高俊
摘 要:文章以工程實例切入點,開展施工質(zhì)控工作時,遵循事前控制基本工作思路,項目建設(shè)前對地質(zhì)、場地等因素進行仔細研究,對PHC管樁靜壓施工過程中潛在的或可能碰到的部里進行剖析,如壓樁機下陷、樁位不正、壓樁次序錯亂等問題,擬定相應(yīng)的技術(shù)、質(zhì)量解決 方案,讓所有關(guān)鍵性施工環(huán)節(jié)均可能在事前得到全方位把控,確保工程建設(shè)效果。
關(guān)鍵詞:PHC管樁;靜壓法施工;事前控制;質(zhì)量通病
中圖分類號:TV523 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2016)12-0159-02
1 概 述
PHC管樁具有如下優(yōu)點:施工過程中產(chǎn)生的噪音小,不污染環(huán)境,速度快,建設(shè)周期不長,價格低廉,樁身具有較高的強度,能夠大范圍適用,具有較強的耐沖性及穿透能力,等等。所以,其在工民建、橋梁、水利建設(shè)等方面得到廣泛運用,在國民基建工程中作用突出。從有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知,在各類樁型的運用中,PHC管樁使用率超過八成。不過,PHC管樁也有缺點,如:施工不當,出現(xiàn)質(zhì)量通病的概率較大。經(jīng)過對建設(shè)項目場地、地質(zhì)等條件進行仔細研究后,分析潛在質(zhì)量問題,并給出針對性的技術(shù)、質(zhì)量解決方案,讓所有關(guān)鍵性施工環(huán)節(jié)均可能在事前得到全方位把控,確保工程建設(shè)效果。從樁基及沉降環(huán)節(jié)的檢測可知,在本工程建設(shè)中,PHC管樁施工質(zhì)量良好,符合建設(shè)標準,符合預(yù)期期望。
2 工程總體情況
本工程設(shè)計過程中,私用了PHC樁基礎(chǔ)。在鉆探后了解到場地情況,其巖土層從上往下依次為:
①填土:松散稍密,厚0.60~8.10 m;
②粉質(zhì)粘土:可~硬塑,厚0.60~8.40 m;
③砂:稍密狀為主、局部松散,飽和,厚0.30~6.60 m;
④砂:稍密狀為主,厚0.90~3.40 m;
⑤積粘性土:可~硬塑,厚度1.30~21.50 m;
⑥全風(fēng)化花崗巖:散體狀結(jié)構(gòu),厚0.65~9.10 m,主要成份為長石風(fēng)化的粉粘粒(部分未完全風(fēng)化),石英顆粒和少量云母碎屑組成:
⑦強風(fēng)化花崗巖:散體狀結(jié)構(gòu),厚0.65~15.45 m,主要成份為未盡風(fēng)化長石顆粒、石英砂礫及少量云母碎屑組成。這一巖土層具有很強的力學(xué)強度,且達到工程建設(shè)標準要求。
設(shè)計樁端持力層為⑥全風(fēng)化花崗巖,總樁數(shù)115根,均為PHC400—95一A樁;PHC400—95一A樁的其單樁豎向承載力設(shè)計值為1 600 kN,設(shè)計壓樁力應(yīng)>3 200 kN。
3 施工技術(shù)及質(zhì)量監(jiān)管措施
3.1 壓樁機沉陷問題
就本工程選擇的是抱壓式靜力壓樁設(shè)備,在作業(yè)過程中,其總重極大值超過7 kN,這就意味著土層承受載荷的能力必須要強,不得少于70 kP。不過,土層密實度不夠的新填土,厚度在0.8~1.7 m范圍之間,承受載荷能力不強,不符合施工標準。與此同時,該土層下部屬于厚度較大的淤泥層,如果未進行夯實處理,一定會樁機下陷,并對完成埋設(shè)的管樁產(chǎn)生影響,如偏移、斷裂等。在認真分析地質(zhì)材料及建設(shè)圖的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)一個問題,場地標高和室外設(shè)計標準相比較,有1 m的差距。
