一、工程桩基特点。
本工程采用桩基。
同时,采用成熟的静压施工技术,静力打桩机对施工现场的要求更高,因为打桩机和配重将达到400吨以上,以防止打桩机下沉而造成桩体倾斜,打桩机挤压对桩位的影响, 施工质量、施工安全,施工现场必须进行局部回填平整,并采取必要措施提高地基的承载力,使其能满足静桩施工的要求。项目现场当地土质较差,应就地更换粘土,并在其上铺上矿渣,以满足施工要求。
第二,静力桩的质量控制。
1、成桩工艺:
测量放线、打桩机就位、复核桩位、吊装桩插入、打桩水平、桩体对齐、静压下桩、桩连接、静水压力下桩、送桩、桩压终止、桩质量检查。
1)打桩前的准备:
打桩机应根据土体条件和设计承载力配备足够的重量仔细检查打桩机各部件的性能,确保正常运行,消除安全隐患检查方桩的外观质量,注意运输过程中是否有损坏,方桩标记是否清晰,质量保证资料是否齐全。
2) 测量收益:
桩位在地面上的偏差不得大于20mm;如果桩密集、距离较远或土壤条件较差,不宜一次性完成所有测量,施工前要检查,必要时检查一次施工。
3)打桩机就位(打桩机水平,桩体对齐拉直):
用打桩机液压系统调整机身水平,桩吊装后基本就位,插桩,插桩一般情况下入土30-50cm为宜,然后在规范允许范围内调整桩的垂直度,使桩下沉;方桩吊装到位并插入地面的第一段垂直度偏差不得大于05%,建议使用长水平仪或经纬仪进行校准,必要时需要将其拉出并重新插入。
4)静压凿桩:
在凿桩过程中,应观察桩的尺度和垂直度。 适当限制压桩速度,凿桩速度一般控制在1mmin左右,使各土体能正确反映其抗剪能力当地基表面有大石块等障碍物时,要避免压力偏差;当桩尖进入硬土层时,严禁移动桩架等强行拉回方法纠正偏差;在较厚的粘土和粉质粘土层中,每根桩应一次连续打到末端,尽量减少中间休息时间,如果休息时间过长,桩周围的土体固结,容易造成下桩困难。
5)打桩:管桩连接时,宜将桩头抬高到地面以上05-1米;连接桩时,上、下段桩段应保持笔直,位移不应大于2mm,节点弯曲矢量高度不应大于桩段的01%。采用焊接方法连接桩时,必须将接缝面和坡口清理干净,清除锈污污垢,保持清洁度清洁,对称点焊4 6点对称,然后对焊均匀分层,焊缝应饱满连接, 焊渣应及时清理干净,表面强化焊缝高度应为1 2mm;电焊施工时应注意电流强度,应与所用焊机和焊丝相匹配;为了减少焊接变形,应减少桩连接时间,可同时设置2人对称焊接,焊接完成后,应自然冷却,严禁用水冷却,焊缝冷却后再压桩,雨雪天应采取可靠的防护措施。 焊接后应进行外观检查,焊缝不应有凹痕、咬边、焊结、夹渣、裂纹等表面缺陷,并应对焊缝进行超声波取样检查。
6)送桩:由于桩顶标高低于现有地面标高,因此需要使用送桩杆进行送桩施工。由于“送桩”问题和桩端面的平整度,导致“送桩杆”与桩端面之间会有缝隙或差异,使桩顶承受过大的应力,导致桩顶被压碎,甚至桩部局部弯曲。 因此,在“桩杆”与桩顶接触面之间,应加垫层,桩杆与桩顶接触面应保持紧密,防止桩顶被压碎桩帽、桩体、桩杆中心线应重合,“桩杆”直径应与桩径一致,“桩杆”垂直度应严格控制送桩杆上应标有油漆,测量深度,以控制送桩深度和桩顶标高。 “桩杆”拔出后,应及时回填桩孔。
7)终止压桩:
工程建议终止压桩原则,以标高控制为主,压力值控制为辅:当桩顶标高与设计标高一致,压力值达到设计要求时,终止压桩当压力值远超设计要求,且桩顶标高高于设计标高时,可终止桩,后期可采用切桩处理当压力值达不到设计要求,但桩顶标高已达到设计标高时,继续送桩(1m以内),直至压力值达到设计要求,施工完成后及时与设计单位联系,出具处理方案。 终止压桩条件的决定,应当在施工前的设计公示中由设计、监理等共同约定。
在施工过程中,方桩施工记录应真实、及时、准确,以更好地反映沉桩过程。
2、打桩顺序编制原则(主要考虑应力扩散和挤压对桩位、施工质量、对相邻建筑物的影响)。
1)根据桩的密度和周围建筑物的关系:如果桩密集且离建筑物较远,则在场地开阔时,宜从中间向周围进行;如果桩密集,场地窄而长,两端离建筑物较远,宜从中间向两端进行如果桩密集且一侧靠近建筑物,则建议从相邻建筑物的一侧开始,由近向远进行。
2)桩数超过30根的桩基应从中心位置向外打入在垫层顶中的其他桩被打入并重新确定桩位后,将垫层边缘的桩打入,然后插入打桩。
3)根据桩的深度,建议先长后短,建议先高后低。
4)在制定桩基施工顺序和工艺时,严禁形成“封闭式”桩。
5)有围护结构的深基坑静压方桩应先压紧,再做基坑围护结构。这样的施工顺序可以避免由于基坑周围有围护结构而导致压桩的土体无法铺展。 造成先施工方桩被后期施工方桩挤压,使桩的承载力达不到设计要求,避免土体蔓延挤出周围围护结构,降低基坑围护结构压在基坑中的止水效果。
