复进行,方可将一节桩压下去.当一节桩压到其桩顶离地面80~100cm时,可进行接桩或放入送桩器将桩压至设计标高.
(六)接桩
静压预制桩常用接头形式有电焊焊接和硫磺胶泥锚固接头.电焊焊接施工时焊前须清理接口处砂浆、铁锈和油污等杂质,坡口表面要呈金属光泽,加上定位板.接头处如有孔隙,应用锲形铁片全部填实焊牢.焊接坡口槽应分3~4层焊接,每层焊渣应彻底清除,焊接采用人工对称堆焊,预防气泡和夹渣等焊接缺陷.焊缝应连续饱满,焊好接头自然冷却15分钟后方可施压,禁止用水冷却或焊好即压.硫磺胶泥锚固接头,施工时要认真把好质量关.
(七)送桩
如果桩顶已接近设计标高,而桩压力尚未达到规定值,因此可以送桩.如果桩顶高出地面一段距离,而压桩力已达到规定值时则要截桩,以便压桩机移位.静压桩的送桩作业可以利用现场的预制桩段作送桩器.施压预制桩最后一节桩的桩顶面达到施工地面以上1.5m左右时,应再吊一节桩放在被压桩的顶面,不要将接头连接起来,一直下压直到桩顶面压至符合终压控制条件为止,然后将其上面的一节桩拔出来即可.此桩段仍可在以后的压桩中使用.
(八)终止压桩
当桩被压入土层中一定深度或桩尖进入设计持力层一定深度,且压力表读数达到预定规定值时便可终止压桩.
(九)截桩
桩头截除应采用锯桩器截割,严禁用大锤横向敲击或强行扳拉截桩.桩顶标高偏差不得大于10cm.锯桩器为自制分抱箍和电动切割机两个部分,抱箍为2个半圆抱箍通过螺栓连接,抱箍为2块钢板和横向短筋连接,钢板上均匀钻孔,以固定切割机用.电动切割机通过螺栓连接固定在抱箍上,通过手柄,进行割桩工作,割桩时需加水,操作时需更换几个方向.
四、检测结果
总桩数452根,低应变动力检测440根,单桩竖向静载荷试验12根,最终加载1300kN.累计沉降量S小于等于10mm.经检测得出下列结论:
1.低应变动力检测440根桩中,桩身混凝土结构完整,均属于I类桩.
2.单桩竖向承载力特征值可采用650kN,满足设计要求.
五、结语
静力压桩法施工工艺具有噪音小、无污染、施工速度快、同时在压桩过程中可以预估单桩承载力,节省材料,桩身质量易控制,工程造价低于或接近钻孔灌注桩施工等特点,特别适用于城区建筑.随着静力压桩机的不断改进和预制高强度预应力管桩技术的不断提高,静压桩将会越来越广泛的适用于城区建筑.
参考文献
[1]建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)[S].
[2]刘金砺.桩基础工程设计与施工技术[M].中国建材工业出版社,1994.
(责任编辑:赵秀娟)
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静压桩施工方案引用文献:
[1] 最新碎石桩施工论文选题参考 碎石桩施工毕业论文题目怎样定
[2] 碎石桩施工方向论文参考文献 碎石桩施工参考文献怎么写
[3] 碎石桩施工论文大纲格式模板 碎石桩施工论文框架怎样写