淺談預(yù)制樁基施工技術(shù)在地基處理應(yīng)用94513

1、淺談預(yù)制樁基施工技術(shù)在地基處理應(yīng)用摘 要：預(yù)制鋼筋砼樁由于制作方便, 拼接容易, 打樁前可對砼質(zhì)量進行檢查, 不受地下水條件的影響等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于建筑工程的地基加固處理。本文對預(yù)制樁基施工技術(shù)過程中常遇的一些問題進行論述，并提出措施。關(guān)鍵詞：預(yù)制樁;地基加固;施工技術(shù);問題;措施前言樁基礎(chǔ)施工在工業(yè)與民用建筑中占著重要的地位，沒有過硬、穩(wěn)定、高質(zhì)量的基礎(chǔ)工程，再豪華的建筑也擺脫不了坍塌的命運。就樁的受力性能而論, 一般可分為摩擦樁和端承樁兩大類:端承樁是荷載通過樁傳遞到堅硬土層或巖層上, 這種樁假定只靠樁尖的支承力起作用,樁表面與土的摩擦力可忽略不計。 摩擦樁是通過樁把荷載傳遞到樁周圍土中及

2、樁尖下土中去, 假定樁尖支承力小到忽略不計,這種樁稱純摩擦樁。打樁時土壤受力情況如下圖所示:樁在被打入土中期間,樁周圍的土被擾動,在粘性土中打樁,樁尖處形成一個土楔,它隨樁向下沉,并將土向四周擠壓,挖開土壤測量,在距樁周 0.5d(d 為樁的邊長)的區(qū)域內(nèi),土層結(jié)構(gòu)嚴重破壞,形成重塑土,如果是飽和的軟粘土,孔隙水壓力增大,土體抗剪強度顯著降低,距樁一個樁徑的第二區(qū)域,土體被擠密,土層結(jié)構(gòu)稍有破壞,土的抗剪強度降低就很小。重塑土的抗剪強度和樁的承載力隨時間而增長的情況, 在飽和軟粘土中明顯,一段時間以后,一般 16個月以后孔隙水壓力逐步擴散,第一區(qū)域重塑土含水量降低,重塑土重新固結(jié),抗剪應(yīng)力不斷

3、增加,甚至超過 100%以上;在硬塑粘土中,重塑土孔隙水壓力不大,也不易擴散,破壞的土結(jié)構(gòu)很難一時固結(jié),因此抗剪強度在很長時間內(nèi)低于原土抗剪強度。把樁打入非粘性土中時,樁周圍端部的非粘性土(砂、粉砂、 礫石)距離樁越近越密實;在飽和的粉質(zhì)土壤中,由于樁端處高孔隙水壓力使樁拒沉,如停置一段時間孔隙水壓力擴散后,樁就可以繼續(xù)打下去。在粘性土中,由于打樁后使孔隙水壓力增高,樁周圍地面將會隆起,距樁越遠,隆起越小,一般距離樁 10-15 倍樁徑處隆起已經(jīng)很小了,亦可能在樁的四周地面上產(chǎn)生徑向裂縫。一、 預(yù)制鋼筋砼樁施工中的一些技術(shù)問題1砼標(biāo)號及其澆灌程序和配筋率是控制樁身質(zhì)量的重要因素1.1 砼標(biāo)號:

4、對 15m 以下的短樁,估計打樁的錘擊數(shù)在1500 錘以下,土壤孔隙比在 1.21.5,砼標(biāo)號可以用 300#400#,當(dāng)樁長在20m30m 之內(nèi),預(yù)估樁錘數(shù)在 2000 錘以上,孔隙比 0.71.0,砼標(biāo)號應(yīng)設(shè)計到 450#-500#。1.2 砼澆灌程序:操作規(guī)程上規(guī)定是從樁頭向樁尖進行,實際上在打樁時,樁頭和樁尖都出現(xiàn)最大的錘擊應(yīng)力,特別是樁端阻力很大,難于打下時,樁端處最大壓應(yīng)力將是初始應(yīng)力的二倍,為滿足受力要求,砼澆搗應(yīng)從二頭向中間進行,一次澆搗完畢,不留施工縫,配合比必須用重量比,嚴格控制配比的加水量,機拌,機搗,保證砼密實。1.3配筋率:樁的配筋主要是滿足反射拉應(yīng)力和打樁時起吊、運

5、輸強度和剛度的要求,我們接觸的圖紙一般偏低,根據(jù)理論分析和計算, 超過 15m的長樁配筋率宜為 1.2%(考慮反射拉力波強度為主),短樁配筋率應(yīng)為 0.61.0%(考慮起吊運輸為主)二、打樁中經(jīng)常出現(xiàn)的質(zhì)量問題1樁頭破碎:在樁基礎(chǔ)的施工中屢見不鮮,破壞情況:大部分在砼彈性墊下,其一個棱角先破壞,而后發(fā)展到二面三面:主要原因:砼強度不夠,小于錘擊應(yīng)力,樁墊硬度不夠,產(chǎn)生直接傳力;錘擊次數(shù)超過2000 次以上,砼強度產(chǎn)生疲勞;樁帽太緊,錘擊后樁帽轉(zhuǎn)動產(chǎn)生扭矩;樁頂不平,樁頭鋼筋不齊,錘擊偏心。2 樁身斷裂:某車間在接樁后剛打兩三錘就產(chǎn)生斷裂,主要原因:接樁后有空隙,沒有全部墊平,產(chǎn)生錘擊偏心。據(jù)經(jīng)

