論靜壓管樁施工的質(zhì)量安全控制

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近幾年來(lái),預(yù)應(yīng)力管樁由于其具有施工工期短、單位承載力及造價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn),在粵東地區(qū)得到了迅猛發(fā)展及推廣應(yīng)用。同時(shí)由于錘擊法施工在環(huán)保等方面的缺點(diǎn)日益突出,故而靜壓法施工越來(lái)越普遍,由此而引發(fā)的許多關(guān)于靜壓管樁的質(zhì)量安全技術(shù)問(wèn)題也倍受人們的關(guān)注。
    一、靜壓管樁的優(yōu)缺點(diǎn)
    靜壓法施工是通過(guò)靜力壓樁機(jī)的壓樁機(jī)構(gòu)自重和樁架上的配重作反力將預(yù)制樁壓人土中的一種成樁工藝。下面簡(jiǎn)要談?wù)勵(lì)A(yù)應(yīng)力管樁中靜壓法施工有哪些優(yōu)缺點(diǎn)。
    1.主要優(yōu)點(diǎn)
    (1)低噪聲、無(wú)振動(dòng)、無(wú)污染,可以24小時(shí)連續(xù)施工,縮短建設(shè)工期,創(chuàng)造時(shí)間效益,從而降低工程造價(jià);
    (2)施工速度很快,同時(shí)場(chǎng)地整潔、施工文明程度高;
    (3)由于送樁器與工程樁樁頭的接觸面吻合較好,送樁器在送樁過(guò)程中不會(huì)左右晃動(dòng)和上下跳動(dòng),因而可以送樁較深,基礎(chǔ)開(kāi)挖后的截去量少;
    (4)施工中由于壓樁引起的應(yīng)力較小,且樁身在施工過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力,樁頭一般都完好無(wú)損,復(fù)壓較為容易。
    2.主要缺點(diǎn)
    (1)仍然具有擠土效應(yīng),對(duì)周?chē)ㄖh(huán)境及地下管線有一定的影響,要求邊樁中心到相鄰建筑物的間距較大;
    (2)施工場(chǎng)地的地耐力要求較高,在新填土、淤泥土及積水浸泡過(guò)的場(chǎng)地施工易陷機(jī);
    (3)過(guò)大的壓樁力(夾持力)易將管樁樁身夾破夾碎,或使管樁出現(xiàn)縱向裂縫;
    (4)不宜在地下障礙物或孤石較多的場(chǎng)地施工。
    二、靜壓管樁施工過(guò)程的質(zhì)量管理
    (一)壓樁前的準(zhǔn)備工作
    1.施工隊(duì)資質(zhì)審查
    必須對(duì)施工隊(duì)(壓樁隊(duì)伍)的資質(zhì)材料進(jìn)行審查與管理,了解施工隊(duì)的技術(shù)力量及壓樁水平;審查施工組織設(shè)計(jì)、施工壓樁路線、施工進(jìn)度計(jì)劃,評(píng)價(jià)其可行性;要求施工隊(duì)每個(gè)技術(shù)人員,包括施工技術(shù)員、焊工、記錄員、開(kāi)機(jī)員等都必須具有相應(yīng)技術(shù)資格證和上崗證。
    2.樁機(jī)的選擇
    必須根據(jù)具體工程的地質(zhì)資料和設(shè)計(jì)的單樁承載力要求,準(zhǔn)確地選擇壓樁機(jī)。如果壓樁機(jī)噸位過(guò)小,可能出現(xiàn)樁壓不下的情況,因而無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)承載力要求;反之,如果壓樁機(jī)噸位過(guò)大,易發(fā)生陷機(jī)情況。所以應(yīng)該會(huì)同各有關(guān)部門(mén)合理地選擇樁機(jī),盡量采用超載施工。一般情況下,樁機(jī)的壓樁力應(yīng)不小于單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值的1.2倍。
    3.施工放線與定樁位
    由于放線的準(zhǔn)確與否直接影響建筑物的位置是否符合“規(guī)劃”要求,而樁位的準(zhǔn)確與否又直接影響著整個(gè)工程的結(jié)構(gòu),因此,這兩個(gè)工序的重要性不容忽視。項(xiàng)目技術(shù)管理人員應(yīng)該對(duì)已定好的軸線位進(jìn)行復(fù)核,根據(jù)建筑物與結(jié)構(gòu)樁位圖逐位校核,發(fā)現(xiàn)不符合要求的及時(shí)糾正。
    4.樁尖、樁身質(zhì)量檢查
    首先必須對(duì)樁尖進(jìn)行查驗(yàn)、測(cè)量,按照管樁有關(guān)規(guī)范對(duì)于樁尖的構(gòu)造要求和設(shè)計(jì)圖紙要求,對(duì)所有到場(chǎng)的樁尖進(jìn)行測(cè)量,不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和管樁規(guī)范要求的,責(zé)令其更換;對(duì)所有到場(chǎng)的管樁進(jìn)行仔細(xì)認(rèn)真地查驗(yàn),測(cè)量管樁的外徑、壁厚、樁身、長(zhǎng)度、樁身彎曲度等有關(guān)尺寸,并詳細(xì)記錄。特別是管壁厚度,由于靜壓法施工中的夾持力較大,壁厚不夠很容易把樁夾碎。同時(shí)應(yīng)對(duì)樁身外觀質(zhì)量進(jìn)行仔細(xì)地查驗(yàn),檢查樁身是否粘皮麻面、內(nèi)外表面是否露筋、表面是否有裂縫、是否斷頭脫頭、樁套箍是否凹陷、表面 砼是否坍落等情況,不符合管樁規(guī)范要求的,責(zé)令廠家退回。
