23 PHC管桩静压施工的送桩问题探讨
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PHC管桩静压施工的送桩问题探讨摘要:随着我国经济的快速发展,各类建筑建设越来越多,尤其是大量的带有地下室的工程设计方案越来越多,这不可避免的会涉及到PHC管桩静压施工的送桩问题。
虽然在建筑施工中PHC管桩大量使用,但是由于缺乏相应的标准,对施工质量的把握存在难度。
在本文中,笔者通过对某项工程的实际情况,从监理的角度谈谈PHC管桩静压施工的送桩问题。
关键词:PHC管桩;静压施工;送桩问题;监理引言PHC管桩具有很多优点:应用范围比较广,几乎所有的建筑工程都会使用;有各种不同的规格,供设计选择面较大;具有高强度,有很好的抗弯和抗裂性;PHC管桩有严格的标准约束,对质量控制相对容易;施工程序简单,施工对外界影响较小;施工工艺成熟,有可靠的成桩质量保证;质量检测过程简便,便于直观测试;施工成本较低,质优价廉。
这种施工方式虽然在我国的建筑施工中得到大量的使用,但是由于该施工方式缺乏相应的标准,对于监理单位的工程监理造成不小的困难。
这就需要监理人员采取正确的监理方式进行施工的工程监理。
这样的好处是,可以用不同的工程检测标准去要求对应的施工过程,使监理人员有据可用、有章可循。
1 应用情况1.1 工程PHC管桩静压施工情况位于深圳某区某高层建筑小区,作为该区较早的旧改项目,占地面积近4万m2,建筑面积超过10万m2,有10栋20~23层高层商住楼,地下2层停车场。
该小区建筑的基础施工参照国内多项工程建设的经验,在经过充足论证后,决定采取设计施工方式为PHC管桩静压施工,初步设计使用的PHC桩预计为1900多根。
单根桩的承载力设计为1400kN。
在工程完工后,实际完成PHC管桩1920根,平均每根桩深达28m。
1.2 工程施工区域地质情况该工程施工区域原为耕地,土质以黑钙土为主。
该建设区域周围没有明显建筑物,地势平坦,经地质单位进行的地质测定,该区域地质稳定,地底土质不会对混凝土产生腐蚀等不良作用。
2 监理单位在工程准备阶段的工作2.1 在试桩施工阶段的监理一是监督施工单位选择试桩,按照设计的要求,应选取静载桩5根和抗拔桩4根作为试桩,并在每个试桩上用红油漆刷上数字,方便区分;二是检验压桩机。
PHC管桩静压施工的送桩问题随着高层建筑建设步伐的加快,带地下室的设计方案越来越多,这对于PHC管桩来说必将涉及到送桩问题,由于缺乏相应的标准,结合工程实践,对此进行了探索。
预应力高强商品混凝土管桩(代号为PHC),其适用面广,可广泛应用于各种工程建设的基础;规格齐全,供设计选用范围广;强度高,抗弯、抗裂性能好;采用工厂化标准生产,质量稳定,性能可靠;施工周期短,噪音小,无震动,无污染;施工工艺成熟,成桩质量可靠性高;检测直观,质量有保障;单位承载力造价低,综合经济效益好。
70年代从广东沿海地区开始,正在全国广泛推广,武汉地区近三年开始在不少工程上得到应用。
但是,送桩深度问题缺乏相应的标准,参考广东省标准《预应力商品混凝土管桩基础技术规程》(DBJ/T15-22-98)规定的6m最大限度的施工,在某大楼工程实践中,最小送桩深度2.0m,最大送桩深度超过7.5m,采用桩送桩施工,取得了一些经验。
1工程概况某大楼位于武汉空军雷达学院内,主楼17层,辅楼为3-6层,设计为管桩基础,桩规格为PHC-AB500(125),桩数为401根,单桩竖向承载力特征值Ra≥2200KN,采用静压桩机施工。
2工程地质条件根据勘察单位提供的岩土工程勘察报告,该场地地质情况见表1:桩端持力层为(3-3)层细砂,桩端进入持力层不小于1.0m。
场区地下水为上层滞水和赋存于场区砂性土层中的孔隙承压力,地下水对商品混凝土无腐蚀性。
3前期准备工作(1)试桩施工按照设计要求,在工程桩中选取了7根试桩(4根静载桩和3根抗拔桩)。
本工程采用YZY-600型全液压静力压桩机,根据的设计单桩承载力要求配重5200KN,最大表压力为双组缸18MPa。
根据设计要求及参考地质勘察报告,1#试桩配桩38m,压入土0.4m后压力值为双组缸16MPa,换算压载为4620KN,经稳压三次后终止压桩,其余6根桩压桩参数与1#试桩相同。
(2)试桩检测静载试桩按照低应变、高应变、静载、低应变的顺序进行检测,抗拔试桩按照低应变、抗拔试验、低应变的顺序进行检测,前后低应变检测反映7根桩均为Ⅰ类桩;高应变测试承载力数据均超过5228KN;静载试验检测数据见表2,抗拔试验检测数据见表3:(3)图纸会审根据试桩施工情况及试桩检测结果,按照设计单位要求,工程桩施工工艺参数与试桩一致,即静力压桩机配重5200KN,最终压力值为双组缸16MPa,并稳压三次后终止压桩。
PHC管桩静压法施工相关问题探讨摘要:本文根据工程实例,对静压PHC管桩基础在静载抗压试验中出现的异常沉降现象剖析其产生的主要原因并提出类似工程桩基施工时相应的处理对策,并据此总结了今后设计和施工中应注意的问题。
关键词:PHC管桩;异常沉降;原因分析;处理对策随着预应力管桩生产工艺与施工技术的日益成熟,虽然PHC管桩具有以下优点:设计选用范围广(有不同管径和多种桩节长度,既适用于多层建筑,也可用于50层以内的高层建筑);对桩端持力层起伏变化大的地质条件适应性强;桩身混凝土强度高决定了单桩承载力较大,且单位承载力造价相对低廉;沉桩工效高工期短;成桩质量可靠和监控检测方便;现场整洁与文明施工。
