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預應力高強混凝土管樁施工方案

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導語:預應力高強混凝土是由專業廠家生產,採用先張法預應力和摻加磨細料、高效減水劑等先進工藝,將混凝土經離心脫水密實成型,經常壓、高壓兩次蒸汽養護而製成的一種細長空心等截面預製混凝土構件。

預應力高強混凝土管樁施工方案

  1工程簡介

高強混凝土預應力管樁,有如下特點:

1.1嚴格按照國標GB13476-92及日本JISA5337標準生產,其混凝土強度等級不低於C80級;

1.2單樁承載力高,設計範圍廣。在同一建築物基礎中,可使用不同直徑的管樁,容易解決布樁問題,可充分發揮每根樁的承載能力;

1.3單樁可接成任意長度,不受施工機械能力和施工條件侷限;

1.4成樁質量可靠,沉樁後樁長和樁身質量可用直接手段進行監測;

1.5樁身耐錘擊和抗裂性好,穿透力強;

1.6造價低廉。其單位承載力價格僅為鋼樁的1/3~2/3,並節省鋼材;

1.7施工速度快,文明施工。陽江市職業技術學院教學大樓框剪結構,14層,建築面12000㎡,基礎採用高強混凝土預應力管樁。

  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,並掌握各種錘的特性。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,則會引起樁頭部的區域性壓曲,難以將樁送到設計標高。鑑於本工程有軟、硬兩種土層,故選用了蒸汽錘,錘重8t。

2.2樁架的選擇。樁架的設定、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,其最大特點是移動靈活,使用方便,執行機構為履帶,對路面要求比較低。

2.3施工組織設計和樁位測設。根據打樁施工區域內的地質情況和基礎幾何形狀,要合理選擇打樁順序,對周圍建築物採取預防措施。根據樁基施工圖進行樁位測設。

2.4堆存吊運。管樁堆存需要使用軟墊(木墊)。管樁起吊運輸中應免受振動、衝撞。

2.5管樁齡期的確定。管樁從製造成型到打樁施工的間隔時間宜儘量長些,混凝土強度應達到設計強度等級標準值以上(若在工廠製造,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,對管樁兩端應清理乾淨,施焊面上有油汙雜物汙染時,應清刷乾淨。

  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。第一節管樁插入地下時,要儘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。校核樁的垂直度可採用垂直角,即用兩個方向(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。經緯儀應設定在不受打樁影響處,並經常加以調平,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,宜採取低提錘,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、樁身儘量保持在同一軸線上。必要時應將樁錘及樁架導杆方向按樁身方向調整。要注意儘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。每根樁宜連續一次打完,不要中斷,以免難以繼續打下。

3.3接樁。接樁時要注意新接樁節與原樁節的軸線一致,兩施焊面上的泥土、油汙、鐵鏽等要預先清刷乾淨。當下節樁的樁頭距地面1~1.2m時,即可進行焊接接樁。接樁時可在下節樁頭上安裝導向箍,以便新接樁節的引導就位。上節樁找正方向後,對稱點焊4~6點加以固定,然後拆除導向箍。管樁焊接施工應由有經驗的焊工按照技術規程的要求認真進行;施焊第一層時,宜適當加大電流,加大熔深。採用手工焊接,第一層用ф3.2或ф4.0的E4320型焊條,第二層以後用ф4.0~ф5.0的E4320型焊條,要保證焊接質量。

3.4送樁。為將管樁打到設計標高,需要採用送樁器,送樁器用鋼板製作,長4m。設計送樁器的原則是打入阻力不能太大,容易拔出,能將衝擊力有效地傳到樁上,並能重複使用。

  4打樁記錄和周圍建築物觀察

打樁過程中應詳細記錄各種作業時間,每打入0.5~1m的.錘擊數、樁位置的偏斜、最後10擊的平均貫人度和最後1m的錘擊數等。打樁過程中應詳細觀察周圍建築物沉降或上升情況,在建築物上設定觀察點,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。該專案2004年7月竣工,經實測,使用正常,對結構無不良影響。

  5PHC管樁與基礎底板連線的處理

為有效防止基礎上浮並保證基礎和樁基的整體協同工作,土方開挖至設計標高露出管樁後,清理管樁孔內的垃圾及汙物,用十一夾板作底模,用12號鐵絲懸吊於孔內,鋼筋按要求綁紮,用不低於C40的混凝土灌築,混凝土中微摻UEA膨脹劑(摻量10%)。待基礎底板鋼筋綁紮時,管樁錨筋與基礎底板鋼筋要焊牢,基礎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計要求,打樁前進行了單樁豎向抗壓靜載試驗。試樁數量為三組,第一組試樁1根,錨樁6根;第二組試樁1根,錨樁4根;第三組試樁1根,錨樁4根。

6.2試樁標準。按《建築樁基技術規範》(JQJ94-94)單樁豎向抗壓靜載荷試驗中有關標準,採用慢速維持荷載法進行。

6.3試樁裝置和載入時間。豎向靜載荷抗壓試驗採用錨樁橫樑反力裝置。整個加荷利用電動油泵帶動2臺5000kN油壓千斤頂加荷,用荷重感測器、荷重顯示器和0.4級精密油壓表顯示荷載,電測位移計和機械錶兩種手段同時測讀沉降值,計算機取樣、記錄、整理和列印資料。為防止儀器受外界干擾,特備有一空調封閉工作間,以保證儀器的正常工作。試樁與錨樁沉樁10d後即可載入。

6.4試樁結果。單樁豎向極限承載力標準值滿足設計要求。

  7施工體會

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

7.2樁頭襯墊效應對錘擊應力也有直接影響。為延長錘擊作用時間、降低錘擊速度,並藉以降低錘擊應力,選用軟厚適宜的木樁墊,收到良好效果。

7.3選擇合理的打樁施工順序,能減小樁的側向位移,對周圍建築物不會有大的影響。樁基側向位移是軟弱地基施工中經常見到的一種現象,根據不同情況進行綜合分析,制訂出合理的打樁施工方案,並採取相應措施,可以把打樁危害降低到最低限度。

7.4防震溝的設定有效地降低了對臨近建築物的影響。

7.5PHC樁採用C80混凝土,強度高;鋼筋採用預應力螺旋筋,抗裂性好,因此成樁質量可靠,不易損壞,實際施工中,僅2根樁破裂,補救措施也方便快捷。

7.6採用PHC樁,可做到現場清潔,文明施工。