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溶洞场地预应力高强度混凝土管桩分析

1工程概况

本工程为某商住楼的建设项目。本工程主楼为2幢17层的框架结构住宅成,地下为一层地下室。经过对工程场地的地质勘察,结果表明在本工程场地内存在溶洞和土洞情况。经过综合的分析考虑,本工程采用的PHC管桩复合地基处理后的筏板基础。在溶洞和土洞的区域进行PHC管桩施工之后,需要对溶洞和土洞进行处理,本工程采用的处理方法为直径600mm双管旋喷注浆。

2施工工艺及注意事项

2.1施工工艺

本工程进行PHC管桩的施工,其具体的施工工艺流程为桩位测量放样→桩机就位→吊装入位→锤击打桩→接桩就位→电焊接桩→测量贯入度→收锤。本工程所采用的是柴油锤施工,如表1所示为柴油锤的基本参数。每天施工的管桩的数量为20根,管桩施工的工期为21d。

2.2桩位测量放样

(1)根据设计图纸的要求在施工场地内放样出各个桩位的具体位置,主要应进行测量放样的内容为基线和水准点,基线应设置在不受施工影响的区域。在施工图上应做好管桩的依次编号。(2)当管桩桩位测定完成之后,需要按照图纸的要求进行符合,并进行自检和复检环节以确保测量定位准确无误。

2.3桩机就位,吊装入位

(1)在桩机进场之前,应先对施工场地进行平整处理,以确保方便打桩机的顺利行走。在地基基础较为软弱的位置处,应在其上铺设大块钢板,从而加大地基的承载力。(2)当桩机就位之后,应进行管桩的吊入位施工。当管桩的叠层在2层以内时,应采取拖拉取桩的方式;当管桩的叠层超过2层时,应采取吊机取桩的方式,不得采用拖拉取桩的方式。吊桩就位之后,应对桩身的质量进行检查,确保满足要求。

2.4捶击打桩

(1)当就位完成之后,即可开始进行锤击打桩施工。开始起锤时,应将油门关闭,冷锤锤击,待插桩保持垂直进入土中4~5m,并经过经纬仪的校核之后符合要求即可开始进行沉桩的施工。(2)锤击打桩时,在提升上活塞击发时,应对起落架的具体情况进行观测,如有发现异常情况,应及时停止施工,解决问题之后方可继续施工。(3)在打桩过程中,应采用经纬仪对桩身进行检查,确保其垂直度满足要求,一般情况下垂直度的偏差应控制在桩长0.5%以内,确保桩锤、桩帽以及桩身保持在同一轴线上。送桩应随打随送。当桩顶下沉至离地面0.8~1.5m长度时,即可停止锤打,之后即可进行下一段管桩的接桩施工。(4)贯入度是控制打桩施工质量的重要参数之一。在施工过程中,在施工至最后1m时,应特别注意最后的锤击数,从而以此进行贯入度的计算。同时还应准确两侧最后10击的贯入度,以与控制贯入度进行对比从而判定桩基是否满足设计要求。在打桩施工中,应做好详细的施工记录。

2.5接桩施工

(1)当进行接桩时,上下节桩的中心线偏差应控制在5mm以内,同时还应确保节点矢高满足相关要求。(2)在焊接施工之前,应先对预埋件的表面进行清理,确保其上无杂物,同时还应对桩头的埋设铁件进行除锈处理,直至铁件的表面露出金属光泽位置。在焊接处需进行坡口处理。(3)接桩就位时,如果发现桩节之间的间隙较大时,需要采用铁片进行填实焊牢,接合面之间的间隙应控制在2mm以内。如果管桩的端板不能满足要求,则严禁在施工场地内进行使用。(4)在进行桩身焊接时,本工程采用的焊接方法为在接口圆周以对称的方式焊接六点。当上下节桩固定之后,即可开始采用分层施焊的方式进行施工。节桩之间的焊接施工应确保满足连续饱满、无咬肉、夹渣以及气孔等病害问题。

2.6施工注意事项

(1)在沉桩施工时,应先对桩锤进行合理的确定,主要应进行考虑的影响因素包括桩径、壁厚、打入深度以及工程现场条件等,并采用选定的桩锤在施工现场内进行试打。(2)合理确定沉桩终止标准。当锤击打桩施工中,主要是通过桩长和最后贯入度双重控制作为终止沉桩的控制标准。(3)根据工程的具体情况进行锤帽和衬垫的选择。(4)在打桩施工中,应确保桩身的垂直度满足要求,以避免出现偏打的问题。桩锤、桩帽或者送桩杆和桩身应控制在同一轴线上。(5)在施工中,应根据工程的具体情况合理安排管桩的施打顺序,从而减小不利影响的发生。(6)打桩施工应连续进行,这样可以有效的确保桩头的焊接质量。在进行锤击打桩时,一根桩应连续进行施打,尽量避免在中途出现人为停锤的问题。如果迫不得已需要进行停锤时,应减少停锤的停顿时间,尽快恢复施工。特别是在粘土层较厚的土层中,如果停锤的时间过长,则下次继续打桩时难度较大。(7)管桩接桩采用钢板焊接法。焊接施工的焊缝应确保连续、饱满。同时还应将焊渣清除干净。焊缝应采取自然冷却的方式,冷却时间应控制在8min以上,不得通过人工的方式进行降温。(8)PHC管桩可以有效的穿透土洞和顶板薄的溶洞。但是部分溶洞顶板以上软弱土层太厚,同时桩底溶洞复杂多变,并且溶洞填充物性质各异,因此溶洞仍然存在继续发展扩大的可能,这样会对管桩的长期稳定造成不利的影响。因此,在管桩的施工中,需要对场地内的土洞和溶洞问题进行处理,本工程采用的处理方法为注浆加固处理。

3施工效果检测

本工程每天完成的打桩数量为20根,总工期达到21d。施工完成之后,根据要求对其中的六根桩进行单桩复合地基承载力的检测。检测结果中,桩身的最大变形为18.78mm,这表明管桩复合地基承载力能够充分满足设计要求。抽取其中的42根管桩进行桩身完成性的检测,其中Ⅰ类桩的数量为37根,Ⅱ类桩的数量为5根。

4结语

预应力高强度混凝土管桩由于具有桩身强度高、耐打性好、穿透力强以及施工效率快等优势,因此在建筑施工中广泛应用。为了更好地确保管桩基础在岩溶场地中的应用,文章通过结合某商住楼的建设项目,针对该工程场地内存在溶洞和土洞情况,采用PHC管桩复合地基处理后的筏板基础,在溶洞和土洞的区域进行PHC管桩施工之后,采用的处理方法为直径600mm双管旋喷注浆对溶洞和土洞进行处理,提出可行的施工技术措施,为同类工程提供参考借鉴。

作者:许智锋 单位:五华县碧桂园房地产开发有限公司


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