摘 要:通州市建工大廈工程基礎施工中,采用超高強預應力混凝土管樁(PHC樁),打樁前需做好樁錘、樁架選擇,確定管樁齡期,打樁過程中插樁、錘打、接樁、送樁均采取了相應的技術措施。該工程中PHC樁所具有的單樁承載力高、樁身耐錘擊性好、穿透力強、造價便宜等特點均得到很好的體現。
關鍵詞:超高強預應力混凝土管樁;單樁承載力;錘擊應力
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。采用框架剪力墻結構。建筑物總荷載約200000kN,單柱荷載6700kN o基礎采用筏板基礎,樁采用超高強預應力混凝土管樁(PHC樁),規(guī)格為ф600×110,樁長24m(2根12m校對接),主樓共打設93根樁,設計單樁承載力3100kN。
1 PHC樁特點
(1) 嚴格按照國標GB13476—92及日本JISA 5337標準生產,其混凝土強度等級不低于C80級。
(2) 單樁承載力高,設計范圍廣。在同一建筑物基礎中,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。
(4) 成樁質量可靠,沉樁后樁長和樁身質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。
(6) 造價低廉。其單位承載力價格僅為鋼樁的1/3-2/3,并節(jié)省鋼材。
(7) 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、結構形式以及土質、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、樁側摩阻力和樁的回彈產生的能量損失等。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,運行機構為履帶,對路面要求比較低o
2.3 施工組織設計和樁位測設
根據打樁施工區(qū)域內的地質情況和基礎幾何形狀,要合理選擇打樁順序,對周圍建筑物采取預防措施。根據樁基施工圖進行樁位測設。
2.4 堆存吊運
管樁一般需設計兩個支點(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,混凝土強度應達到設計強度等級標準值以上(若在工廠制造,一般按80%的設計強度等級標準值出廠),故要求現場要堆存一定量的樁,按“先進場樁先打”的原則,滿足管樁的強度要求。
2.6 檢查修整
管樁施工前應再次逐根檢查,即檢查混凝土樁有無嚴重質量問題,對管樁兩端應清理干凈,施焊面上有油漆雜物污染時,應清刷干凈。
3打樁階段技術措施
3.1 插樁
樁打入過程中修正樁的角度較困難,因此就位時應正確安放。第一節(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°)的經緯儀使導架保持垂直。通過樁機導架的旋轉、滑動及停留進行調整。經緯儀應設置在不受打樁影響處,并經常加以調平,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。必要時應將樁錘及樁架導桿方向按樁身方向調整。要注意盡量不使管樁受到偏心錘打,以免管樁受彎受權。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)樁頭上安裝導向箍(圖3),以便新接樁節(jié)的引導就位。上節(jié)樁找正方向后,對稱點焊4—6點加以固定,然后拆除導向箍。管樁焊接施工應由有經驗的焊工按照技術規(guī)程的要求認真進行;施焊第一層時,宜適當加大電流,加大熔深。采用手工焊接,第一層用ф3.2或ф4.0的E4320型焊條,第二層以后用ф4.0—ф5.0的E4320型焊條,要保證焊接質量。接樁焊接如圖4所示。
3.4 送樁
為將管樁打到設計標高,需要采用送樁器,送樁器用鋼板制作,長4m。設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,并能重復使用。
關鍵詞:超高強預應力混凝土管樁;單樁承載力;錘擊應力
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。采用框架剪力墻結構。建筑物總荷載約200000kN,單柱荷載6700kN o基礎采用筏板基礎,樁采用超高強預應力混凝土管樁(PHC樁),規(guī)格為ф600×110,樁長24m(2根12m校對接),主樓共打設93根樁,設計單樁承載力3100kN。
1 PHC樁特點
(1) 嚴格按照國標GB13476—92及日本JISA 5337標準生產,其混凝土強度等級不低于C80級。
(2) 單樁承載力高,設計范圍廣。在同一建筑物基礎中,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。
(4) 成樁質量可靠,沉樁后樁長和樁身質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。
(6) 造價低廉。其單位承載力價格僅為鋼樁的1/3-2/3,并節(jié)省鋼材。
(7) 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、結構形式以及土質、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、樁側摩阻力和樁的回彈產生的能量損失等。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,運行機構為履帶,對路面要求比較低o
2.3 施工組織設計和樁位測設
根據打樁施工區(qū)域內的地質情況和基礎幾何形狀,要合理選擇打樁順序,對周圍建筑物采取預防措施。根據樁基施工圖進行樁位測設。
2.4 堆存吊運
管樁一般需設計兩個支點(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,混凝土強度應達到設計強度等級標準值以上(若在工廠制造,一般按80%的設計強度等級標準值出廠),故要求現場要堆存一定量的樁,按“先進場樁先打”的原則,滿足管樁的強度要求。
2.6 檢查修整
管樁施工前應再次逐根檢查,即檢查混凝土樁有無嚴重質量問題,對管樁兩端應清理干凈,施焊面上有油漆雜物污染時,應清刷干凈。
3打樁階段技術措施
3.1 插樁
樁打入過程中修正樁的角度較困難,因此就位時應正確安放。第一節(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°)的經緯儀使導架保持垂直。通過樁機導架的旋轉、滑動及停留進行調整。經緯儀應設置在不受打樁影響處,并經常加以調平,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。必要時應將樁錘及樁架導桿方向按樁身方向調整。要注意盡量不使管樁受到偏心錘打,以免管樁受彎受權。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)樁頭上安裝導向箍(圖3),以便新接樁節(jié)的引導就位。上節(jié)樁找正方向后,對稱點焊4—6點加以固定,然后拆除導向箍。管樁焊接施工應由有經驗的焊工按照技術規(guī)程的要求認真進行;施焊第一層時,宜適當加大電流,加大熔深。采用手工焊接,第一層用ф3.2或ф4.0的E4320型焊條,第二層以后用ф4.0—ф5.0的E4320型焊條,要保證焊接質量。接樁焊接如圖4所示。
3.4 送樁
為將管樁打到設計標高,需要采用送樁器,送樁器用鋼板制作,長4m。設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,并能重復使用。