预制混凝土管桩施工研究

摘要:本文主要研究管桩施工前的准备工作、进场质量验收,施工时遇到浅层障碍无法施工、斜桩、断桩的原因及处理方法,施工完成以后截桩、桩顶混凝土填芯方法及其他注意事项。

关键词:管桩施工常见问题解决办法

中图分类号:TU528文献标识码:A文章编号:1672-3791(2011)09(c)-0084-01

管桩作为一种地基处理及桩基础形式从上个世纪初产生到现在已经得到了很大的发展,在各种建筑基础中得到广泛地应用,并发挥着巨大的作用。

1项目简介

本工程位于山东省济南市经十西路以南,济微路以西。按照设计要求,选用L06G407的PHC-AB400(95)-19,桩顶须进入筏板内100mm,单桩竖向承载力特征值1050kN,填芯混凝土应灌注饱满且深度≥1.2m。

2施工准备工作

(1)施工前应具备下列文件和资料:①拟建场地的工程水文地质资料;②拟建场地和邻近区域内的地下和地上管线、建(构)筑物及障碍物等调查资料;③经审查批准的施工图设计文件;④现场或其他可供参考的试桩资料和附近类似桩基工程的经验资料;⑤管桩的产品合格证。

(2)施工前应完成下列准备工作:①施工图纸会审,形成会审纪录;②水电源接至指定地点;场地平整、排水畅通,清除施工现场影响管桩施工的地上和地下障碍物;场地满足压桩机所需要的地面承载力(不低于140kPa);③编制提交管桩施工组织设计,按照设计文件编制购桩计划;④设置高程控制点和轴线定位点,并放出桩位线;⑤组织压桩机进场、安装调试,其性能满足施工技术要求。

3管桩进场质量验收及现场堆放

认真查验到场管桩,测量外径、壁厚、桩身、长度、桩身弯曲度等有关尺寸,并详细记录。同时检查桩身是否粘皮麻面、内外表面是否露筋、表面是否有裂缝、是否断头脱头、桩套箍是否凹陷、表面砼是否坍落等情况。

堆放场地应坚实平整,排水条件良好;应按不同规格、长度及施工流程分类堆放,严禁混堆;宜单层堆放,需叠层堆放时,最下层宜放置在垫木上,堆放不宜超过3层。

4压桩施工的控制

(1)桩位的控制:施工单位根据业主提供的图纸及控制点,确定压桩控制轴线,报监理核准后作为定位基准线。根据现场条件,考虑压桩挤土效应的影响,需将轴线控制点引至不少于1.5倍桩长范围之外,设立控制点不少于两处,并加以保护,定期观测。

根据所核准的基准线,测量、定位、放样,采用经纬仪定点角度及距离丈量法测量定位,采用钢卷尺和经纬仪复核相结合的方法。桩位报监理验收正确后,用石灰圈出。

(2)压力值的控制:本工程采取以终压值做为沉桩施工控制的依据,设计单桩承载力为1050Mpa,施工终压值为2100Mpa,由于采取先施工管桩再进行土方开挖的方案,土方暂不开挖,需用送桩器进行8m～9m的送桩,考虑到没有开挖土层的摩阻力,施工终压值定为2500Mpa。

(3)标高的控制:根据桩顶设计标高计算好送桩深度,挑选合适的送桩器或在送桩器上做好标记。

(4)终止压桩的标准:应以终压值为主,控桩顶标高为辅。满足以下条件时可以终压:当桩顶标高高于设计桩顶标高,但经过复压已达到最终压桩力时;当桩顶达到设计桩顶标高,但未达到最终压力值,应继续施压至最终压力值。

5施工中产生的问题及防治

(1)沉桩时遇到浅层障碍无法继续沉桩:地质勘察报告中未能特别强调浅层障碍物及局部的硬夹层分布深度和性质,导致沉桩时遇到浅部(3m～4m)的老基础、大孤石等情况无法施工。

