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超高強預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(PHC樁)施工技術(shù)
更新時間:2019-02-21 08:34:02 字號:T|T
錘擊應(yīng)力通州市建工大廈主樓東西長36m,南北寬18m,地上20層,地下1層,建筑面積12000m2.采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)。建筑物總荷載約200000kN,***...
錘擊應(yīng)力通州市建工大廈主樓東西長36m,南北寬18m,地上20層,地下1層,建筑面積12000m2.采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)。建筑物總荷載約200000kN,******單柱荷載6700kN o基礎(chǔ)采用筏板基礎(chǔ),樁采用超高強預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(PHC樁
錘擊應(yīng)力通州市建工大廈主樓東西長36m,南北寬18m,地上20層,地下1層,建筑面積12000m2.采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)。建筑物總荷載約200000kN,******單柱荷載6700kN o基礎(chǔ)采用筏板基礎(chǔ),樁采用超高強預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(PHC樁),規(guī)格為ф600×110,樁長24m(2根12m校對接),主樓共打設(shè)93根樁,設(shè)計單樁承載力3100kN. 1 PHC樁特點

    (1)嚴格按照國標GB13476—92及日本JISA 5337標準生產(chǎn),其混凝土強度等級不低于C80級。

 ?。?)單樁承載力高,設(shè)計范圍廣。在同一建筑物基礎(chǔ)中,可使用不同直徑的管樁,容易解決布樁問題,可充分發(fā)揮每根樁的承載能力。

  (3)單??山映扇我忾L度,不受施工機械能力和施工條件局限。

 ?。?)成樁質(zhì)量******,沉樁后樁長和樁身質(zhì)量可用直接手段進行監(jiān)測。

  (5)樁身耐錘擊和抗裂性好,穿透力強。

 ?。?)造價低廉。其單位承載力******僅為鋼樁的1/3-2/3,并節(jié)省鋼材。

 ?。?)施工速度快,文明施工o 2打樁準備2.1樁錘的選擇選擇樁錘時,必須充分考慮樁的形狀、尺寸、重量、入土長度、結(jié)構(gòu)形式以及土質(zhì)、氣象等條件,并掌握各種錘的特性。樁錘的夯擊能量必須克服樁的貫入阻力,包括克服樁尖阻力、樁側(cè)摩阻力和樁的回彈產(chǎn)生的能量損失等。如果樁錘的能量不能滿足上述要求,則會引起樁頭部的局部壓曲,難以將樁送到設(shè)計標高。鑒于本工程有軟、硬兩種土層,故選用了蒸汽錘,錘重8t. 2.2樁架的選擇樁架的設(shè)置、安裝和準備工作對打樁效率有很大影響。樁架選用D—308S型履帶行走式樁架,其******特點是移動靈活,使用方便,運行機構(gòu)為履帶,對路面要求比較低o 2.3施工組織設(shè)計和樁位測設(shè)根據(jù)打樁施工區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)情況和基礎(chǔ)幾何形狀,要合理選擇打樁順序,對周圍建筑物采取預(yù)防措施。根據(jù)樁基施工圖進行樁位測設(shè)。

  2.4堆存吊運

    管樁一般需設(shè)計兩個支點(圖1),其吊點需符合圖2所示的位置要求。管樁堆存需要使用軟墊(木墊)。管樁起吊運輸中應(yīng)免受振動、沖撞。

  2.5管樁齡期的確定

    管樁從制造成型到打樁施工的間隔時間宜盡量長些,混凝土強度應(yīng)達到設(shè)計強度等級標準值以上(若在工廠制造,一般按80%的設(shè)計強度等級標準值出廠),故要求現(xiàn)場要堆存一定量的樁,按“******場樁先打”的原則,滿足管樁的強度要求。

  2.6檢查修整

    管樁施工前應(yīng)再次逐根檢查,即檢查混凝土樁有無嚴重質(zhì)量問題,對管樁兩端應(yīng)清理干凈,施焊面上有油漆雜物污染時,應(yīng)清刷干凈。

  3打樁階段技術(shù)措施

    3.1插樁

    樁打入過程中修正樁的角度較困難,因此***位時應(yīng)正確安放。******節(jié)管樁插入地下時,要盡量保持位置方向正確。開始要輕輕打下,認真檢查,若有偏差應(yīng)及時糾正,必要時要拔出重打。校核樁的垂直度可采用垂直角,即用兩個方向(互成90°)的經(jīng)緯儀使導(dǎo)架保持垂直。通過樁機導(dǎo)架的旋轉(zhuǎn)、滑動及停留進行調(diào)整。經(jīng)緯儀應(yīng)設(shè)置在不受打樁影響處,并經(jīng)常加以調(diào)平,使之保持垂直。

