1 引言
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁由于單樁承載力高,施工速度快,價(jià)格適宜等較多優(yōu)點(diǎn),在華南、江浙和上海等地區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用。在眾多采用管樁基礎(chǔ)的工程中,發(fā)生了一些質(zhì)量事故,而這些事故中由于管樁接頭焊接質(zhì)量不良而引起的占了相當(dāng)比例,因此國內(nèi)外都在研究開發(fā)非焊接接頭。管樁現(xiàn)場(chǎng)施打或靜壓時(shí),一般均要接樁一至三次,目前多數(shù)工程是采用人工施焊,要求先對(duì)稱點(diǎn)焊4~6點(diǎn),再由兩名熟練焊工對(duì)稱施焊,焊縫應(yīng)連續(xù)飽滿,不得有夾渣或氣孔,施焊層數(shù)應(yīng)在兩層以上。每個(gè)接頭一般約花20分鐘焊完,再等焊縫自然冷卻8分鐘后,才能繼續(xù)施打或壓樁。但施工實(shí)際情況,不少工地都馬虎從事,有的焊完后,兩、三分鐘即繼續(xù)施打沉樁,以致形成接頭淬火,打入土層后又難以檢查發(fā)現(xiàn)其弊端。當(dāng)接頭處于軟土層或淤泥中,高溫焊縫遇水引起脆裂,稍有偏壓時(shí)接頭就損壞,不少工程因接頭焊接質(zhì)量不良造成了隱患。鑒于焊接質(zhì)量受人為因素和天氣條件的影響,因此尋求一種安全可靠的非焊接接頭,十分迫切。近幾年來,我們公司在我個(gè)人和同事們的努力下,研制開發(fā)了管樁嚙合式機(jī)械快速接頭,通過了廣東省建設(shè)廳組織的科學(xué)技術(shù)成果鑒定,并被國家建設(shè)部評(píng)定為《建設(shè)部2002年科技成果推廣項(xiàng)目》104項(xiàng)其中之一。
2 嚙合式(機(jī)械)快速接頭的構(gòu)造
新型預(yù)應(yīng)力混凝土管樁嚙合式(機(jī)械)快速接頭技術(shù),是在管樁樁端每個(gè)接頭的預(yù)埋鋼板上,均勻焊上數(shù)個(gè)接樁用的連接槽,內(nèi)藏鋼銷板和壓力彈簧,如圖1、2所示。
鋼銷板為帶齒牙向樁身的滑塊,用優(yōu)質(zhì)碳素鋼制成,其后面以壓力彈簧緊固。管樁接駁時(shí),首先把兩根接樁樁端預(yù)埋鋼板表面和鋼板上各個(gè)連接槽內(nèi)填塞的聚苯乙烯泡塑等雜物清理干凈,然后將連接銷(絲牙部分)涂上防水膠,待接樁用扳手旋入各根連接銷(絲牙部分)擰緊,連接銷有一半長度外露,這時(shí)把待接樁吊起,清掃干凈連接銷,接著在連接槽內(nèi)涂抹適量的防水膠,然后讓樁端的各個(gè)連接銷對(duì)準(zhǔn)下部入土樁的連接槽后插入,從而使到連接槽內(nèi)的空隙被防水膠溢滿,使兩根樁通過連接銷的機(jī)械嚙合作用而緊密的連接起來。兩節(jié)樁的對(duì)接耗時(shí)1~2分鐘,即可繼續(xù)沉樁,相對(duì)傳統(tǒng)的焊接方法,工作效率提高80%以上,操作方便簡(jiǎn)捷。
新型機(jī)械接頭受力不少于樁身受力,能滿足各類工業(yè)與民用建筑基礎(chǔ)工程中承壓、抗彎、抗剪、抗拔的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的連接。
3 工程實(shí)例簡(jiǎn)介
該項(xiàng)新型接頭,目前已在我省廣州、順德、佛山、汕尾和東莞等地的工程中應(yīng)用。以下介紹佛山賓館擴(kuò)建工程采用該項(xiàng)接頭技術(shù)的情況。該工程為地上5層、地下2層的公共建筑,作為該賓館大堂、商場(chǎng)、餐廳和會(huì)議廳之用,總建筑面積3.2萬平方米。
3.1 工程地質(zhì)條件
該場(chǎng)地地勢(shì)較平坦,其工程地質(zhì)自上而下為:雜填土、淤泥質(zhì)土、細(xì)砂、中砂、粉質(zhì)粘土、中砂、粘土、鈣質(zhì)頁巖。采用預(yù)應(yīng)力管樁方案,樁端持力層放在鈣質(zhì)頁巖上。
地下水位埋藏深度介于1.2~1.6m,地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕性等級(jí)屬弱。下伏微風(fēng)化基巖相對(duì)較完整,作為基礎(chǔ)的持力層,就其地基條件而言是相對(duì)穩(wěn)定的。場(chǎng)地土在15m深度范圍內(nèi),有軟弱的淤泥質(zhì)土和松散、稍密的細(xì)、中砂層,綜合評(píng)定場(chǎng)地土的類型為中軟土,建筑場(chǎng)地類別為Ⅱ類。場(chǎng)地飽和砂土在7度地震作用下部分將發(fā)生液化,液化等級(jí)屬于輕微~中等等級(jí)。