4.4主要施工工藝及要求
4.4.1施工工藝流程
確定樁位孔及定位→錨桿加工制作及埋設(shè)(樁段制作)→樁位孔及錨桿養(yǎng)護(hù)和保護(hù)→安裝壓樁反力架→第一節(jié)樁就位、校正→壓樁→深度及壓力值記錄→下節(jié)樁就位、校正→焊接接樁→壓樁→…→壓樁到設(shè)計(jì)要求→最終深度及壓樁力驗(yàn)收→拆除壓樁反力架→切割樁頭→清孔(配制微膨脹早強(qiáng)混凝土)→封樁。
4.4.2主要施工工藝要求
?。?)、樁段制作:鋼筋混凝土預(yù)制樁段嚴(yán)格按配筋設(shè)計(jì)制作、樁身平直、外形尺寸誤差不大于
±5mm,斷部平整;鋼管樁段材質(zhì)、管徑、壁厚嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求選擇、焊接坡口面按焊接要求制作。
?。?)、樁段連接:兩種樁段均采用焊接連接。焊接前應(yīng)再次檢查接頭部位處理情況及上下節(jié)樁是否在同一軸線上、是否垂直、符合要求方可施焊;焊接時(shí)兩名焊工在樁兩側(cè)同時(shí)施焊,以保證對(duì)稱受力,減小變形;焊接后應(yīng)檢查焊接質(zhì)量,若有漏焊或焊縫高度不夠,應(yīng)及時(shí)補(bǔ)焊。其構(gòu)造見(jiàn)圖2所示。
?。?)壓樁工藝
壓樁反力架安裝要保持垂直應(yīng)均衡擰緊錨固螺栓、螺帽,在壓樁過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)擰緊松動(dòng)的螺帽;在錨桿受力較大時(shí)應(yīng)使用多個(gè)螺帽疊加使用。
樁段在壓入時(shí)垂直度極為重要,因此除了在初始就位時(shí)校核垂直度極外應(yīng)在壓樁時(shí)全程連續(xù)控制,每節(jié)樁的垂直度應(yīng)控制在1/1000以內(nèi);同時(shí)應(yīng)保持千斤頂與樁段軸線在同一垂直線上,千斤頂施加的壓力中心與截面形心重合,千斤頂安放偏差不大于2mm。
壓樁時(shí)不宜數(shù)臺(tái)壓樁設(shè)備在同一承臺(tái)上施工,施工期間,壓樁力總和不得超過(guò)該基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)的自重,防止基礎(chǔ)上抬造成結(jié)構(gòu)破壞。
壓樁應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,盡量減少接樁時(shí)間,中途不得長(zhǎng)時(shí)間停頓,以免土體固結(jié)超靜水壓力消散,引起摩阻力劇增。如必須中途停頓時(shí),樁尖應(yīng)停留在軟土層中,且停留時(shí)間不宜超過(guò)24小時(shí)。如遇到壓力急劇的增加可能遇碎石障礙物或壓入較硬土層,這時(shí)液壓系統(tǒng)可采用稍壓入,持荷,再壓入,再持荷,直至達(dá)到設(shè)計(jì)深度或承載力。
壓樁過(guò)程應(yīng)做好記錄,采用以最終壓樁力控制為主、以樁長(zhǎng)控制為輔的雙控原則。
?。?)封樁工藝
封樁施工是壓樁過(guò)程中又一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。樁和承臺(tái)及混凝土底板能否連接牢固,承載力是否達(dá)到要求,聯(lián)結(jié)節(jié)點(diǎn)形式是否合理,都是封樁后樁能否發(fā)揮作用的關(guān)鍵。其構(gòu)造見(jiàn)圖3所示。
封樁前,樁頂應(yīng)設(shè)計(jì)和規(guī)范要求截?cái)嘀猎O(shè)計(jì)標(biāo)高:混凝土樁段樁頂應(yīng)平整無(wú)松動(dòng)混凝土、鋼管樁段采用氧割進(jìn)行切斷;鋼管樁內(nèi)應(yīng)用C35碎石混凝土填充;為加強(qiáng)樁和承臺(tái)及混凝土底板的連接應(yīng)將錨桿相互連接起來(lái),以便形成封樁樁帽;清理樁孔內(nèi)的渣滓及水。
封樁采用C35或C40微膨脹混凝土,注意振搗密實(shí),加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。
5.工程應(yīng)用
5.1鋼筋混凝土預(yù)制方樁在加固補(bǔ)強(qiáng)中的應(yīng)用
某工程系一幢高12層的高層住宅樓,建筑面積約為5000平方米,該樓上部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土剪力墻,基礎(chǔ)采用直徑530mm的夯擴(kuò)樁,有效樁長(zhǎng)約為11~12米,樁端進(jìn)入粉細(xì)砂層。工程樁基施工完畢后,進(jìn)行基坑土方開(kāi)挖,由于開(kāi)挖不慎,致使該工程樁基礎(chǔ)存在嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題,該工程共有工程樁126根,經(jīng)檢測(cè)其中樁身存在裂紋的Ⅱ類樁計(jì)32根,約占25%,樁身存在嚴(yán)重裂縫的Ⅲ類樁43根,約占35%。根據(jù)規(guī)范要求,對(duì)于Ⅱ、Ⅲ類樁是不能直接使用,要進(jìn)行加固處理后方可使用。
