杨建林厦门联发(集团)房地产有限公司(361000)
静压PHC管桩施工质量控制探讨
——以联发五缘湾1号为例
杨建林
厦门联发(集团)房地产有限公司(361000)
摘要:在土地资源紧张和环保观念增强的今天,静压PHC管桩成为城市高层建筑施工中重要的桩基形式。这里分析了某住宅楼静压PHC管桩施工的工艺流程,掌握高层建筑静压PHC管桩施工的技术,基于此,从建设单位的角度提出静压PHC管桩施工中应该注意的环节和要点,为高层建筑静压PHC管桩施工质量控制提供管理体系上的保证,以供同行借鉴。
关键词:静压PHC管桩;质量控制;管理体系
联发五缘湾1号工程位于福建省厦门市安岭路旁。工程项目为地下1层,地上9栋16层框剪结构的高层住宅。项目用地面积约4万m2,总建筑面积约17万m2(地上建筑面积约12.9万m2、地下建筑面积约4.1万m2)。
本工程采用PHC -500A -125型和PHC -500AB-125型管桩,混凝土强度等级为C80,设计桩长约25~30 m左右,桩端持力层为进入⑤全风化花岗岩≥1 m,单桩竖向抗压承载力特征值Ra=2 000 kN,单桩压桩力为4 200 kN。抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度0.15 g。
根据地勘报告揭露的岩土层分布情况见表1。
表1 岩土层分布特征表
2.1压桩顺序
做好施工准备工作之后,按照施工规范的要求,在局部与相邻建筑物较近的桩,由靠近的一端向远的一端施工;在局部软弱边坡处,从场地里向外边施压。在静压桩施工时,桩机应避免沿单一方向进行。
2.2施工工艺流程
静压管桩施工工艺流程为:桩位测量放线→静压桩机就位调平→吊桩夹桩并校对垂直度→沉桩→送桩器送桩→压力至设计终压力→复压3次(并各自稳压5~10 s)→退出送桩器→进入下一根桩的施工。
2.3施工工艺步骤
2.3.1桩的吊运
按规范要求,管桩必须达到设计强度的100%方可运输。用平板拖车装运,运桩应平稳。管桩堆放支垫点应设枕木且设在吊点处。叠层堆放不宜超过3层;超过2层时,应用吊机取桩,严禁拖拉取桩;不超过2层时,可拖拉取桩;当为2层时,桩的拖地端应用废轮胎等弹性材料保护。
2.3.2试桩
静压管桩正式施工前应进行试桩,采用静载试验确定单桩竖向承载力特征值,检测数量在同一条件下不应小于3根。每栋楼需抽取3个点的工程桩采用工艺试验检验桩的入土深度能否达到设计要求,确定配桩长度(因AB型管桩需定制)、单桩竖向承载力特征值、最终贯入度的取值。
2.3.3压桩
1)测量施工员根据轴线和桩位放线定位,并在每桩正式施工前用全站仪进行复核。桩位测定以依据施工场地外的控制点采用极坐标法测设,测量角使用全站仪。开工前测量员做好测试计算书并签字备查。桩位测设允许偏差:单桩为10 mm,群桩20 mm。压桩机就位时应对准桩位,启动平台支腿顶升油缸校正平台处于水平状态。根据设计桩顶标高,控制好压桩长度。
2)起吊预制桩,使桩中心垂直对准桩位中心点,通过夹持油缸驱动夹持机构夹紧桩段,微微启动压桩油缸,当桩入土至50 cm左右时,松开夹持,再次用走机方式校正桩的垂直度和平台的水平度,保证桩的纵横双向垂直偏差不超过0.5%。稳桩之后,启动夹持油缸和压桩油缸,把桩夹紧后徐徐压下,如此往复工作,控制合适的压桩速度。压桩过程中双向垂直度偏差值之最大者,经施工人员、指挥人员用经纬仪或吊锤测定后由机手记录在压桩施工日志上。测量方法:可在每节管桩的上下两端按测定的垂直线取点,实测水平偏差值除以端点总长即为垂直度偏差。
3)压桩要求连续,并控制合适的压桩速度(≤2 m/min),同一桩的压桩间隔时间不宜超过30 min,尤其避免在硬土层、砂土层停留太久,否则易造成沉桩阻力增大而产生滞桩。在桩下沉至接近设计标高位置时,不能过早停压,否则补压时常常难以沉桩。
4)接桩。压桩过程中如需进行接桩,方法如下:①在桩长度不够的情况下,采用焊接接桩。焊接接桩的预埋铁件表面应清洁,上下节之间的间隙应用铁片垫密焊牢。焊接时,应采取措施,一般对称焊接,以减少变形,焊缝应连续、饱满。接桩方法和要求按设计采用。②接桩一般在距地面1 m左右时进行。上下节桩的中心线偏差不得大于10 mm,节点弯曲矢高不得大于总长度的1%。③接桩处的焊缝应自然冷却3~5 min后再压入土中。
5)送桩。送桩器的中心线应与桩身吻合一致。
6)稳压。当压桩力已达到终压力时应进行稳压,稳压3次,每次时间为5~10 s(即以终压力连续复压3次),并严格控制每次稳压的贯入度(最终贯入度小于10 mm且不能递增),以确认压力值稳定并作为终止压桩条件。本工程持力层为⑤全风化花岗岩,以压力控制为主,桩底标高作参考。每根桩均应实施统一的稳压标准。
7)压桩施工时,应由专门的记录人员做好施工记录,记录内容包括桩的编号与长度、送桩深度、桩底标高及最后3次稳压的贯入度。
1)压桩前应通过吊锤观测控制桩身的垂直度,而在压桩过程中也应随时观测,若发现倾斜,应立即调整,保证桩身入土时的垂直度偏差不超过0.5%,成桩后偏差不超过0.5%。
2)当下一节桩压到地面25 mm左右,根据配桩方案进行接桩时,应先将桩管吊起对位,控制好垂直度。
3)电焊接桩时,要由两个人对称施焊,电流要适中,焊条要有出厂合格证。施焊时,应设置防风围挡,焊缝必须密实,不该有施工缺陷,如咬边、夹渣、焊瘤等。
4)做好施工日志,收集隐蔽验收记录、原始记录和现场签证等工程技术资料。
5)建设单位项目部应随时抽查原始记录,检查配装长度是否与地勘相符。
6)要求施工单位做好桩机的保养和维修,由专人驻场负责,对油泵等易坏配件应先行联系好采购供应渠道,避免因维修不及时影响工程进度。
7)因PHC管桩的抗弯剪性能较差,土方开挖时建设单位应要求桩基施工单位插旗杆进行工程桩标识,审核土方开挖施工方案,规划场地内的土方车行车路线,淤泥层较厚区域,应换用小型挖掘机垫钢板进行分层开挖,确保工程桩无挤压位移或破坏。
8)施工完毕的桩,应对其质量和承载能力进行小应变、静载荷试验,经检验合格方可继续承台施工。
本工程PHC管桩共4 197根,轴线及桩位测设工作量较大,持力层面标高不一,开挖时淤泥层厚,这些都给桩基施工带来很大的困难。
静压PHC管桩施工的质量控制是一个系统工程,通过建立设计、施工准备、施工、土方开挖和检测验收等各环节的质量控制的全过程管理体系,施工质量得到了保证。静压PHC管桩工程完工后,根据规范及选桩纪要要求抽取工程桩检测结果全部合格,桩位、桩顶标高都进行了检查和测量,均符合设计及规范要求。桩基一次性交验合格。