在仔細運算后,給出具體解決方案,即用砂把場地進行回填,高度為0.7 m,同時進行夯實處理。在達到壓樁設(shè)備作業(yè)標準的基礎(chǔ)上,最大程度降低后面基坑作業(yè)挖掘的嘗試,減少土方量。在項目建設(shè)過程中嚴格落實這些措施后,有序有力推進了PHC樁施工作業(yè),在沉樁作業(yè)時,沒有發(fā)生樁機下陷。
3.2 樁過長或過短問題
因為地質(zhì)均勻性差,影響PHC管樁的施工,極有可能出現(xiàn)太長、太短的情況。配備的管樁太長,一定要砍短,出現(xiàn)浪費,尤其是砍去部分較長、數(shù)量較多時,浪費十分嚴重。與此同時,砍樁時也許會影響樁身質(zhì)量,導(dǎo)致其承載力大大減少。配備的樁管太短,就會出現(xiàn)送樁太長的情況,加大了后面進行承臺建設(shè)的難度,同時加大了挖樁量。
在本工程中,PHC管樁的第六層屬于持力層。在深入研究地質(zhì)圖可知,這一層管樁的埋藏深度相對均勻,以地面為起始點,深度在13.7~24 m范圍內(nèi)。因此,按照“雙控”標準,第一步選用1根工程樁當作試配,并進行試壓作業(yè)。在分析地質(zhì)剖面圖的基礎(chǔ)上,將2#樁位在持力層埋設(shè)的尺寸確定為20.6 m,配26 m(10 m+8 m+8 m)、(含樁尖高度0.15 m)。結(jié)果如下:在埋設(shè)深度為20.6 m位置處,2#樁進到持力層內(nèi),然后沉樁到25.7 m,此時的壓樁力為3 470 kN。在深入研究后,各方一致同把對該樁當作終樁的意見。因此,在對地質(zhì)剖面進行認真分析的基礎(chǔ)上,對所有樁位持力層埋設(shè)的尺寸進行估測,增添0.5~1 m當作配樁參考值。
3.3 樁的偏位問題
如果樁出現(xiàn)位置偏移量太大,將對其受力情況產(chǎn)生影響,導(dǎo)致其承受超過承受限度的附加彎矩,可能出現(xiàn)施工事故;或者必須采取措施進一步加大承受平臺及基礎(chǔ)梁的強度,同時增強相應(yīng)的剛度,不過,這要加大建設(shè)資金的投入。
一般而言,樁出現(xiàn)位置偏移的原因有兩個:第一,定位不準確,放樣出現(xiàn)偏差;第二,沉樁作業(yè)時出現(xiàn)偏差。針對這種情況,我們擬定了相應(yīng)的解決方案。
要盡可能確保定位及放樣準確性,可采取如下措施:第一,按照測繪時給出的定位點,設(shè)置建筑物及相應(yīng)的控制軸線,將對基準點予以重點保護,同時做好控制點的保護管理工作。第二,控制點一定要與沉樁部位保持一定距離,在出現(xiàn)擠土與震動時,不會受到影響;第三,以控制點及相應(yīng)軸線為基礎(chǔ),在項目建設(shè)區(qū)域內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的控制方格網(wǎng),然后根據(jù)圖紙標識的尺寸,一一設(shè)置樁位;第四,施工作業(yè)時,要通過多種設(shè)備多次對樁位的尺寸進行核驗,通過這樣的方式減少由于擠土及設(shè)備誤差造成的差錯。
要掌控由于沉樁作業(yè)造成的偏差,給出如下技術(shù)解決方案:第一,施工作業(yè)前,確保壓樁設(shè)備平臺處于水平狀態(tài);第二,施工作業(yè)過程中,確保壓樁設(shè)備的立柱及平臺與水平面呈90 °角;第三,插樁作業(yè)中,必須保證對中誤差不超過10 mm,同時通過2臺經(jīng)度緯度測量儀,在兩兩呈90 °角的位置對樁的垂直度進行調(diào)整處理。
3.4 壓樁順序問題
在PHC樁施工過程中,其需要穿透的基本上是粘土。工程選用的是擠土樁,因為淤泥層滲透能力不強,進行沉樁作業(yè)時,一定會出現(xiàn)擠土情況,所以,一定要擬定科學(xué)的壓樁作業(yè)技術(shù)規(guī)范。
