软土地区复杂地质预应力混凝土管桩施工技术应用

 
时间日期:2007-2-14        已被阅读次:[2690]
 
广东省六建集团有限企业 岑卫红

[摘 要] 通过工程实例对预应力混凝土管桩的特点和管桩施工常遇到质量问题的分析,
探讨在软土地区复杂地质施工预应力管桩的施工技术。
[关键词] 预应力混凝土管桩 施工技术

  预应力混凝土管桩是采用先张法施加预应力离心法成型的一种预制高强度混凝土桩。预
应力管桩有很多优点,如:(1)桩身强度高,穿透力强;(2)设计选用范围广;(3)与钻
(冲)孔灌注桩相比工程造价低;(4)运输方便;(5)施工进度快,工效高,工期短;(6
)现场整洁;(7)成桩质量可靠,监测方便等。预应力混凝土管桩已广泛用于多层建筑和
高层建筑。由于是锤击打入土层,施工时要预防发生:桩顶破裂、桩身断裂、桩顶位移、接
桩处松脱开裂、排桩过密或遇到橡皮土时桩隆起等质量问题。管桩基础工程质量控制是个系
统工程。本文以佛山市资讯中心工程的管桩施工为例,探讨在软土地区复杂地质锤击法施工
预应力管桩的施工技术。
1 概述
  佛山市资讯中心为大型多层建筑群,建筑面积约8万平方米,占地面积约4万平方米,分
为六个区,有电视台大楼(12层)、广播电台(局部12层)、报社大楼(6层)和1#~4#
楼(6层)。楼面荷载大,高科技仪器设备投放多,因此,不允许建筑物有大沉降,设计使
用Φ500预应力管桩,桩端持力层为强风化岩,单桩竖向承载力特征值暂定2200KN,工程地
质情况描述如表1所示。 2 地质特点
  a)场地范围内揭露的软土为淤泥质土层②,呈流塑~软塑状,属中~高灵敏度土层,
其压缩性高、承载力低。局部位置由软弱的淤泥质土突变为中风化岩,存在“上软下硬,软
硬突变”的情况。
  b)局部区域(二、三区)中、微风化岩面埋深较浅,会出现短桩现象。
  c)岩性的差异及岩石风化程度的差异大,在风化岩层中常出现软硬不一的现象,同时
造成局部地段,完整中、微风化岩面埋深相差较大,呈现岩体风化的不均一性。
3 施工方案
  根据上述地质勘探报告提出的该地域范围的土层特点,经过反复研究对比,大家选用了
如下施工工艺。
3.1 合理选锤,重锤低击,低锤密击
  施工中能否把桩顺利地打到设计所要求的标高和贯入度,桩锤的正确选用是保证打桩施
工质量的重要条件,锤的选择应考虑工程地质、桩型、桩的密集强度、单桩竖向承载力和现
有的施工条件等决定,其中以工程地质条件为主要因素。考虑到本工程会出现短桩现象,当
桩端进入强风化层上部,桩的贯入度即将达到设计要求时,应用重锤低击的工艺,把桩端嵌
入强风化层里,增强桩的稳定性,提高单桩的承载力。当布桩较密时,全风化层经密击后有
可能变为更密实,增加了桩的耐打性,此时应采用低锤密击,尽量减小停击时间,务必连贯
施打。
3.2 通过施工前的试打桩,确定合适的单桩竖向承载力标准值,避免施打过程技术参数
控制模糊的现象。
  本工程选取了有代表性的168根桩试打,并选取10根桩进行静载试验,试验结果表明:
部分短桩沉降值较大,不满足使用要求,设计部门对桩基础进行了重新设计调整:有效桩长
≤13m时,单桩竖向承载力特征值取1400 KN,有效桩长>13m时,单桩竖向承载力特征值取20
00 KN,并调整了桩的数量,调整后桩的总数量为2304根,比最初的1810根增加了494根。
3.3 正确确定收锤标准
  打桩过程不断地对照地质情况及施工记录, 通过贯入度、总锤击数、最后一米锤击数、
桩尖进入持力层的深度、桩的总入土深度等因素加以综合考虑后由甲方牵头召开有设计、地
质勘察、监理和施工单位参加的联席会议共同确认收锤标准。并且在施工过程中密切注意收
锤标准是否满足,出现异常情况及时会同甲方、设计、监理、地质勘察等有关单位对收锤标
准进行修改,避免打烂桩。整个工程施工的收锤标准,经调整见表2。从表2可知,烂桩总数
为31根。占总桩数的1.28%,可见在复杂地质条件下合理确定收锤标准,能有效地控制烂桩
率。
3.4 合理选用桩尖
  本工程设计采用十字型封口桩尖施工。由于④2强风化顶板埋深介于5.10~23.70m,场地
局部岩面倾斜度达20°~40°,岩层埋深高差较大,根据以往的施工经验,在岩层起伏如此
大的地质施工管桩采用十字型封口桩尖比较容量发生烂桩、断桩或桩尖滑移,作为对策,施
工时选用Y型桩尖施工,能防止桩沿岩层面滑移(见图1),沉桩时桩从粉质粘土进入硬塑状
砂质粘性土层,Y型桩尖会顺着陟峭的岩面逐渐嵌入岩面,减少了桩尖在软硬不同地层中的
贯入速度差,从而避免了斜桩出现。本工程在岩层埋深高差较大区域共采用Y型桩尖775个,
施工后用灯照探桩身检查,未发现偏斜情况。 4 结语
  佛山市资讯中心桩基工程,在施工中按上述质量控制措施进行施工,经低应变动测和静
载试验全部合格。
  4.1在复杂的软土地区,根据桩长合理确定桩承载力,岩层高差较大区域采用“Y”型桩
尖,适当调整收锤标准是避免大比例打烂桩的关键。
  4.2桩基础工程属于地下隐蔽工程, 在桩基础施工过程中制定切实有效的质量技术控制
措施,预防质量问题,是确保桩基工程施工质量的重点。
  参考文献
  [1]预应力混凝土管桩基础技术规程(DBJ/T15-22-98)广东
  [2]建筑桩基技术规范(JGJ94-94) 中国建筑工业出版社 1995,北京。
  [3]简明建筑工程施工手册 机械工业出版社 国振喜 韩兆平 主编
  [4]地基与基础工程施工工艺标准(ZJQ00-SG-008-2003)中国建筑工业出版社
     
 
 
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