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幹貨---樁基礎試樁工程案例

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幹貨---樁基礎試樁工程案例

發布日期:2019-11-27 作者: 點擊:

案例工程為高層住宅小區,總建築麵積為269609m2,地下室建築麵積68121m2,結構類型為鋼筋混凝土框剪結構。

一、工程概況

本項目基礎為(PHC)B型靜壓預應力高強混凝土管樁(有抗拔樁和非抗拔樁兩種),樁身直徑為φ500,壁厚為125mm,樁身混凝土強度等級為C80,抗滲等級≥P10,鋼筋的混凝土保護層厚度≥40mm。樁端持力層為強風化層,由承台底計起樁長約21~35m,樁端進入持力層深度≥1米,單樁豎向抗壓承載力特征值為1800kN,抗拔樁的單樁抗拔承載力特征值為300kN。

二、試樁目的及試樁位置選擇

(一)試樁目的

1、本次試樁的主要目的是驗證壓樁設備的適用性和摸索PHC管樁靜壓法施工的壓樁速度、壓力、樁長控製等工藝參數,並進行樁身質量檢測,了解樁體完整性,樁長及承載力,並確定沉樁施工時停止送樁的最終壓力等。

2、確定管樁施工時的機械組合、人員配置及作業組織,保證施工質量的控製措施等。

(二)試樁位置選擇

1、試樁數量

根據設計施工圖、地勘報告及《建築基樁檢測技術規範》(JGJ 106-2014)要求,本工程擬選取工程總樁數1%用於試樁,選取樁均不是工程樁。

2、試樁時間

擬定試樁時間為2018年2月5日~2018年2月8日。開始試驗的時間:預製樁在砂土中入土7天後;粘性土不得少於15天;對於飽和軟粘土不得少於 25 天。本工程地質為:耕土、淤泥質土、粉質粘土、全風化泥質粉砂岩、強風化泥質粉砂岩、中風化泥質粉砂岩、微風化泥質粉砂岩;試驗時間為壓樁後25天。由於目前試樁不會發生擠土效應,這與大規模施工、群樁發生擠土效應的正式施工條件有所不同,因此靜載試驗得到的極限承載力會比實際工程中的工程樁要高一些,故本次靜載試驗暫按單樁承載力特征值大於等於2100KN考慮。試驗計劃暫定於2018年3月5日進行,具體以實際開始時間為準。

3、試樁位置

根據設計施工圖、地勘報告及《建築基樁技術規範》(JGJ 106-2014)要求,試樁條數為總樁數的1%,且選取樁不是工程樁,試樁分2次進行,前期因業主要求,場地基本平整後進行第一次試樁,選取點為:1#試樁位為:X=1912.136;Y=56615.262,2#試樁位為:X=1890.389;Y=56615.789,3#試樁位為:X=1898.838;Y=56629.468,選取理由為該段區域屬於高層建築,且該位置樁機能利用現有道路進場試樁。第二次試樁為場地已達到可施工階段,能正式進行施工,試樁點選取位置,由業主或設計根據地勘報告及相關要求隨機抽取,且試樁樁中心離工程樁中心之間的間距按不小於3倍樁直徑原則來定點。試樁位置需分散點,9棟高層的ZK43、ZK44淤泥土層有17米厚,比較有代表性,建議此處設置一兩個試樁點。

4、試樁準備

1)場地平整:清除地表土,原地麵進行換填處理,並進行碾壓,使其滿足大型機械進場施工條件。

2)HJYZ600靜壓式壓樁機進場安裝,並進行調試,滿足施工正常運轉的條件。

3)按照設計規格與具有相應加工能力的廠家簽定合同,進行外購管樁,預應力管樁的規格、質量必須符合設計要求,並有出廠合格證,現場按要求進行驗收。在樁身上以米為單位畫出標記,以便壓樁時觀察樁的入土深度。

4、管樁連接使用的焊條型號、性能必須符合設計要求和相關技術標準的規定。鋼質送樁器與管樁規格相匹配,符合使用要求。

三、材料準備及機械設備

(一)材料準備

1、PHC管樁

根據試樁要求,試樁條數為總樁數的1%樁數作為試樁,第一次試樁因業主要求及前期場地受限,試樁條數為三根,管樁長度按入強風化5米計算,長度分別為:1#試樁位(X=1912.136;Y=56615.262)=26.5+5=31.5米;2#試樁位(X=1890.389;Y=56615.789)=32.1+5=37.1米,3#試樁位(X=1898.838;Y=56629.468)=33.5+5=38.5米。第二次試樁,因已達到施工條件,試樁長度根據現場選取的樁位結合現場勘察報告配樁,樁長應適當預留長點以便後期靜載試驗不用開挖土方。試樁為(PHC)靜壓預應力高強混凝土管樁,樁身直徑為φ500,壁厚為125mm,樁身混凝土強度等級為C80,抗滲等級≥P10,鋼筋的混凝土保護層厚度不小於40mm。本工程所有管樁均為B型管樁。