  3.2錘打

    因地層較軟,初打時可能下沉量較大,宜采取低提錘,輕打下,隨著沉樁加深,沉速減慢,起錘高度可漸增。在整個打樁過程中,要使樁錘、樁帽、樁身盡量保持在同一軸線上。必要時應(yīng)將樁錘及樁架導(dǎo)桿方向按樁身方向調(diào)整。要注意盡量不使管樁受到偏心錘打,以免管樁受彎受權(quán)。打樁較難下沉時,要檢查落錘有無傾斜偏心,特別是要檢查樁墊樁帽是否合適。如果不合適,需更換或補充軟墊。每根樁宜連續(xù)一次打完,不要中斷,以免難以繼續(xù)打下。

  3.3接樁

    接樁時要注意新接樁節(jié)與原樁節(jié)的軸線一致,兩施焊面上的泥土、油污、鐵銹等要預(yù)先清刷干凈。當下節(jié)樁的樁頭距地面1—1.2m時,即可進行焊接接樁。接樁時可在下節(jié)樁頭上安裝導(dǎo)向箍(圖3),以便新接樁節(jié)的引導(dǎo)***位。上節(jié)樁找正方向后,對稱點焊4—6點加以固定,然后拆除導(dǎo)向箍。管樁焊接施工應(yīng)由有經(jīng)驗的焊工按照技術(shù)規(guī)程的要求認真進行;施焊******層時,宜適當加大電流,加大熔深。采用手工焊接,******層用ф3.2或ф4.0的E4320型焊條,******層以后用ф4.0—ф5.0的E4320型焊條,要******焊接質(zhì)量。接樁焊接如圖4所示。

  3.4送樁

    為將管樁打到設(shè)計標高,需要采用送樁器,送樁器用鋼板制作,長4m.設(shè)計送樁器的原則是打入阻力不能太大,容易拔出,能將沖擊力有效地傳到樁上,并能重復(fù)使用。

  4打樁記錄和周圍建筑物觀察

    打樁過程中應(yīng)詳細記錄各種作業(yè)時間,每打入0.5-1m的錘擊數(shù)、樁位置的偏斜、***后10擊的平均貫人度和***后1m的錘擊數(shù)等。

  打樁過程中應(yīng)詳細觀察周圍建筑物沉降或上升情況,在建筑物上設(shè)置觀察點,利用遠處的固定水準點進行對比分析,從而確定沉降或上升情況。經(jīng)實測,裙樓東側(cè)3m處的建工園招待所沒有沉降或上升現(xiàn)象,僅頂板出現(xiàn)一些輕微裂縫?,F(xiàn)建工大廈竣工已1年多,招待所使用正常,對結(jié)構(gòu)無不良影響。

  5 PHC管樁與基礎(chǔ)底板連接技術(shù)

    為有效防止基礎(chǔ)上浮并******基礎(chǔ)和樁基的整體協(xié)同工作,在筏板基礎(chǔ)鋼筋綁扎前,采用了如圖5所示的作法,從而******了管樁與基礎(chǔ)的連接。土方開挖至設(shè)計標高露出管樁后,清理管樁孔內(nèi)的垃圾及污物,用十一夾板作底模,用12號鐵絲懸吊于孔內(nèi),鋼筋按要求綁扎,用不低于C40的混凝土灌筑,混凝土中微摻UEA膨脹劑(摻量10%)。待基礎(chǔ)底板鋼筋綁扎時,管樁錨筋與基礎(chǔ)底板鋼筋要焊牢,基礎(chǔ)底板鋼筋與管樁樁頭也要焊牢。

  6試壓樁

    6.1試樁要求

    為確定單樁承載力是否滿足設(shè)計要求,打樁前進行了單樁豎向抗壓靜載試驗。試樁數(shù)量為三組,******組試樁1根,錨樁6根;******組試樁1根,錨樁4根;第三組試樁1根,錨樁4根。試樁******預(yù)加荷載為:******組6200kN,******組5000kN,第三組4000kN.

