詮釋預(yù)應(yīng)力砼管樁在基礎(chǔ)處理中的應(yīng)用

時(shí)間:2022-05-11 05:22:00

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詮釋預(yù)應(yīng)力砼管樁在基礎(chǔ)處理中的應(yīng)用

摘要:本文主要對(duì)利用預(yù)應(yīng)力砼管枉進(jìn)行軟基橋臺(tái)基礎(chǔ)處理的應(yīng)用情況進(jìn)行詳細(xì)闡述,以便能讓我們清楚地掌握住相關(guān)的一些工藝技術(shù)要求,為日后在進(jìn)行類似工程的施工控制時(shí)能起到參考借鑒的作用。

關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力砼管樁;工藝特點(diǎn);技術(shù)要求,應(yīng)用情況

一、預(yù)應(yīng)力砼管樁樁體特點(diǎn)

首先,讓我們來(lái)了解一下預(yù)應(yīng)力砼管樁所指的是一種什么樣的施工樁體。其實(shí),從這個(gè)名稱上可以看出,這類樁體其實(shí)已經(jīng)概括出它的幾項(xiàng)顯著的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)了,即包含了“預(yù)應(yīng)力”、“高強(qiáng)度”、及“圓管形”這三個(gè)顯著樁體特征。

由于這類樁體以前主要是用于房屋建筑的基礎(chǔ)處理,在最近幾年才逐漸被引用到公路工程這個(gè)領(lǐng)域范疇中來(lái),因此,對(duì)于預(yù)應(yīng)力砼管樁的具本控制要求,目前我們交通部暫時(shí)還沒(méi)有一套自已的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),只能暫時(shí)參照建設(shè)部現(xiàn)有的幾套技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制。

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T13476-1999《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》的相關(guān)規(guī)定,預(yù)應(yīng)力砼管樁因其在預(yù)制生產(chǎn)時(shí)施加預(yù)應(yīng)力值的不同,及設(shè)計(jì)抗裂彎矩、極限彎矩的不同,又將它分為“A類”、“B類”、“AB類”以及“c類”四種類型。下面,就讓我們先來(lái)了解一下它的一些結(jié)構(gòu)特性吧。

單樁承載力高,樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為c80,具有高強(qiáng)性能,600的預(yù)應(yīng)力砼管樁的單樁允許承載力達(dá)到2500-3200KN??勺鳛楦咚俟窐蚝Y(jié)構(gòu)物處的軟基處理。其單位承載力的造價(jià)比預(yù)制混凝土方樁和鉆孔灌注樁低,且僅為鋼樁的1/3~2/3,并節(jié)省鋼材。

抗彎性能好。預(yù)應(yīng)力砼管樁選用高強(qiáng)度、低松馳的陰螺紋鋼筋作為預(yù)應(yīng)力主筋,使樁身具有較高的預(yù)壓應(yīng)力,其抗彎、抗裂性能良好,預(yù)應(yīng)力砼管樁有卓絕的貫人性能,能穿透密實(shí)的砂層,能適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境與地理?xiàng)l件。

質(zhì)量穩(wěn)定可靠。由于采用工廠預(yù)制的生產(chǎn)方式,能利用先進(jìn)的工藝和設(shè)備,質(zhì)量容易控制,產(chǎn)品質(zhì)量容易保證,且成樁質(zhì)量監(jiān)測(cè)方便。

應(yīng)用范圍廣。樁身耐防腐性能好,規(guī)格長(zhǎng)度容易調(diào)整,使設(shè)計(jì)選用范圍廣,容易布樁,對(duì)樁端持力層起伏變化大的地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)。

施工速度快,工期短。P預(yù)應(yīng)力砼管樁在工廠商品化生產(chǎn),能按施工要求及時(shí)供樁,施工前期準(zhǔn)備時(shí)間短,一般能縮短工期1~2月。

施工現(xiàn)場(chǎng)文明。施工現(xiàn)場(chǎng)無(wú)砂石、水泥,無(wú)泥漿污染,對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)狹窄的工程特別有利。

二預(yù)應(yīng)力砼管樁工藝技術(shù)要求

在了解了預(yù)應(yīng)力砼管樁的樁體特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)性能之后,那么,在進(jìn)行管樁施打時(shí)我們應(yīng)注意哪些事項(xiàng).哪些具體要求呢?