2、材料

焊條、液壓油等其他材料

(二)機械設備

1、成樁設備

采用液壓靜力樁機型號:HJYZ600,靜壓樁機進行壓樁,機械采用液壓式機械,施工方法采用靜壓式。樁尖采用平底十字型樁尖,並配長度合適的送樁器。

2、其他配合機具設備

接樁及焊接樁尖采用二氧化碳氣保護焊即可,截樁采用專用的鋸樁器。測量及檢測器具主要有測放樁位的電子全站儀,控製樁頂標高的水準儀,以及測量管樁外觀尺寸的卷尺、遊標卡尺等。

四、施工工藝原理

管樁施工采用液壓入樁(靜壓法)的施工方法。施工前,平整場地,並按照設計布置樁位進行測量定位。管樁采用靜壓預應力高強混凝土管樁,管樁由專業生產廠家提供。樁機就位後,利用吊車(壓樁機自帶的起吊設施)吊起管樁進行喂樁,通過靜壓樁機中心的夾具對樁進行夾抱,調整垂直後進行試壓。試壓時,靜壓樁機機身通過油缸支持安裝在大小步履上的小車,小車在大小步履軌道上由油缸控製運動,抱壓樁時,借助自重及配重施加壓樁力,管樁在自重及配重靜壓力作用下逐漸將樁壓入地基土中,然後通過焊接將上下兩節管樁連接實現連接,並通過送樁器將樁頂送到設計標高的一種成樁工工藝。

五、施工方法

(一)施工前準備工作

1、 技術交底工作

收集工程地質資料,領會設計圖紙意圖,結合現場周邊狀況,確定試樁部位。組織管理人員學習有關圖集、圖紙、施工規範、技術標準以及技術文件,由技術負責人參與技術交底,並牽頭組織試樁方案技術交底工作。

2、 測量工作

根據規劃局提供的控製點,施放軸線和樁位,每個樁點插短鋼筋,並做成管樁等徑模具,白灰沿模具撒放。到樁機就位後再進行複測。測量定位、放線、複核工作由專人負責,對測量儀器定期檢查,做好測量定位放線的原始資料。形成的定位、放線測量成果資料用書麵形式報監理和業主複核檢查,軸線偏差不小於1cm,樁位偏差小於2cm,確認後方可開始施工。

3、場地平整

清除地表雜物,並填平場地中的坑窪處,有些地方標高不夠需要填素土至樁頂30cm以上,並沿場地四周挖溝排水至集水坑進行集中排水。場地地基承載力不應小於壓樁機接地壓強的1.2倍。

4、 預應力管樁的成品檢查

檢查預應力管樁出廠合格證和主要質量指標(砼強度),再進行外觀檢查,同時做好檢查記錄。經監理驗收,並簽字認可。對管樁兩端應清理幹淨,施焊麵上有油漆雜物汙染時,應清刷幹淨。不合格的樁及時清退出場。PHC混凝土管樁進場後與監理、供應商三方一起對進入施工現場的PHC樁進行檢查驗收,並辦理驗收手續,做好檢查記錄及標識工作。PHC樁主要檢查樁的外觀尺寸及管樁的產品證明書。在施工過程中對管樁強度有疑義時,要及時與業主和監理進行溝通。PHC樁的外觀尺寸允許誤差根據《先張法預應力混凝土管樁》(GB13476-2009)的規定進行驗收,應符合下列要求:

序號

項目

允許偏差

1

外觀

無蜂窩、露筋、裂縫、色感均勻、樁頂處無孔隙

2

直徑

±5mm

3

壁厚

±5mm

4

樁尖中心線

<2mm

5

樁頂平整度

10mm

6

樁體彎曲

<1/1000

PHC樁材的驗收方法,如下表所示:

序號

檢查項目

檢查工具與檢查方法

測量工具

分度值(mm)