因其具备以上显著优势,故管桩在沿海地区才得以广泛应用。
但因其毕竟属于隐蔽工程,存在土层地质条件的复杂性及施工机具与工艺的局限性,导致现场成桩质量难以有效控制,在实际应用中出现了一些桩身承载力异常等诸多问题。
本文结合已实施的工程实例,对静压PHC管桩在此类软土地基的静抗试验中出现异常沉降的原因进行了分析并提出相应的处置对策,为今后类似工程桩的施工质量控制提供借鉴。
1 工程概况某新校区工程为五层建筑面积14500m2 ,基础采用预应力管桩基础,双桩承台,布桩平面系数为2.6%。
Φ400(壁厚90mm)、Φ500(壁厚100mm)的设计单桩竖向承载力极限标准值分别为3100KN、4300KN,而设计终压值只为2500KN、3500KN,约为设计单桩竖向承载力极限标准值的80%。
按照管桩公司提供的数据,设计单桩竖向承载力极限标准值接近桩身容许承载力。
根据地质勘察报告,场地岩土层分布从上到下分别为:2 竖向静载荷试验异常沉降情况首先,按照规范中对工程桩的抽检要求,对照地勘报告,工程桩施工完成并满足规范规定的时间间歇后,随机对两根桩进行竖向载荷试验自检。
该新校区的1#楼桩基础按设计要求的终压力值(Φ400管桩终压值为2900KN,Φ500管桩为4100KN)进行施工完成隔7天后进行复压抽查发现有些桩桩的承载值达不到设计要求,且出现桩身下沉情况,其中一根Φ500桩加载到六级时沉降突然加大,桩身开始滑行下沉,至沉降量达500.77mm后压力值才达到设计要求的终压力值为4100KN;另一根径Φ400桩,加载到六级时沉降突然加大,桩身开始滑行下沉,至沉降量达800.77mm后压力值才上升达到设计要求的终压值为2900KN,沉降量达达到908.91mm。
PHC管桩施工常见问题及防治对策1、露桩和短桩由于持力层高低起伏,设计对桩长未及时调整,当桩插入持力层一定深度(一般为2米)就无法打入而终止,使桩身露出设计桩顶过多(一般1-2米,多则5-6米)而形成露桩。
同样,由于持力层起伏变化,沉桩到设计标高还未进入持力层或贯入度还很大,仍需继续沉桩,就形成了短桩。
(一)原因分析(1)勘测资料误差较大或勘测精度不够,未能查清持力层起伏变化情况和持力层性质。
(2)持力层变硬,沉桩时难以继续打入。
或持力层变软,沉桩时贯入度太大,还要继续沉桩。
(3)打桩机械与设计桩长及持力层性质不匹配。
打桩机能量小,使本来还可继续打入的桩而被迫终止;或打桩机能量太大,使本来已满足贯入度要求的桩还能继续打入。
(二)防治及处理方法(1)查清原因。
首先从分析勘测资料入手,在持力层起伏变化较大处补充勘测。
重要柱子位置布置钻孔查清持力层深度和性质。
(2)现场试桩时根据试桩情况确定终止打桩的标准。
实行“双控”既控制桩长又控制贯入度。
对摩擦端承桩,以贯入度为主,桩长为副。
锤击式桩机,贯入度受锤重和打桩机械的影响较大,加以注意。
(3)设计单位根据试桩资料及时调整桩长,并通知管桩生产厂家,及时调整每节桩长与桩身匹配。
(4)如因打桩机械能量太小或太大,无法与桩长及地质条件相匹配,立即更换打桩机。
(5)对露出地面的桩应截桩。
截桩采用人工凿桩,方法是先将不需截除的桩身端部用钢抱箍抱紧,然后沿钢箍上缘凿沟槽,再行扩大截断,钢筋用气割法切断。
严禁使用大锤硬砸。
(6)短桩需要用高标号砼接桩。
2、斜桩桩在沉入过程中,桩身垂直偏差太大(规范规定,垂直偏差不得超过桩长的0.5%)形成斜桩。
据有关资料介绍,倾斜偏位超过25cm的管桩,承载力就会明显不足。
(一)原因分析(1)采用锤击式打桩时,桩不垂直,桩帽、桩锤及桩不在同一直线上。
(2)沉桩时遇到大块坚硬障碍物,如老基础、古河道石驳勘、大块石等,把桩挤向一侧,发生偏斜。
PHC管桩静压施工的送桩问题探讨PHC管桩静压施工的送桩问题探讨摘要:随着高层建筑建设步伐的加快,带地下室的设计方案越来越多,这对于PHC管桩来说必将涉及到送桩问题,由于缺乏相应的标准,结合工程实践,对此进行了探索。
关键词:PHC;桩基施工;静压法;送桩预应力高强混凝土管桩(代号为PHC),其适用面广,可广泛应用于各种工程建设的基础;规格齐全,供设计选用范围广;强度高,抗弯、抗裂性能好;采用工厂化标准生产,质量稳定,性能可靠;施工周期短,噪音小,无震动,无污染;施工工艺成熟,成桩质量可靠性高;检测直观,质量有保障;单位承载力造价低,综合经济效益好。
70年代从广东沿海地区开始,正在全国广泛推广,武汉地区近三年开始在不少工程上得到应用。
但是,送桩深度问题缺乏相应的标准,参考广东省标准《预应力混凝土管桩基础技术规程》(DBJ/T15-22-98)规定的6m最大限度的施工,在某大楼工程实践中,最小送桩深度2.0m,最大送桩深度超过7.5m,采用桩送桩施工,取得了一些经验。
1 工程概况某大楼位于武汉空军雷达学院内,主楼17层,辅楼为3-6层,设计为管桩基础,桩规格为PHC-AB500(125),桩数为401根,单桩竖向承载力特征值Ra≥2200KN,采用静压桩机施工。
2 工程地质条件根据勘察单位提供的岩土工程勘察报告,该场地地质情况见表1:桩端持力层为(3-3)层细砂,桩端进入持力层不小于1.0m。
场区地下水为上层滞水和赋存于场区砂性土层中的孔隙承压力,地下水对混凝土无腐蚀性。
3 前期准备工作(1)试桩施工。
按照设计要求,在工程桩中选取了7根试桩(4根静载桩和3根抗拔桩)。
