宋寶志,王立鵬

(黑龍江省龍建路橋第五工程有限公司)

1 射水沉樁

射水施工方法的選擇應(yīng)視土質(zhì)情況而異,在砂夾卵石層或堅(jiān)硬土層中,一般以射水為主,錘擊或振動(dòng)為輔;在亞黏土或黏土中,為避免降低承載力,一般以錘擊或振動(dòng)為主,以射水為輔,并應(yīng)適當(dāng)控制射水時(shí)間和水量;下沉空心樁,一般用單管內(nèi)射水。當(dāng)下沉較深或土層較密實(shí)時(shí),可用錘擊或振動(dòng),配合射水。下沉實(shí)心樁,將射水管對(duì)稱地裝在樁的兩側(cè),并能沿著樁身上下自由移動(dòng),以便在任何高度上射水沖土。必須注意,不論采取何種射水施工方法,在沉入的最后階段至設(shè)計(jì)高程 1～1.5m時(shí),應(yīng)停止射水,單用錘擊或振動(dòng)沉入至設(shè)計(jì)深度。對(duì)濕陷性黃土地層,除設(shè)計(jì)有特殊規(guī)定外,不宜采用射水沉樁。預(yù)制的鋼筋混凝土樁或預(yù)應(yīng)力混凝土樁以射水配合沉樁時(shí),宜用較低落距錘擊,避免因射水后,樁尖支承力不足,樁身產(chǎn)生超過(guò)允許的拉應(yīng)力。

射水沉樁的設(shè)備包括:水泵、水源、輸水管路(應(yīng)減小彎曲.力求順直)和射水管等.射水管內(nèi)射水的長(zhǎng)度應(yīng)為樁長(zhǎng)、射水嘴伸出樁尖外的長(zhǎng)度,和射水管高出樁頂以上高度之和。具體需根據(jù)實(shí)際施工需要的水壓與流量而定。水壓與流量關(guān)系到地質(zhì)條件、選用的樁錘或振動(dòng)機(jī)具、沉樁深度、射水管直徑和數(shù)目等因素,較完善的方法是在沉樁施工前經(jīng)過(guò)試樁后予以選定。

射水沉樁的施工要點(diǎn)是:吊插基樁時(shí)要注意及時(shí)引送輸水膠管,防止拉斷與脫落;基樁插正立穩(wěn)后,壓上樁帽樁錘,開(kāi)始用較小水壓,使樁靠自重下沉。初期應(yīng)控制樁身不使其下沉過(guò)快,以免阻塞射水管嘴,并注意隨時(shí)控制和校正樁的方向;下沉漸趨緩慢時(shí),可開(kāi)錘輕擊,沉至一定深度(8～10m)已能保持樁身穩(wěn)定后,可逐步加大水壓和錘的沖擊動(dòng)能;沉樁至距設(shè)計(jì)高程一定距離(＞2.0 m)時(shí)停止射水,拔出射水管,進(jìn)行錘擊或振動(dòng)使樁下沉至設(shè)計(jì)要求高程。

若采用中心射水法沉樁,要在樁墊和樁帽上留有排水通道,防止射水從樁尖孔返人樁內(nèi),產(chǎn)生水壓,造成樁身脹裂。管樁下沉到位后,如設(shè)計(jì)要求以混凝土填芯時(shí),應(yīng)用吸泥等法清除沉渣以后,用水下混凝土填芯。

2 振動(dòng)沉樁

振動(dòng)沉樁適用于砂質(zhì)土、硬塑及軟塑的黏性土和中密及較松散的碎、卵石類土。對(duì)于軟塑類黏土及飽和砂質(zhì)土,當(dāng)基樁入土深度小于 15m時(shí),可只用振動(dòng)沉樁機(jī)。除此情況外,宜采用射水配合沉樁。在選擇沉樁機(jī)(錘)時(shí),應(yīng)驗(yàn)算振動(dòng)上拔力對(duì)樁身結(jié)構(gòu)的影響。同時(shí)應(yīng)注意確保振動(dòng)沉樁機(jī)、機(jī)座、樁帽連接可靠,沉樁和樁中心軸線盡量保持在同一直線上。每一根樁的沉樁作業(yè)應(yīng)一次完成,不可中途停頓,以免土層的摩阻力恢復(fù),增加下沉困難。

振動(dòng)沉樁停振控制標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)以通過(guò)試樁驗(yàn)證的樁尖高程控制為主,以最終貫人度或可靠的振動(dòng)承載力公式計(jì)算的承載力作為校核。