1

長 度

用鋼卷尺測量,精確到1mm

1

2

外 徑

用卡尺或鋼直尺在同一斷麵測定相互垂直的兩直徑,取平均值,精確至1mm

1

3

壁 厚

用卡尺或鋼直尺在同一斷麵相互垂直的兩直徑上測定四處壁厚,取平均值,精確至1mm

0.5

4

樁端部傾斜

將直角靠尺一邊緊靠樁身,另一邊與端板緊靠,測量其最大間隙處,精確至1mm

0.5

5

樁身彎曲度

將拉線緊靠樁的兩端部,用鋼尺測量其彎曲處的最大間隙,精確至1mm

0.5

6

保護層厚度

用深度遊標卡尺測管樁的中部同一圓周的二處不同部位,精確至0.1mm

0.02

7

漏漿長度

用鋼卷尺測量,精確至1mm

1

8

漏漿深度

用深度遊標卡尺測量,精確至0.1mm

0.02

9

裂縫寬度

用20倍讀數放大鏡測量,精確至0.01mm

0.01

10

抗壓強度

檢查產品合格證


11

抗彎性能

檢查產品合格證


5、 管樁堆放和裝卸方法

1)堆樁場地應平整、堅實,防止產生不均勻沉降,樁堆存時,必須要有可靠的防滾、防滑措施。

2)采用吊車裝卸,汽車運輸,由於每節管樁長≤15m采用兩端勾吊吊運(如圖A所示)。

3)樁堆放底層應在距兩端0.20L吊點位置放好墊枕(如圖B所示),墊枕支撐點應在同一平麵上,堆放層數不得超過三層,不同規格的樁必須分開堆放。

4)裝卸時應輕起輕放,嚴禁拋擲,碰撞、滾落,吊運過程應保持平穩,避免劇烈振動,防止樁身裂損。

5)樁在起吊時應使每個吊點同時升起,每個吊點受力均勻。

6、設備準備情況的檢查

壓樁機安裝就位,按需要的總重量配置壓重,並調平樁機平台。打樁前認真檢查打樁機設備及起重工具。

(二)探樁

根據測量定位點,利用同直徑的鋼管用靜力壓樁機壓穿越表層土。如果場地土層狀況良好,為了提高工效,可以不用探樁,直接壓樁即可。

(三)吊樁插樁

根據每孔設計樁長選擇每節樁長和壓樁順序並編號,最後一節有效樁長不宜小於5m。利用樁機自身起重機按編號順序吊樁就位,再用夾具持樁對準測量定位點插樁入孔內。樁壓入過程中修正樁的角度非常困難,因此就位時應正確安放。第一節管樁插入地下時,必須保持位置及方向正確。開始要輕壓,認真檢查,若有偏差應及時糾正,必要時要拔出重壓。樁的垂直度安排專人采用用兩台經緯儀進行監控,經緯儀應設置在不受打樁影響處,且大約互成90°的方向上,並經常加以整平,監測導架保持垂直,通過樁機導架的旋轉、滑動及停留進行調整。

(四)壓樁

利用樁機的重量由液壓係統持樁將管樁垂直壓入土中,並隨時用兩台經緯儀雙向控製管樁的垂直度,並觀察壓樁的壓力與深度。初壓時如果下沉量較大,宜采取輕壓,隨著沉樁加深,沉速減慢,壓力逐漸增加,沉樁速度一般控製在1m/分鍾。在整個壓樁過程中,要使壓杆、樁身盡量保持在同一軸線上。必要時應將樁架導杆方向按樁身方向調整。要注意盡量不使管樁受到偏心壓力,以免管樁受彎。壓樁較難下沉時,要檢查樁架導杆有無傾斜偏心,樁身是否垂直,每根樁宜連續完成,以免難以繼續下壓。沉樁時詳細、準確地填寫沉樁記錄。壓入樁記錄沉樁過程中,以米為單位記錄出各自的土壓力及最終土壓力。

(五)接樁與焊接

1、接樁時使新接樁節與原樁節的軸線一致,兩施焊麵上的泥土、油汙、鐵鏽等預先清刷幹淨。當下節樁的樁頭距地麵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。管樁焊接施工時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,適當加大電流,加大熔深。采用手工焊接保證焊接質量。

2、每節樁焊接時,采用小電流焊接,最大限度的避免因焊接溫度過高而影響砼結合部的強度。

3、每節樁對接檢查合格後,先進行定位點焊,點焊時所采用的焊接材料與正式施焊時相同,點焊如有缺陷及時鏟除。

4、焊接前,將焊縫附近的鐵鏽、油汙、水氣和雜物清除幹淨。焊接時,焊接件表麵保持清潔。

5、焊接完成後,由項目部質量員檢查合格後,請監理檢查。檢查合格後,保證冷卻5分鍾後施打。

6、每節樁對中,不偏斜,(二台經緯儀控製)按圖施工,誤差在兩節樁之間出現間隙,采用厚薄適當的鐵片填實。焊接時要采取防風措施,減少焊接變形,焊縫連續飽滿,並確保規定的焊縫長度。

(六)樁終壓控製

應根據設計圖紙和要求,樁終壓壓力值應達到4200KN,終壓次數為3次。每次穩壓時間應為3s-5s,待試樁完後,根據現場實際情況在做調整。樁長應達到設計要求時,穩壓壓樁力不得小於終壓力,穩定壓樁時間控製在5~8S之間。如達不到要求,必須調整靜壓配載重量,直至滿足設計要求為止,並且必須通知設計、監理、業主到現場,根據試樁情況,商定工程樁控製方法及標準,確定施工參數。