本工程采用YZY-600型全液压静力压桩机,根据的设计单桩承载力要求配重5200KN,最大表压力为双组缸18MPa。
根据设计要求及参考地质勘察报告,1#试桩配桩38m,压入土0.4m后压力值为双组缸16MPa,换算压载为4620KN,经稳压三次后终止压桩,其余6根桩压桩参数与1#试桩相同。
PHC静压管桩施工技术应用探讨摘要:PHC静压管桩因其施工周期短、造价低,具有高强度、高承载能力、高抗弯性能、耐久性好,低噪音、无冲击力、无振动、无空气污染等诸多优点在建筑工程中得到广泛应用,但实际工程应用中也存在一些问题,下面笔者就几个实际工程中遇到的一些问题及解决办法与大家共同探讨。
关键词:PHC静压管桩;承载力;断桩;遇水软化预应力混凝土管桩是采用工厂化生产的一种等截面空心圆筒型的混疑土预制构件。
根据混凝土强度及壁厚分为PC、PHC(高强)、PT(薄壁)3种类型,其中以PHC桩应用最为广泛,其结构图见图1。
PHC管桩施工工艺主要有锤击法和静压法两种。
近几年来,随着大吨位(8000kN)的液压压桩机的问世和静压沉桩施工工艺的完善,静压法正在逐步取代锤击法施工工艺。
下文就PHC静压管桩在工程应用中遇到的一些问题及解决方法进行探讨。
L1螺旋筋加密长度;L2螺旋筋非加密区长度;L.桩总长度;Dp.纵向主筋截面直径;D.管桩直径;T.管桩壁厚1适用范围PHC静压管桩适用于各类建筑物的低承台桩基础,如工业与民用建筑、铁路桥梁、机场、港口码头、水利及市政工程等;适用于一般粘性土及回填土、淤泥和淤泥质土、粉(砂)性土、非自重湿陷性黄土质以及强风化(全风化)的岩层、坚硬的碎石土层和砂土层中,并且不受地下水位高低的影响;在对环保要求较高的地区,特别是在城市和居民区的新建和改造工程施工中尤其适用。
管桩有一定的挤土效应,对附近建筑物及地下管线有一定的影响,所以,在贴近建筑物的位置,不适宜管桩施工;由于静压机械自重较大,要求施工场地平整,对场地土地耐力要求高(要求场地表层土压强≥ 120kPa),也不适宜用在地下障碍物较多、深层土质内存在孤石以及地下岩面坡度太陡的土层中。
管桩桩身承载力设计值(1)预应力混凝土管桩桩身横截面承载力FF=(Rc一σpc )·A (1)式中;Rc为管桩离心混凝土抗压强度(MPa);σpc为管桩混凝土有效预压应力(MPa);A为管桩桩身横截面面积(mm2)。
PHC管桩静压施工的送桩问题探讨摘要PHC管桩静压施工技术应用广泛,能够满足土建工程的需要。
本文主要探讨PHC管桩静压施工的送桩问题。
首先介绍了PHC管桩的材料特点和制造工艺。
接着,介绍了PHC管桩静压施工的工艺流程和施工步骤。
然后,阐述了PHC管桩静压施工过程中的送桩问题,包括送桩深度、送桩速度、送桩角度等问题。
最后,提出了一些解决送桩问题的建议,以提高PHC管桩静压施工的效率和质量。
关键词:PHC管桩、静压施工、送桩问题、施工步骤、效率和质量IntroductionPHC reinforced concrete pipe pile (hereafter referred to as PHC pile) is a kind of precast concrete pile, which is widely used in various types of civil engineering, such as high-rise buildings, bridge and tunnel engineering, and port and water conservancy engineering. PHC pile has many advantages, such as high bearing capacity, good durability, strong corrosion resistance, and easy to construct. Among them, the construction technology of PHC pile by using static pressure method is widely used, which can ensure the quality of pile head and improve the efficiency of construction. However, there are still some technical problems in the construction process, such as the problem of pile driving. In order to improve the effect of PHC pile construction, this paper will explore the problem of pile driving in PHC pile static pressure construction, put forward some construction suggestions, and improve the efficiency and quality of construction.1. The material characteristics and manufacturingprocess of PHC pilePHC pile is a structural member made of