6、驗分析,原因是樁入土不直,因傾斜而產(chǎn)生偏心,重錘高擊,產(chǎn)生暴沉,突然斷裂。3 樁位偏斜:產(chǎn)生的原因是在軟弱的土層中,樁周圍的土尚未固結(jié),樁像置于懸浮液中,機械挖土?xí)r碰撞或其他因素的水平力導(dǎo)致樁位偏斜;插樁時垂直度不夠,造成偏打;放線定位的誤差;在沉坑開挖中邊坡塌方,鋼板傾倒壓迫打入樁偏位;向一個方向連續(xù)打樁,形成一邊土層被擠密,另一邊呈原土狀,往往向原土狀一側(cè)傾斜;樁身表面粗糙程度懸殊,一般向光滑面傾斜。(光滑面摩阻力由小先下沉,粗糙面摩阻力大后下沉)長樁容易發(fā)生傾斜。產(chǎn)生上述問題的原因是多種多樣的,應(yīng)該綜合整理:準(zhǔn)確掌握地層分布土質(zhì)情況,預(yù)先提出可能發(fā)生的問題;預(yù)制樁幾何尺寸準(zhǔn)確,樁端平直,

7、砼配合比設(shè)計時應(yīng)取 0應(yīng)取 80,保證達到設(shè)計強度;根據(jù)土質(zhì)情況和砼標(biāo)號,選擇合適的打樁設(shè)備和樁錘型號。遵守重錘低擊的原則,重錘低擊是動中有靜的一種有效的操作方法,主要是減少下落的速度,對降低打樁應(yīng)力,提高貫入能力,減少樁的損壞有良好的效果;開始打樁和樁打到接近持力層或硬土層時應(yīng)該重錘低擊,錘擊的速度要放慢, 以防止拒沉?xí)r的反射壓力波和貫入度過大的反射拉力波的出現(xiàn);對飽和性土壤,為防止超孔隙水壓力的產(chǎn)生,應(yīng)用井點降水或袋裝砂井降水;加強工作責(zé)任心,勤檢查樁墊完好情況,對插樁,接樁都要精心操作，加強質(zhì)量檢查,提高施工人員技術(shù)素質(zhì),防患于未然,達到保證工程質(zhì)量的目的。三、樁過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題的處理

8、方法1 頭破碎:在砼強度確實得到保證的情況下,樁頭破碎屬其他原因,因此我們用加鋼帽的方法進行加固樁頭處理,具體做法：1.將破碎樁頭鑿平 2.樁四周表面加固范圍應(yīng)修理平整 3.焊接鋼帽 4.澆硫磺膠泥一層(因樁頭的彈性墊沒有了,所以用硫磺膠泥代替,硫磺膠泥冷卻及強度可以達到 500#時耐打 5000 次不壞,且操作簡單。)操作關(guān)鍵是封頭鋼板一定要平直, 和硫磺膠泥形成一個整體,否則易產(chǎn)生錘擊偏心,再則鋼套和角鋼一完要和砼嚴密靠實,因為這樣可以阻止砼受錘擊產(chǎn)生橫向膨脹,提高砼強度和耐打性。如果有空隙存在,砼能自由地橫向膨脹,砼強度也就破壞了。2身斷裂:處理的條件是:樁身傾斜度不大,斷裂的部位不超過

9、樁長的 2/5,處理方法是從斷裂處鑿開,上下加樁套,然后作焊接接頭處理,至于斷樁或樁頭破碎會否減少樁的長度,送樁時多送一段,然后在樁套上焊接上鋼筋,支模板,再打砼,便可達到原樁長度。斷樁在下節(jié)樁一般是廢樁,需要補樁,關(guān)于補樁,在一般情況下,原位處理的斷樁不降低樁的承載能力,如果過多補樁,不但不能增加承載力,而且有可能適得其反,降低承載能力,道理很簡單,s=3d 是最佳間距,承載能力最高,根據(jù) s1961 年發(fā)展的粘土中磨擦樁群樁承載能力研究一文中說,樁距 s 由 3d 降低到 2d,群樁效率計算值就要降低20%。3 位偏斜:一般發(fā)現(xiàn)樁位偏斜都是在土方開挖完以后,如果確有偏位較大的樁,采取補樁都

10、很困難。發(fā)生此情況,首先確認因偏位大,樁已斷裂,且該斷樁已不能承受荷載,必須采取補救措施,然后再決定處理方案:1. 單排樁條基: 樁頭處于軟弱的淤泥質(zhì)土壤內(nèi), 偏樁在20-30cm以內(nèi),可以用千斤頂法水平移位到允許偏差內(nèi),進行固結(jié);如果偏差超過 50cm,另外補樁,以補鋼管樁和 h 樁為好,減少排泥量,不影響別的樁;樁頭處理,在可塑或硬塑粘土中,一般不宜用千斤頂作水平移位,樁位偏 20-30cm 以內(nèi)(允許偏差 10cm),適當(dāng)加一部分錨栓,并插入承臺內(nèi), 使樁、土、承臺共同工作。2. 雙排條基樁位偏差在20-30cm 以內(nèi),只需要在樁頭加鋼筋小梁,在內(nèi)部傳力處理,如果超出承臺以外,局部加大承臺。群