6)打桩机施工时,应注意同一垫层帽内的桩组,与桩连接的接缝不应处于“顶软硬交替,软硬互变”的层界面处,以免土压、水压效应较大时切割和损坏整体桩体同时,应仔细核对地质报告,了解土层分布情况,合理确定桩体的组合长度,避免接缝处在土层边界处和土层较活跃的地方,以防止土层活跃时对桩体的破坏。
3、工程桩施工前对桩进行试验,工程桩完工后对桩基工程试验桩进行试验。
静力桩施工前应进行桩试,设计单位应根据试桩数据及时调整桩长。 桩体要求露出地面20-30cm,便于安装静压器;桩头在找平或加压前应先用细砂处理,否则加压后易因应力集中而压碎桩头桩形成后,需要有一段时间的埋设期,桩体与土体结合后基本趋于稳定,桩的承载力有一定程度的提高,根据不同的土体(7 21天),埋设期不同(7 21天), 而粘土最好达到21天。
3、静桩施工中常见的质量问题及防控措施。
1、土壤挤压效应和振动效应。
原因分析:桩下沉时,桩周围的土体结构受到扰动,改变了土体的应力状态,使周围土体产生额外的孔隙水压力,从而产生土体挤压作用打桩机施工时焊接时间过长;桩接缝多,焊接质量不好,或桩端停在硬夹层内;施工方法不当,每天成桩数量过多,压桩速度过快,桩太密、太密,加剧了土壤挤压效果。 它影响打桩机的施工质量和土方开挖过程中对桩体的损坏。
防治方法:1)控制桩的密度,桩间距可采用预钻(导向孔)凿桩法,孔径比桩径小100mm左右,深度应为桩长1 3 1 2,施工时应随钻而入。
2)控制下桩速度,制定有效的下桩流线,控制日桩量。
3)设置袋装砂井或塑料排水板,消除部分额外的空隙水压。
4)开挖地面抗震沟,消除震动,沟宽为05~0.8m。
5)在沉桩过程中,应加强对相邻建筑物和地下管线的观察和监测,对于接近特别重要的管线和建筑物,可更换其他桩型。
6)控制施工过程中的停止时间,避免因停止时间过程而增加摩擦阻力,影响打桩机的施工,导致沉桩困难。同时,应避免在沙质淤泥、沙子等坚硬土层中焊接。
2.斜桩。 原因分析:
1)静力打桩机的机械维护不及时,如液压系统漏油导致打桩机支架打滑;
2)静力打桩机加配重总重量大,打桩机施工现场承载力充足,打桩机在下桩过程中容易出现不均匀沉降,桩体极易发生跑偏
3)施工时桩体不垂直,桩体不在同一直线上;
4)桩体与桩帽连接时不在同一直线上;
5)施工顺序不当,造成应力扩散不均匀;特别是地下室基坑较深的承重帽相邻桩体靠得太近、太密,使第一次施工的一侧有孔,再次施工时桩体极易打滑。
6)在下桩过程中,遇到大块硬物时,将桩向一侧挤压;
7)采用预钻法时,钻孔垂直偏差大,凿桩过程中的桩沿钻孔倾斜方向偏移
8)桩排列过多、过密,桩下沉时发生挤压作用;
9)基坑开挖方法不当,一次性开挖深度过深,使桩一侧承受很大的土压力,桩体弯曲变形。
防控方法:1)静力打桩机施工前注意维护保养,以免影响施工质量;
2)场地应平整坚硬,炉渣应适当铺设在较软的场地,使打桩机在打桩过程中不会产生不均匀沉降。
3)施工过程中,应控制桩的垂直度,重点应放在桩的第一段,垂直度偏差不应超过桩长的05、桩帽、桩体、桩杆应在同一直线上,下桩时应双向标定经纬仪。
4)尽量减少桩缝,预制方桩接缝不应超过3个,桩缝应在桩尖进入硬土层后进行。桩上、下段中心线偏差不应大于5mm01%。
5)制定合理的施工顺序,桩基施工后的孔洞应及时回填。
6)遇到障碍物时,应及时将桩移走后沉入;下沉桩时,发现不垂直,应及时纠正,必要时应将桩拔出重新打入,桩进入一定深度后,不宜使用移动架进行修正,以免发生断桩, 并应采取其他措施。
7)采用预钻法时,严格控制钻孔的垂直度。
8)合理布置桩位,桩与桩的中心距应大于桩径的4倍,以控制桩的下沉速度。
9)桩基施工后,应在停工期后进行基坑开挖施工,基坑开挖应分层均匀进行,并加强围护措施,防止土体对桩体的侧向压力对桩体产生额外的弯矩, 从而保证桩基工程桩结构的完整性。
3、桩体破坏:
原因分析:1)施工过程中斜桩现象导致桩端受力集中,使桩帽下滑或桩头爆裂
2)打桩机施工压力值超高;
3)打桩机施工过程中,打桩机擅自移动框架,以纠正桩位和桩体垂直度,导致桩体断裂施工结束后,人工凿桩野蛮施工和打桩机施工后不合理的土方开挖。
4)桩材料质量;
防治方法:1)选择合理有效的打桩机施工方法,控制桩的垂直度,避免斜桩的发生
2)控制打桩机施工的终止条件。
3)打桩机施工完毕后,合理进行土方开挖和桩凿施工。
4)施工过程中,应加强对桩原材料的检查和验收
5)施工过程中发生桩件损坏情况时,宜采用小应变等手段检测桩件情况,确定处理方法。