high-strength concrete, which is composed of cement, sand, gravel, fly ash, and other materials. PHC pile has high compressive strength, good durability, and strong corrosion resistance. It iswidely used in various types of civil engineering, such ashigh-rise buildings, bridge and tunnel engineering, port and water conservancy engineering.The manufacturing process of PHC pile is divided into several steps: preparation of raw materials, batching, mixing, mold making, centrifugal casting, steam curing, demolding,and surface finishing. Among them, the centrifugal casting process is the most important step, which ensures the compactness and uniformity of the concrete. The concrete mixture is poured into the mold, and then the mold is rotated at high speed. Under the action of centrifugal force, the mixture is compacted and uniform, and the bubble is eliminated. After centrifugal casting, the pile is steamcured for a certain period of time, and then demolded and finished.2. The construction process and steps of PHC pile static pressure constructionPHC pile static pressure construction is a construction method that uses static pressure technology to install and press PHC pile into the foundation soil. The construction process can be roughly divided into the following steps: Step 1: Site preparation, including leveling, compacting, and layout measurement.Step 2: Pile position positioning, including piledriving orientation, positioning accuracy, and angleadjustment.Step 3: Pile pre-pressurization, including using hydraulic jacks to pre-pressurize the pile to reduce the friction resistance between the pile and the soil.Step 4: Static pressure construction, including using hydraulic jacks to press the pile into the soil gradually.Step 5: Pile cutting, including cutting the pile head to the required elevation.Step 6: Pile testing, including conducting static load test, dynamic load test, and integrity test on the pile.3. The problem of pile driving in PHC pile static pressure constructionThe problem of pile driving is often encountered in the static pressure construction of PHC pile. Pile driving is an important process in the construction of PHC pile. Factors such as the depth of pile driving, the speed of pile driving, the angle of pile driving, the consistency of the soil, and