本工程壓樁作業(yè)遵循的基本原則是:單一方向1進,先從內(nèi)作業(yè)后向外作業(yè),先從中間位置開始作業(yè)后到兩邊作業(yè),切忌不可先從兩邊作業(yè)再到中間作業(yè),最大程度上選用“走長線匪樁”。如此作業(yè)順序可以上超靜孔隙水壓力相互疊加,盡可能降低由于擠土造成的破壞程度,從而防止出現(xiàn)“閉鎖”行為,使樁的側(cè)向出現(xiàn)的擠壓力切實得到控制。
3.5 樁的上浮問題
從上可知,因為擠土原因,在PHC管樁在靜壓沉樁施工時,已經(jīng)飽和的淤泥層會出現(xiàn)十分大的超靜孔隙水壓力,從而導(dǎo)致有效應(yīng)力減弱,出現(xiàn)如下后果:導(dǎo)致沉樁出現(xiàn)側(cè)向壓力,樁位不正外斜,或由于基土上浮,導(dǎo)致沉樁起夯實作用的持力層出現(xiàn)脫離,從而出現(xiàn)大面積沉降。這時,對上浮樁來說,其靜載Q—s曲線將出現(xiàn)變化,呈現(xiàn)陡降趨勢。若滿足終壓力條件,增加一定持荷量,可以切實防止出現(xiàn)樁體上浮的情況。由于持荷原因出現(xiàn)的超靜孔隙水壓力,將對土體造成破壞,減小其強度,同時出現(xiàn)重塑,縮小了卸除持荷時樁身回彈量。所以,在建設(shè)過程中,持荷時長必須嚴格把控,且必須超過5 min。
4 工程實施效果
4.1 配樁情況
經(jīng)認真配樁,在總共115根樁中,有36根樁出現(xiàn)砍樁,僅占31.3%,其中砍樁長度在0.3 m以內(nèi)的占33.3%,送樁長度絕大多數(shù)在1m以內(nèi),最大的為3.1 m,達到了較理想的技術(shù)經(jīng)濟效果??硺兜木唧w情況,見表1。
4.2 樁位偏差情況
經(jīng)靜壓樁竣工測量,在總共115根樁中,樁的最大偏位均不超過100 mm,均滿足規(guī)范允許值要求,效果相當理想。
4.3 基樁完整性情況
在總共115根樁中,共選96根基樁進行低應(yīng)變動力檢測,結(jié)果I類樁88根,占91.7%;II類樁6根,占6.3%;Ⅲ類樁2根,占2%。基樁低應(yīng)變動的詳細情況及結(jié)果,見表2。
4.4 單樁承載力情況
在總共115根樁中,共選3根PHC400—95一A基樁進行豎向抗壓靜載檢測試驗。
結(jié)果當荷載加到設(shè)計要求的極限承載力水平時,所有試樁的樁頂沉降均小于40 mm(最大20.70 arm),Q—a曲線均呈緩變型未出現(xiàn)明顯沉降增大現(xiàn)象,s—l曲線尾部均未出現(xiàn)明顯向下彎曲,因此所有試樁均未達到極限承載狀態(tài),單樁豎向承載力完全滿足設(shè)計要求。各試樁的靜載試驗情況及結(jié)果,見表3。
4.5 工后沉降情況
根據(jù)2012年2月份工程完成二層梁板混凝土澆筑后沉降觀測結(jié)果,所有沉降觀測點的累計沉降量均為0 mm,詳見表3,因本工程的基樁屬于摩擦端承樁,樁端土層為全風(fēng)化花崗巖層,因此工程在使用階段的工后沉降必然很小。
5 結(jié) 語
PHC管樁的靜壓法施工很容易發(fā)生各種質(zhì)量通病,作為項日部,應(yīng)增加工作的主動性,將工作重點放在事前和控制上,在施工準備階段,應(yīng)積極主動地與設(shè)計單位,監(jiān)理單位共同研究地質(zhì)、場地、環(huán)境等條件及特點,分析PHC管樁靜壓法施工可能出現(xiàn)或存在的質(zhì)量問題,有針對性地制定施工技術(shù)措施和質(zhì)量監(jiān)管工作計劃,并認真嚴格地付諸實施,就能確保施工過程的順利進行,最大限度地減少工程質(zhì)量問題或質(zhì)量通病。
參考文獻:
[1] 陳立輝.PHC管樁靜壓施工質(zhì)量管理探討[J].福建建設(shè)科技,2007,(6).