在每一處管樁正式開(kāi)工前,應(yīng)按不少于1%的工程樁數(shù)量且不少于3根的數(shù)量進(jìn)行試樁。試樁樁位應(yīng)選在地質(zhì)勘探孔附近,且試樁的長(zhǎng)度及地質(zhì)條件應(yīng)具有代表性。

管樁施打前,應(yīng)在樁身上劃出以米為單位的長(zhǎng)度標(biāo)記,并按從下至上的順序標(biāo)明樁的長(zhǎng)度,以便觀察樁的入土深度及記錄每米沉樁錘擊數(shù)。施打時(shí),應(yīng)由專職施工員及時(shí)準(zhǔn)確地填寫(xiě)施工記錄表,并經(jīng)駐地監(jiān)理驗(yàn)證簽名后方可作為有效的施工記錄。

管樁施打時(shí),應(yīng)按以下原則確定施打順序:若樁距離周圍建筑物較遠(yuǎn)、施工場(chǎng)地較開(kāi)闊時(shí),宜從中間向四周進(jìn)行,若樁的其中一側(cè)靠近建筑物時(shí),宜從毗鄰建筑物一側(cè)開(kāi)始由近及遠(yuǎn)的進(jìn)行。另外,選樁時(shí)應(yīng)根據(jù)試樁的長(zhǎng)度,宜先選長(zhǎng)后選短。

當(dāng)管樁需要接長(zhǎng)時(shí),其人土部分樁段的樁頭宜高出地面0.5—1.0m,且任一單樁接頭的數(shù)量不宜超過(guò)4個(gè)。

當(dāng)管樁采用焊接連接的接長(zhǎng)時(shí),焊接層數(shù)不得少于2層,內(nèi)層焊渣必須清理干凈后方能施焊外一層,且焊縫應(yīng)飽滿連續(xù)。焊好的樁接頭應(yīng)待自然冷卻后方可繼續(xù)錘擊,自然冷卻時(shí)間不宜少于8分鐘,嚴(yán)禁用水冷卻或焊好即打。

當(dāng)柱達(dá)到收錘標(biāo)準(zhǔn)而尚存有較長(zhǎng)的樁長(zhǎng)時(shí),外露部分應(yīng)進(jìn)行切割,樁頭的切割宜采用鋸樁器進(jìn)行,嚴(yán)禁采用大錘橫向敲擊截樁或強(qiáng)行扳拉截樁。

為了避免因碰到地下孤石而致使打入困難,應(yīng)在每根管柱的第一節(jié)管節(jié)配備樁尖,以確保管樁的順利施打。柱尖宜采用鋼板制作,其規(guī)格及類型應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件及設(shè)計(jì)要求選用,建議使用封口型樁尖(十字型或圓錐形)。

收錘標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求,即以進(jìn)入樁端持力層2m、最后貫入度不得超過(guò)80cm/10擊為控制標(biāo)準(zhǔn)(錘擊能宜采用錘重2.5t,沖程0.8-1.2m)。

用于施打預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的樁機(jī)可根據(jù)PHc樁的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度與施工成本,結(jié)合實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況選用。目前,管樁施打的方式主要有錘擊式和液壓式兩種。而具體采取何種形式,應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件予以選用。在選擇樁錘時(shí),必須充分考慮樁的形狀、尺寸、重量、人土長(zhǎng)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(huì)引起樁頭部的局部壓曲,難以將樁送到設(shè)計(jì)標(biāo)高。

在進(jìn)行錘擊沉樁時(shí),因地層較軟,初打時(shí)可能下沉量較大,宜低錘輕打,隨著沉樁加深,沉速減慢,起錘高度可漸增。在整個(gè)打樁過(guò)程中,要使樁錘、樁帽、樁身盡量保持在同一軸線上。必要時(shí)應(yīng)將柱錘及樁架導(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,以免管樁彎扭破壞。打樁較難下沉?xí)r,要檢查落錘有無(wú)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(bǔ)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。