the integrity of the pile will affect the quality of pile construction.3.1 The depth of pile drivingThe depth of pile driving mainly depends on the bearing capacity of the soil and the design requirements of the project. If the depth of pile driving is too shallow, the bearing capacity of the pile will be affected, and it may not meet the design requirements of the project. If the depth of pile driving is too deep, it will increase the construction cost and time, and it will also increase the resistance and damage of the pile during the process of pile driving.3.2 The speed of pile drivingThe speed of pile driving mainly depends on the bearing capacity of the soil and the capacity of the equipment. Ifthe speed of pile driving is too slow, it will waste time and reduce construction efficiency. If the speed of pile driving is too fast, it will increase the resistance of the soil and cause the pile to deflect or even damage.3.3 The angle of pile drivingThe angle of pile driving mainly depends on the soil condition and the design requirements of the project. Generally, the angle of pile driving should be kept at 90 degrees to the soil surface. If the angle of pile driving is too large or too small, it will cause the pile to deflect or even deform, and affect the bearing capacity of the pile.3.4 The consistency of the soilThe consistency of the soil mainly refers to the type, density, and strength of the soil. The soil consistency affects the resistance of the soil during pile driving. If the soil is soft, the resistance of the soil will be lower, and the pile may penetrate the soil too quickly, causing damage or instability of the pile.3.5 The integrity of the pileThe integrity of the pile mainly refers to the strength, deformation, and cracking of the pile. If the pile has defects, such as cracks, holes, or deformation, it willaffect the bearing capacity and stability of the pile during pile driving and pile pressing.4. Suggestions for solving the problem of pile drivingin PHC pile static pressure construction4.1 Optimize the construction technologyThe construction process and steps can be optimized to solve the problem of pile driving in PHC pile static pressure construction. Improving the accuracy of pile positioning, adjusting the angle of pile driving, and