3 靜力壓樁

靜力壓樁系采用靜壓力將樁壓人土中,即以壓樁機(jī)的自重克服沉樁過(guò)程中的阻力,適用于高壓縮性黏土或砂性較輕的亞黏土層,沉樁速度視土質(zhì)狀況而異。對(duì)同一地區(qū),相同截面尺寸與沉入深度的樁,其極限承載能力與錘擊沉樁大體相同。

靜力壓樁的準(zhǔn)備工作包括:根據(jù)地質(zhì)鉆探、靜力觸探或試樁資料估算壓樁阻力;選用壓樁設(shè)備,但應(yīng)注意使設(shè)計(jì)承載力大于壓樁阻力的 40%;壓樁施工用輔助設(shè)備及測(cè)量?jī)x器的檢查校定等。壓樁作業(yè)開(kāi)始后,應(yīng)盡可能連續(xù)施工,減少停頓次數(shù)和時(shí)間,以免產(chǎn)生過(guò)大的啟動(dòng)阻力。樁尖接近設(shè)計(jì)高程時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制壓樁進(jìn)程。當(dāng)遇到插樁初壓時(shí),樁尖即有較大走位和傾斜、或沉樁過(guò)程中樁身傾斜或下沉速度加快以及壓樁阻力突然劇增或壓樁設(shè)備傾斜等情況時(shí),應(yīng)暫停施膻,分析原因,及時(shí)處理。

4 水中沉樁

在河流水淺時(shí),一般可搭設(shè)施工便橋、便道、土島和各種類型腳手架組成的工作平臺(tái),其上安置樁架并進(jìn)行水中沉樁作業(yè)。

在較寬闊的河中,可在組合的浮體上或固定平臺(tái)安設(shè)預(yù)制樁,亦可使用專用打樁船。此外還有如下幾種方法。

(1)先筑圍堰后沉基樁法:一般在水不深,樁基臨近河岸時(shí)采用此法。

(2)先沉基樁后筑圍堰法:一般適用于較深的水中樁基。此法包括拼裝導(dǎo)向圍籠并浮運(yùn)至墩位,拋錨定位,圍籠下沉接高;在圍籠內(nèi)插打定位樁,下沉其余基樁,然后插打鋼板樁,組成圍堰;以及其后的吸泥、水下混凝土封底等工序組成。

(3)用吊箱圍堰修筑水中樁基法:一般適用修筑深水中的高樁承臺(tái)。懸吊在水中的套箱,在沉樁時(shí)用作導(dǎo)向定位,沉樁完后封底抽水,澆筑水中混凝土承臺(tái)。

采用浮樁機(jī)錘擊沉樁時(shí),其自身的穩(wěn)定性應(yīng)經(jīng)過(guò)詳細(xì)計(jì)算,并應(yīng)有防止浮體兕動(dòng)的設(shè)施;錨的重力、數(shù)量和位置,鋼絲繩的規(guī)格以及避風(fēng)措施均應(yīng)做出規(guī)定,并對(duì)其受力狀態(tài)經(jīng)常檢查調(diào)整。當(dāng)波浪超過(guò)二級(jí)(波峰高 0.25～0.50 m)、流速火于 1.5m/s或風(fēng)力超過(guò) 5級(jí)(風(fēng)速大于 8～10.7 m/s)時(shí),均不宜沉樁;當(dāng)其他船舶通過(guò)施工區(qū),船行波影響打樁船穩(wěn)定時(shí),宜暫停沉樁。已沉好的水中樁,宜用鋼制桿件把相鄰樁連成一體加以防護(hù),并設(shè)置標(biāo)忠,嚴(yán)禁在已沉好的樁上系纜等。

沉樁時(shí)應(yīng)認(rèn)真填寫(xiě)沉樁記求匯總表。沉樁的質(zhì)最標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合現(xiàn)行《公路橋淌施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ 041-2000)的要求。沉樁的允許偏差如下。

(1)樁巾軸線偏斜率:豎商樁為 1%;斜樁傾斜度(樁縱軸線與垂血線間夾角)為 ±0.15 tanθ。

(2)承臺(tái)底群樁平向位置:邊樁為 0.25 d;中間樁為0.50 d且≤250mm。

(3)承臺(tái)邊緣至邊樁凈距:樁徑≤1.0 m時(shí),不小于0.50 d并不得小于 0.25m;樁往 ＞1.0m時(shí),不小于 0.30 d并小得小于 0.50m(以上d為樁的直徑或短邊尺寸)。