防治方法:压桩前应对场地原有建筑情况进行详细了解,并安排进行探桩施工;对浅层障碍物可采用挖土机挖除;当硬夹层较深无法挖除时,可采用钻机将障碍物钻穿,然后在孔内插桩后沉桩,严禁移动桩架等强行回扳的的方法纠偏。

(2)斜桩:原因分析:①静压桩机机械维修不及时,如液压支腿油缸漏油导致桩机歪斜;②静压桩机自重加配重总重量大,场地软,沉桩过程中桩机产生不均匀沉降,桩身极易发生偏移;③施工中桩身不垂直,夹桩器、桩身不在同一直线上;④接桩时桩身不在同一直线上;⑤施工顺序不当,导致应力扩散不均匀;⑥沉桩过程中遇到大块坚硬物,把桩挤向一侧;⑦采用预钻孔法时,钻孔垂直偏差较大,沉桩过程桩又沿着钻孔倾斜方向发生偏移。防治方法:①静压桩桩机施工前注意机械设备的维修,以避免影响施工质量;②场地要平整坚硬,在较软的场地中适当铺设道渣;③施工过程中要严格控制好桩身垂直度,重点应放在第一节桩上,垂直度偏差不得超过桩长的0.5％,夹桩器、桩身及送桩杆应在同一直线上,沉桩时宜设置经纬仪在两个方向上进行校准;④尽量减少接桩,预制管桩接头不宜超过3个,接桩宜在桩尖进入硬土层后进行。接桩时上、下段桩的中心线偏差不宜大于2mm,节点弯曲矢高不得大于桩段的0.1%;⑤制定合理的施工顺序,桩基施工后的孔洞应及时回填,施工过程中加强对垂直度的控制;⑥当遇到障碍物时应及时排除后再进行沉桩;沉桩时发现不垂直应及时纠正,必要时应把桩拔出重打,桩进入一定深度后,不宜采用移动机架进行校正;⑦采用预钻孔法时,严格控制钻孔垂直度。

(3)断桩:原因分析:①施工过程中由于斜桩现象的出现或桩端、送桩杆不平整导致桩端应力集中,使桩头爆裂;②桩机施工压力值超高;③桩机施工过程中桩机擅自移动机架进行校正桩位、桩身垂直度,导致桩身断裂;施工结束后人工凿桩野蛮施工以及桩机施工后不合理的土方开挖;④桩身材料质量问题。防治方法:①控制桩身的垂直度,避免斜桩的发生;②控制最大终压力不超过桩身允许强度;③桩机施工结束后合理的进行土方开挖以及凿桩施工;④施工过程中应加强对管桩身的质量检查验收。

6截桩情况

截桩由专业施工队伍施工,提前标好截断位置。

存在的问题:(1)人工截桩并采用人工现场破碎桩身,当人力不足时,影响施工进度。(2)部分管桩需截去2m～3m,造成浪费,产生的桩渣需要另外找清槽人员清理,增加了人工和机械费用。(3)因设计标高变更需二次截桩,影响工期。

7接桩情况

分为不截桩桩顶与承台连接、截桩桩顶与承台连接、接桩桩顶与承台连接三种情况。浇灌桩顶填芯混凝土前,应清除桩顶内壁浮浆。采用内壁涂刷水泥净浆或采用微膨胀混凝土等措施,以提高填芯混凝土与管桩桩身混凝土的整体性。填芯混凝土应浇灌饱满,混凝土强度等级不得低于C30。

存在的问题:桩顶填满泥土,清洗内壁需人工掏土至1.5m,并用高压水枪清洗,增加了费用且影响施工进度。

预防办法:送桩时在管桩与送桩器之间垫一个与管桩外径相同的竹胶板,拔出送桩器后,泥土不会进入桩顶管芯。

8结语

通过现场施工,总结施工中常见的问题以及防治措施,为其它项目施工提供参考和借鉴。