controlling thespeed of pile driving can effectively reduce the resistance and damage of the pile during pile driving. At the same time, strengthening the pre-pressure of the pile can reduce the friction resistance between the pile and the soil, and improve the efficiency and quality of pile pressing.4.2 Control the quality of pileThe quality of pile manufacturing and testing should be strictly controlled to ensure the integrity and strength of the pile. Before starting construction, a comprehensive inspection and test of the pile should be carried out to ensure that the pile meets the design requirements of the project and has no defects or damage.4.3 Choose suitable equipment and toolsThe selection of suitable equipment and tools is an important factor affecting the construction efficiency and quality of PHC pile static pressure construction. The equipment and tools used for pile driving and pile pressing should be selected according to the soil condition and the design requirements of the project. In addition, the equipment and tools should be maintained and repaired regularly to ensure the safety and stability of the construction.ConclusionPHC pile static pressure construction technology has been widely used in many infrastructure and civil engineering projects. The problem of pile driving is one of the technical problems encountered in the construction process. In this paper, the material characteristics and manufacturing process of PHC pile were introduced, and the construction process and steps of PHC pile static pressure construction were analyzed. The problem of pile driving was discussed, including thedepth of pile driving, the speed of pile driving, the angle of pile driving, the consistency of the soil, and theintegrity of the pile. Some suggestions were put forward to solve the problem of pile driving, including optimizing the construction technology, controlling the quality of pile, and choosing suitable equipment and tools. By applying these suggestions, the efficiency and quality of PHC pile static pressure construction can be improved.。
PHC管桩静压施工的送桩问题探讨的开题报告题目:PHC管桩静压施工的送桩问题探讨一、选题背景随着城市化的快速发展,建筑业的需求不断增加,PHC管桩被广泛应用于地下工程中,尤其是在大型高层建筑的施工中,PHC管桩的使用越来越普遍。
然而,PHC管桩的静压施工过程中存在着送桩问题,这直接影响了施工进度以及工程质量。
因此,本文将探讨PHC管桩静压施工中的送桩问题。