     6.2試樁標準按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JQJ 94—94)單樁豎向抗壓靜載荷試驗中有關(guān)標準,采用慢速維持荷載法進行。

  6.3試樁裝置和加載時間豎向靜載荷抗壓試驗采用錨樁橫梁反力裝置。整個加荷利用電動油泵帶動2臺5000kN油壓千斤頂加荷,用荷重傳感器、荷重顯示器和0.4級精密油壓表顯示荷載,電測位移計和機械表兩種手段同時測讀沉降值,計算機采樣、記錄、整理和打印數(shù)據(jù)。為防止儀器受外界干擾,特備有一空調(diào)封閉工作間,以******儀器的正常工作。

  試樁與錨樁沉樁10d后即可加載o 6.4試樁結(jié)果試樁、錨樁均為正式工程樁,******根試樁要求加荷到6200kN,當加到第7級(4960 kN)時,1h后沉降量突然增大,達到16.67mm/h,且總沉降量已到38.06mm,顯然地基已達到破壞,因而終止試驗。根據(jù)試樁的Q—s曲線和s—1gt曲線顯示,極限荷載取4340kN.******根試樁要求加到5000kN,當加到第9級5000N時,45min后沉降量突然增大,達15.25mm/h,且總沉降量已到36.51mm,顯然地基也已達到破壞,因而終止試驗。根據(jù)試樁的Q—s曲線和s—lgt‘曲線顯示,極限荷載取4500kN;第三根試樁要求加到4000kN.穩(wěn)定后又要求繼續(xù)上加2級到4800kN,此級穩(wěn)定后終止加載,極限荷載取4800kN.據(jù)此算出試樁結(jié)果統(tǒng)計特征值:Qum=4547kN,Sn=0.052,因此單樁豎向極限承載力標準值Quk=Qum=4547kN,滿足設(shè)計要求。

  7施工體會

    (1)“重錘低打”能有效降低錘擊應(yīng)力。樁錘對樁頭的錘擊速度越快,在樁身上產(chǎn)生的應(yīng)力波強度也越高,即打樁應(yīng)力與錘擊速度成正比,所以為降低錘擊應(yīng)力并保持較好的貫入度,采用了較重的樁錘(樁錘重8t)和較低的速度施打,效果良好。

 ?。?)樁頭襯墊效應(yīng)對錘擊應(yīng)力也有直接影響。為延長錘擊作用時間、降低錘擊速度,并借以降低錘擊應(yīng)力,選用軟厚適宜的木樁墊,收到良好效果。

 ?。?)選擇合理的打樁施工順序,能減小樁的側(cè)向位移,對周圍建筑物不會有大的影響。

  樁基側(cè)向位移是軟弱地基施工中經(jīng)常見到的一種現(xiàn)象,根據(jù)不同情況進行綜合分析,制訂出合理的打樁施工方案,并采取相應(yīng)措施,可以把打樁危害降低到******限度?;A(chǔ)形狀規(guī)則的打樁施工順序應(yīng)先里后外,由中心逐漸往外側(cè)對稱施工。本工程基礎(chǔ)形狀規(guī)則,施工時遵循“對稱施工”的原則,確保了基礎(chǔ)內(nèi)擠壓應(yīng)力的平衡。

  打樁施工時,先打主樓樁——深樁(24m長),后打裙樓樁——淺樁(9m長);先打跨中樁,后打邊區(qū)樁;先打近樁,后打遠樁;先打毗鄰建筑物的樁,后打遠離建筑物的樁。通過采取以上措施,有效地降低了樁基的側(cè)向位移。

 ?。?)防震溝的設(shè)置有效地降低了對臨近建筑物的影響,裙樓東側(cè)建工園招待所基礎(chǔ)為條形鋼筋混凝土基礎(chǔ),深1m,基礎(chǔ)底板邊離大廈地下室外墻僅2.5m,樁基施工前開挖了一條寬0.8m、深2m的防震溝,溝中滿填黃砂,經(jīng)觀察和檢測,在整個施工過程中,對招待所結(jié)構(gòu)無不良影響。

 ?。?) PHC樁采用C80混凝土,強度高;鋼筋采用預(yù)應(yīng)力螺旋筋,抗裂性好,因此成樁質(zhì)量******,不易損壞,實際施工中,僅2根樁破裂,補救措施也方便快捷。

 ?。?)采用PHC樁,可做到現(xiàn)場清潔,文明施工。

 
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