(七)送樁

為將管樁壓到設計標高,需要采用送樁器,送樁器用鋼板製作,長11m。操作時先吊起送樁器,送樁器的下端麵緊挨上管樁上端麵,中心線對齊,保證垂直度滿足要求後再加壓,直到送樁至設計標高。

(八)壓樁垂直度控製

調校樁的垂直度是保證沉樁質量的關鍵,必須高度重視。插樁在一般情況下入土50~80cm停止壓樁,然後進行垂直度調校。樁的垂直度安排專人采用用兩台經緯儀進行監控(也可以使用線錘吊線觀察),經緯儀應設置在不受打樁影響處(約距樁點20米),且大約互成90°的方向上,並經常加以整平,監測導架保持垂直,通過樁機導架的旋轉、滑動及停留進行調整。樁的垂直度必須不大於0.5%,滿足要求方可繼續沉樁。在沉樁過程中施工員隨時觀察樁的進尺變化,如遇地質層有障礙物、樁身偏移時,應分一兩個行程逐漸調校,不可一次性強行扳正。

六、質量檢查

1、樁身垂直度允許偏差不大於1%。

2、管樁施工完成後,樁頂標高允許偏差為±50mm。

3、施工過程中樁身質量檢查可采用直觀法檢查。

4、樁身入土25天後進行單根樁荷載試驗,單樁承載力應滿足設計要求。

七、質量控製

(一)質量控製措施

1、靜力壓樁單樁豎向承載力,可通過樁的終止壓力值大致判斷,但因土質的不同而異。樁的終止壓力不等於單樁的極限承載力,要通過靜載對比試驗來確定一個係數k,然後再利用係數和終止壓力(σs),求出單樁豎向承載力的標準值(σk),即σk=k*σs。

如判斷的終止壓力值不能滿足設計要求,立即采取送壓加深處理或補樁,以保證樁基的施工質量。壓樁控製好終止條件。壓樁到設計樁長時,壓力表的壓力達到單樁承載力2.0倍時,即可停止壓樁,否則應增加樁長,並會同設計單位另行處理。

2、壓樁連續進行,接樁麵應保持幹淨;上下校中心線應對齊,偏差不大於2mm;節點矢高不得大於1%樁長。

3、垂直度控製,調校樁的垂直度是沉樁質量的關鍵,須高度重視。插樁在入土50cm時,進行調校。樁機駕駛人員在領工員的組織、指揮下,掌握好雙方角度尺兩個方向上都歸零點,使樁機縱橫方向保持水平,調校垂直在規範允許值以內才能沉樁。在沉樁過程中領工員隨時觀察樁的進尺變化,如遇地質層有障礙物、樁杆偏移時,分一二個行程逐漸調直。

4、遇到下列情況之一應暫停壓樁,並及時與設計、監理等有關人員研究處理:

1)壓樁力突變;

2)沉樁入土深度與設計要求差異較大;

3)樁身砼出現裂縫或破碎;

4)樁身突然傾斜跑位;

5)地麵明顯隆起、鄰樁上浮或位移過大;

6)壓樁不到位。

(二)試驗方法

1、試驗流程

加載分級-----沉降觀測-----終止加載-----卸載與卸載沉降觀測-----計算分析和結果評價。

2、實驗操作和過程控製

1)試驗采取慢速維持荷載法,即逐級加載,每級荷載達到相對穩定後加下一級荷載。

2)反力係統:加載反力裝置根據現場條件選用堆載法,設備采用壓重平台反力裝置;加荷與穩定采用QY-500型液壓千斤頂。

3)量測係統:采用大量程位移傳感器徑向對稱量測樁頂的沉降量,采用精密荷載傳感器進行荷載測量。

4)荷載分級:每級荷載量為預估單樁極限承載力的1∕10,第一級荷載為預估單樁極限承載力的1∕5。

5)沉降觀測:每加一級荷載後,按5、15、30、45、60min,以後為30min的時間間隔測讀樁頂沉降量,當一小時內沉降量不超過0.1mm,並連續出現兩次,即認為達到相對穩定,可加下一級荷載。

6)終止加載:受檢樁加載至設計承載力特征值的2.0倍並沉降達到相對穩定後終止加載。

7)卸載與卸載沉降觀測:卸載級數為加載級數的一半,每級卸載時維持15min,等量進行,間隔15min,讀記回彈量。

3、實驗資料整理

1)匯總靜載荷實驗結果(包括各級加載後的沉降量)和樁頂荷載與樁頂沉降量關係曲線及單樁承載力特征值的判定。

2)單樁豎向抗壓靜載荷試驗分析,結論是否滿足設計要求。


  END 

來源:海銳特

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