預(yù)應(yīng)力砼管樁混凝土強(qiáng)度宜超過(guò)80%時(shí)才能吊裝,吊裝有兩種方法:當(dāng)樁長(zhǎng)大于13m的預(yù)應(yīng)力砼管樁宜采用支點(diǎn)法,兩支點(diǎn)設(shè)在離樁兩端0.2lL處,當(dāng)樁長(zhǎng)不大于13m時(shí),可采用直接進(jìn)行水平起吊,采用專用吊鉤鉤住管樁兩端內(nèi)壁直接進(jìn)行水平起吊。預(yù)應(yīng)力砼管樁強(qiáng)度達(dá)到100%時(shí)方可運(yùn)輸,樁在運(yùn)輸過(guò)程中支承應(yīng)滿足堆放的要求,并且要綁扎牢固。預(yù)應(yīng)力砼管樁堆放場(chǎng)地要堅(jiān)實(shí)平整,且最下層要在兩支點(diǎn)下放墊木,且墊木支撐點(diǎn)應(yīng)在同一平面上。本工程預(yù)應(yīng)力砼管樁的堆放層數(shù)不得超過(guò)四層。預(yù)應(yīng)力砼管樁的吊裝、運(yùn)輸及堆放過(guò)程中應(yīng)輕起輕放,應(yīng)避免振動(dòng)、碰撞、滾落。

三預(yù)應(yīng)力砼管樁質(zhì)量檢測(cè)要求

預(yù)應(yīng)力砼管樁在施工完成后的質(zhì)量檢測(cè)方法,與CFG樁一樣,一般需要進(jìn)行(大)小應(yīng)變無(wú)破損檢測(cè)、單樁承載力及復(fù)合地基承載力幾項(xiàng)常規(guī)指標(biāo)的檢測(cè),以進(jìn)一步驗(yàn)證其完工后的處理質(zhì)量及處理效果。下面,就讓我們來(lái)參照《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》DBJ/T15-22-98的有關(guān)要求,來(lái)了解一下它的一些常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目以及各個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目的檢測(cè)頻率。

一般情況下,在施工完每一處預(yù)應(yīng)力砼管樁后,應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行以下幾個(gè)方面的檢測(cè):

須進(jìn)行單樁荷載試驗(yàn)3根,及復(fù)合地基堆載模擬試驗(yàn)2點(diǎn),其承載力要求分別為:?jiǎn)螛冻休d力不得小于500KN,復(fù)合地基承載力不得小于300Kpa。

須進(jìn)行高應(yīng)變無(wú)破損檢測(cè)及低應(yīng)變無(wú)破損檢測(cè),其檢測(cè)頻率需視各個(gè)項(xiàng)目的合同協(xié)議書(shū)或習(xí)慣而定,一般為:高應(yīng)變檢測(cè)0.5%,低應(yīng)變檢測(cè)5%。

當(dāng)管樁生產(chǎn)數(shù)量達(dá)到30000延米時(shí),須作為一個(gè)檢驗(yàn)批隨機(jī)抽取2根管樁委托具有相應(yīng)檢測(cè)資質(zhì)的檢測(cè)單位進(jìn)行“抗裂彎矩”及“極限彎矩”兩項(xiàng)指標(biāo)的試驗(yàn),外徑為40era管樁的具體要求為:A類管樁:抗裂彎矩≥52KN.m;極限彎矩≥77KN.m;B類管樁:抗裂彎矩≥75KN.m#極限彎矩≥135KN。m。

結(jié)束語(yǔ):

綜上所述,由于預(yù)應(yīng)力砼管樁比其它類型樁體具有獨(dú)一無(wú)二的工程優(yōu)點(diǎn),因此,在最近幾年才迅速擠身于軟基橋臺(tái)基礎(chǔ)處理的應(yīng)用領(lǐng)域,而得到工程技術(shù)管理人員的一致認(rèn)可與肯定。本人相信,只要我們?cè)谌粘5氖┕ぶ心苌朴谟^察,勤于積累,逐漸認(rèn)識(shí)到預(yù)應(yīng)力砼管樁用于軟基橋臺(tái)基礎(chǔ)處理不可替代的優(yōu)越性,相信其應(yīng)用前景將會(huì)更加的廣闊。