由于本工程工程樁布樁較密,缺陷部位較深,采用開(kāi)挖接樁和補(bǔ)加夯擴(kuò)樁或鉆孔灌注樁均難以實(shí)施;同時(shí)又由于工期要求緊,經(jīng)過(guò)專家組討論最終權(quán)衡選擇了不占工期,空間要求小,施工方便,受力明確的錨桿靜壓鋼筋混凝土預(yù)制樁的補(bǔ)樁加固方案。
本工程共補(bǔ)樁90根,由于Ⅲ類樁分布不均勻,錨桿靜壓樁的布置充分考慮了整體與局部的平衡,對(duì)照原設(shè)計(jì)圖經(jīng)過(guò)認(rèn)真核算,同時(shí)合并了部分承臺(tái)和加強(qiáng)了聯(lián)梁的剛度,合理布置了樁位;考慮到夯擴(kuò)樁的擠密性和樁基協(xié)同工作的要求,錨桿靜壓桿入土深度要求與夯擴(kuò)樁的入土深度基本一致(即在同一持力層中);樁截面考慮到單樁承載力的要求采用300×300mm,樁段混凝土強(qiáng)度采用C35。
本工程在整個(gè)施工過(guò)程,由于補(bǔ)樁是在上部結(jié)構(gòu)能夠提供足夠反力的情況下才能實(shí)施,故對(duì)該樓的監(jiān)測(cè)必須加強(qiáng),該樓在建至五層時(shí),觀測(cè)結(jié)果反應(yīng)出該樓向北方向有傾斜,此時(shí)暫停上部施工,迅速對(duì)北側(cè)補(bǔ)樁加緊施工,然后再有規(guī)律的分布施工其它樁,后經(jīng)觀測(cè)該樓沉降均勻,達(dá)到規(guī)范要求,加固完成后,樁基達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),效果良好。
5.2鋼管樁在加固補(bǔ)強(qiáng)中的應(yīng)用
某工程位于武漢香港路邊,框剪結(jié)構(gòu),地下一層,地上23層,是一智能性高檔寫字樓。本工程原采用大型鉆孔灌注樁,由于在基坑開(kāi)挖中受到周邊邊坡失穩(wěn)的影響造成了部分樁存在偏位的情況,根據(jù)規(guī)范要求,必須對(duì)該工程病害工程樁進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)方可使用。
由于本工程原鉆孔灌注樁截面大,長(zhǎng)度長(zhǎng),承載力高,持力層埋置深,在采用錨桿靜壓樁進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)時(shí)要求樁也應(yīng)具有較高的承載力。故本工程采用Φ377×9的鋼管樁進(jìn)行加固。
該補(bǔ)樁樁位在底板施工前均已確定方案,在施工時(shí)錨桿和樁位均先預(yù)先留置。由于該樁承載力高,所需反力較大,對(duì)此我們對(duì)反力架和錨桿均加強(qiáng)了,千斤頂也采用大噸位千斤頂,壓樁完畢后鋼管內(nèi)應(yīng)填充C35微膨脹混凝土,加固完成后,經(jīng)檢測(cè)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),效果良好。
6.結(jié)束語(yǔ)
由于錨桿靜壓樁采用了靜壓方式,避免了沖擊應(yīng)力,對(duì)樁周土體的隆起及水平擠壓較小,從而降低了對(duì)周圍環(huán)境的影響;所補(bǔ)靜壓樁對(duì)鄰近的原工程樁影響較?。辉摴に嚥捎玫氖┕C(jī)具簡(jiǎn)單,對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)條件要求不高;該工藝施工無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音、無(wú)污染;可與上部結(jié)構(gòu)同時(shí)進(jìn)行施工,又可在該建筑物投入使用后,在不影響其它部分正常使用的情況下進(jìn)行施工;該工藝受力明確,傳力路徑清晰。利用該工藝優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),對(duì)樁段進(jìn)行合理選型、對(duì)錨桿和壓樁反力架進(jìn)行合理加強(qiáng),用來(lái)處理高層建筑病害工程樁具有獨(dú)到之處。
7.參考文獻(xiàn)
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?。?]彭振斌主編,托換工程設(shè)計(jì)計(jì)算與施工武漢:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社,1996年