二、研究意义PHC管桩静压施工中的送桩问题,经常导致工程的延误和隐患,因此有必要对这个问题进行深入的研究和探讨。
本研究旨在通过理论和实践的结合,探讨PHC管桩静压施工中的送桩问题,并提出可行的解决方案,以期为相关工程提供参考。
三、研究内容1. PHC管桩静压施工的基本原理和流程。
2. PHC管桩静压施工中的送桩问题的分类和原因分析。
3. 对PHC管桩静压发送桩问题进行实验研究,探究各种送桩方法的优缺点,并对实验结果进行分析和总结。
4. 提出解决PHC管桩静压施工中发送桩问题的方法和建议,为相关工程提供科学的参考。
四、研究方法本研究采用理论研究和实践研究相结合的方法。
通过文献资料和案例分析,分析PHC管桩静压施工中的发送桩问题,运用实验研究方法对各种送桩方法进行比较和分析,结合数据分析得出结论,提出解决问题的措施和建议。
五、预期成果通过本研究,可得出以下成果:1. 对PHC管桩静压施工中的发送桩问题的原因和分类进行了分析。
2. 比较了不同的发送桩方法,总结了它们各自的优缺点。
3. 提出了一套可行的解决方案,为相关工程提供参考。
六、研究计划时间节点研究内容第1-2个月研究PHC管桩静压施工的基本原理和流程,并对发桩问题的分类和原因进行分析。
第3-5个月进行实验研究,比较各种送桩方法的优缺点,并对实验结果进行分析和总结。
第6-8个月提出解决问题的方法和建议,编写论文,并进行修改和完善。
第9-10个月论文答辩。
— —63摘 要:关键词:长期以来,PHC管桩静压施工送桩深度缺乏标准,文章作者结合工程实践,对此进行了探索,并取得了成功。
土木工程;桩基施工;静压PHC管桩施工PHC管桩静压施工的送桩问题探讨王晔志1,杨 伟2,郝振鹏3,段立亚4(1.2.3.洛阳智达建设监理公司,河南 洛阳471039;4.漯河市建设工程质量监督站,河南 漯河462000)中图分类号:TU712 文献标识码:B 文章编号:1007-4104(2007)01-0063-02高强预应力管桩(PHC),单桩承载力高,耐久性好,对持力层起伏变化大的地质条件适应性强;施工周期短,噪声小,无震动,无污染;管桩工厂化生产,施工易于控制,检测直观,质量有保障;桩身耗材低、单桩造价低、综合经济效益好。
从广东沿海地区开始,正在全国广泛推广。
中原地区近两年开始在不少工程上应用。
但是,送桩深度超过《预应力混凝土管桩基础技术规程》(GBJ/T15-22-98)(以下简称《规程》)规定的6米最大限度的施工,缺乏依据和经验。
在某大厦工程实践中,最小送桩深度5.0m,最大送桩深度超过8.5m,采用桩送桩施工,取得了一些经验。
1 工程概况某大厦位于河南郑州郑东新区,占地9 473m2,建筑面积1.9万m2,主楼12层,地下二层,前后裙房高三层,地下一层。
设计为桩筏基础,共有Φ500PHC桩364根,其中主楼196根,单桩设计承载力为1050KN,裙楼168根,单桩承载力为1 150KN。
采用静压桩施工,实际完成Φ500PHC桩366根。
施工场地原为耕地,场地土类型为中软土。
地貌单元属黄河泛滥冲积平原。
地形平坦,地面标高99.34~99.42。
地质勘探表明,90m深度内地层基本稳定,属第四系堆积物组成,0~29m为第四系全新统冲积物,共分12层,第(1)层为粉土,表层为耕植土;第(2)层为粉砂,厚度变化大;第(3)~(10)层为粉土/粉质粘土/粉土;第(11)层为细砂,密实,级配好,为设计持力层;第(12)层为中砂,密实。
地下水埋深5.77m,对混凝土不具腐蚀作用。
2 主要施工过程质量控制2.1 试验桩施工根据设计的两种桩型,选取6根工程桩进行试验压桩。
《规程》规定,收锤标准一般以桩端进入持力层两倍桩径和最后1m沉桩锤击数及最后三阵锤击贯入度为控制标准,对静压施工没有规定。
本工程采用ZYJ800型液压静压机,根据设计单桩承载力和送桩深度,配重设为4200KN,最大表压力为13MPa。
根据该工程《岩土工程勘察报告》,第一根试桩采用10+11m两根桩接桩而成,结果压入18m后,桩端阻力开始显著提高,最后压力表指达到13MPa,满载→卸载→再满载,复压20次,整个桩机全部抬起,再也无法使管桩压至设计标高,遂终止压桩,结果桩头高出地面1.2m;考虑到勘察报告的深度误差,其它5根桩用10+10m管桩配桩,表指压力均达最大的13MPa,复压次数在15次以上,直到无法沉桩为止,进入持力层深度在0.8~1.2m之间。
静压检测最大加载3 200KN,最大沉降量小于15mm,Q-s和s-lgt曲线未见异常。
见图1。
根据试验桩施工和静载测试情况,设计人员要求,静压桩机配重增加到4 500KN,工程桩进入桩端持力层深度不小于1.0m,复压次数大于5次,桩基回弹性小于20mm。
2.2 确定送桩施工方案《规程》规定,送桩深度不宜大于2.0m,送桩深度超过2.0m且不大于6.0m时应满足三个条件:①打桩机应是三点支撑履带自行式或步履式柴油打桩机;②桩端持力层顶面埋深标高应基本一致,且持力层厚度不小于4m,或持力层上面有较厚的全风化岩层、硬塑~坚硬黏土层或中密~密实砂土层;③具有拔出长桩送桩器的能力。
虽然管桩施工机械已经根本不同,但是由于没有新施工规程,施工方案只能延续套用。
本工程裙楼设计最小送桩长度为5.0m,主楼设计送桩长度一般为7.5m,有三分之一最大送桩长度为8.0m(实际最大送桩长度为8.6m),所以,桩基施工单位根据《规程》 图1 Q-S曲线 S-lgt曲线— —64规定提出,在压桩施工前先开挖3.0~4.0m厚土方,然后再压桩的施工方案。