    (二)壓樁施工過(guò)程的質(zhì)量管理
    1.底樁(第一節(jié)人土的樁)的定點(diǎn)
    雖然在放線與定樁位時(shí)已經(jīng)核查過(guò),但是經(jīng)驗(yàn)不足或技術(shù)水平不高的施工技術(shù)人員往往在放底樁時(shí)偏離原定的樁位,從而導(dǎo)致成樁的偏位。建議在每個(gè)樁位處用石灰或貝灰以原定的樁心為圓心、以該樁的樁徑為直徑畫(huà)一圓圈,壓底樁時(shí)以此圓圈為準(zhǔn),控制樁不偏離該圓圈,使成樁的偏位盡可能減小。
    2.樁身垂直度的控制
    由于靜壓管樁樁機(jī)駕駛室內(nèi)一般會(huì)懸掛一吊有重錘的繩線,由開(kāi)機(jī)員以此線為準(zhǔn)控制樁一個(gè)方向的垂直度,因而另一方向的垂直度必須另外控制,方法就是在垂直于樁與此繩線連接的地方(即另一正交方向)另設(shè)一吊重錘的繩線(視線要通透),以這兩條繩線來(lái)控制樁的垂直度。當(dāng)樁在兩個(gè)方向都已經(jīng)垂直的情況下方允許壓樁,而且在壓樁過(guò)程中要經(jīng)常檢查樁身垂直度。
    3.接樁及焊縫控制
    接樁前,應(yīng)保證上下兩節(jié)樁的順直,而且兩樁樁心的錯(cuò)位偏差不宜大于2mm(宜設(shè)置接樁導(dǎo)向箍)。管樁施工中主要采用焊接接樁法,在焊接前應(yīng)該把兩節(jié)樁的端頭板用鋼刷清刷干凈,直至坡口露出金屬光澤,而且應(yīng)該保證上節(jié)樁已經(jīng)垂直后方能焊接。焊接時(shí)兩個(gè)焊工同時(shí)進(jìn)行,先在坡口圓周上對(duì)稱(chēng)點(diǎn)焊4-6點(diǎn),焊接層數(shù)不少于2層,每層焊渣必須清理干凈,保證焊縫連續(xù)飽滿(mǎn), 自然冷卻約8~10分鐘(嚴(yán)禁用水冷卻或焊完即壓),防止高溫的焊縫遇水變脆而被壓壞。
    4.壓樁過(guò)程的施工記錄
    為了便于控制終止壓樁,必須詳細(xì)記錄壓樁過(guò)程的壓力與樁人土深度,了解樁尖人持力層深度是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求以及樁穿過(guò)各土層時(shí)的壓力值。
    5.終壓(即終止壓樁)標(biāo)準(zhǔn)及終壓的控制
    終壓標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該以質(zhì)監(jiān)部門(mén)、設(shè)計(jì)單位、施工單位、建設(shè)單位、勘察單位及監(jiān)理單位等有關(guān)部門(mén)在試樁會(huì)議中根據(jù)試樁的實(shí)際情況確定的標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)則。一般情況下,除保證樁長(zhǎng)及樁尖入持力層深度應(yīng)該滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求外,還要控制終壓值Q的大小。雖然終壓值Q與單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值Rk是兩個(gè)不同的概念,但終壓值Q與單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值Rk存在著某種比例關(guān)系,這有待于日后的工程實(shí)踐與理論研究。筆者認(rèn)為這種比例關(guān)系與工程地質(zhì)構(gòu)造情況關(guān)系較大,同時(shí)與樁的長(zhǎng)度以及所選的持力層關(guān)系也不可忽視,總結(jié)潮汕地區(qū)近幾年靜壓管樁的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),終壓值Q可以按以下原則來(lái)控制:
    (1)當(dāng)樁端持力層為粘土、粉質(zhì)粘土?xí)r,主要控制樁端達(dá)到的設(shè)計(jì)深度,終壓值RQ:(0.6-1.3)Rk。
    (2)當(dāng)樁端持力層為標(biāo)貫擊數(shù)較低、中密以下的粉細(xì)砂時(shí),以控制樁端人持力層深度為主,終壓值作參考,Q=(1.6~2.o)Rk。
    (3)當(dāng)樁端持力層為標(biāo)貫擊數(shù)較高,中密以上的中粗砂、礫砂時(shí),以控制終壓值為主,Q=(1.8-2.5)Rk,長(zhǎng)樁取低值,短樁取高值;擊數(shù)低取低值,擊數(shù)高取高值。