我们提出,先开挖一层土方,一是必然要求降水、支护,土方要先进场施工,增加支护、降水、挖土工期,增加工程投资;二是桩基施工和主体结构施工衔接期间要经过雨季,可能的空挡对基坑安全不利;三是静压桩机平面尺寸为14000*7900,要保证操作,必须扩大开挖面积,增加工程量还在其次,最主要的是有一边场地实际距离受到限制。
施工单位认真分析后否定了原方案,提出了“用12m同规格管桩代替送桩器,在自然地面施压的新方案”。
本工程要满足送桩长度不大于6.0m规定,只有增加管桩长度,这样截桩长度必然增加,将造成很大浪费。
我们认为,《规程》规定的送桩深度不宜大于6.0m,是依据锤击式桩机制订的,本工程用的是静压机,文献资料指出静压施工送桩长度可以加大;打入式桩机送桩时,锤击能量在桩头部位传递不畅损失大,而静压机压桩时不产生冲击荷载,不会在桩头接桩部位引起跳动导致偏心受压,不会产生能量损失;加上本场地土层均匀,无孤石和其它埋藏物。
因此,送桩8.5m可能是可行的。
在实际压桩中,第一根送桩6.6m,施工正常;第一根送桩8.1m的桩施工也很正常,全部送桩施工均未发生异常情况。
2.3 桩送桩施工第一根做送桩器的PHC管桩,送桩48根后桩身局部混凝土破坏而报废。
此后,施工单位从加快进度和降低成本出发,开始要求采用桩送桩施工。
PHC管桩抗压和径向受力能力极强,抗拉能力较差。
可否采用桩送桩,取决于拔出送桩管桩的力是否小于PHC管桩的抗拔承载力。
根据《规程》公式:N1≤Rp1----------------5.2.9-1Rp1≤σpcA---------------5.2.9-2式中:N1——单桩上拔力设计值;Rp1——桩身抗拔承载力设计值;σpc——管桩混凝土有效预应力,可取3.5~4.0MPa;A——管桩的截面积。
经计算,PHC桩身抗拔力设计值Rp1≥440KN。
根据现场观察数根上拔送桩管桩时静压机压力表值,拔起瞬时值小于7.0MPa,正常值为4.0MPa;压桩机夹桩器空载由下限向上位运行静压机压力表值瞬时值为4.0MPa,正常值为2.0MPa(以上表值均为单缸值);换算为桩身上拔时实际上拔力Rp1实,正常值为160KN,最大值为230KN,Rp1实小于PHC桩设计抗拔力和Rp1。
观察送桩48根后报废的管桩,反复拔起40多次,桩身表面混凝土起毛,起吊位置和管桩中部破坏比较严重,在桩身中部1000mm范围内,局部混凝土起皮空鼓,锤击后脱落,最大深度小于20mm,未见横向裂纹。
据此可以肯定,用桩送桩施工不会因管桩作一次送桩器而产生断桩,影响工程质量。
所以,结合其他桩送桩的实践,施工中从第91根桩开始,采用桩送桩施工,增加管桩对中调直后桩身外观检查,未发现桩身破坏情况。
2.4 施工过程中的质量控制2.4.1 严格按压桩工艺流程施工。
工艺流程为:进桩→检验→桩机就位→吊装→对中调直→压桩测放桩位→验收↗↖确认压桩质量←送桩←2.4.2 重点控制管桩桩身质量。
对进场管桩认真检查,有无明显纵向、环向裂缝,端部平面是否倾斜,外径、壁厚、桩身弯曲是否符合规范要求,混凝土强度是否合格,产品质保书、合格证、检测报告等是否齐全和符合要求。
本工程进场检查发现弯曲超标桩二根,吊装就位后检查发现断裂桩4根,全部不合格退场。
2.4.3 垂直度控制。
ZYJ800型静压桩机自身有纵向垂直度测量功能,每根桩就位和压桩及送桩中间,横向垂直度用铅垂线或经纬仪控制,可以很好地保证桩身垂直度。
2.4.4 根据压桩工程暴露的问题重点控制。
压桩机手为图省事,抢进度,有些桩入土深度不是很足,就只复压5次,回弹值在20mm范围内,就报压桩完成。
针对这种情况,现场规定,回弹量不得超过10mm,压桩完成必须由现场监理下达指令。
2.4.5 挤土影响的处理。
本工程设计桩间距均不小于4D,施工中虽未出现相邻桩上浮、地面隆起等问题,但是还是有挤土现象,多次出现在压桩桩身向桩机前进方向偏移的情况。
由于挤土不是特别严重,遇到这种情况,采用停止施压,将管桩拔出地面,重新对中调直再压入,有时要反复几次,直到消除挤土影响,才将管桩压入地下。
3 桩基检测和结论3.1 土方开挖后,按《规范》要求进行了19根桩高应变、73根桩低应变检测和桩位偏差测量。
结果表明,承载力全部满足设计要求,桩身完整率100%,全部为Ⅰ类桩,垂直度偏差小于允许的1%,平面位置偏差最大为60mm,桩基工程合格。
3.2 采用静压法施工,当工程场地无孤石、埋藏物等不利地质情况,送桩深度可以达到8.5m。
3.3 送桩深度超过6.0m时,往往没有专用送桩器。
采用同规格管桩做送桩器,对中方便,用桩送桩施工比较经济。
但是要注意满足拔出送桩管桩的力小于管桩自身抗拔力的条件。
3.4 高强预应力管桩有很大优越性和进步性,采用液压静压桩机施工,应用越来越广泛,亟需制订国家或地区预应力混凝土管桩基础技术规范。
参考文献[1]《预应力混凝土管桩基础技术规程》(DBJ/T15-22-98)[2]《预应力管桩的应用及其发展前景》王离[3]某大厦PHC桩基静压检测报告[4]建华管桩——————————————————收稿日期:2006-01-04作者简介和单位地址:王晔志,男,机械工业第四设计院洛阳智达监理公司高级工程师、注册监理工程师。
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