陈德营
摘 要:本文通过对静压桩施工工艺特征以及应用情况的分析,从单桩承载力影响因素这一方面入手,结合施工现场实际情况,对静压PHC桩终压值的确定展开分析与探究,希望可以为相关工作的开展提供参考。
关键词:静压桩施工工艺;终压值;建筑工程
1 前言
预应力管桩基础施工工艺凭借工期短、工程造价成本低以及施工质量有保证等优势,广泛应用于建筑工程领域。但是受到没有统一标准等因素影响,使得施工技术人员对于终压力取值工作难度进一步加大,往往将其取值为单桩承载力值的2倍。对此,为了更好地保证沉桩质量,综合分析管桩施工终压值十分关键。
2 静压PHC桩施工工艺概述
综合分析来看,静压桩施工工艺具有显著的施工便捷、不易产生噪音和污染、成本低、对周围环境影响小以及适用土质范围广等一系列特征优势。在具体的工程项目施工过程中,对于静压桩施工工艺的应用,大多是通过对设计桩长、终压值等相关参数的合理控制来实现。其中终压值作为静压桩施工控制的关键指标之一,主要是由勘察方、设计方、建设方、施工方以及监理方,五方面责任主体人员在桩基正式施工前,依据相关工程勘察设计文件信息以及设计施工经验,配合科学的场地打工程试桩操作,最终确定得出。
从现阶段静压PHC桩施工工艺应用情况分析来看,施工技术人员在借助终压值对静压桩施工进行有效控制的过程中,一般需要将“当达到设计桩长后终压值不应低于 1.3~1.5 倍单桩设计承载力特征值”作为相关判断工作开展的核心与依据。与此同时,结合施工现场实际情况,当发现测量压桩值比设计终压值低的情况,则应该实施相应的隔时复压操作,或者根据设计要求采取增加设计配桩长度这一方式,达到保证桩基达到设计承载力的最终目的。但是这一设计控制方式,不仅直接影响了施工效率,也进一步增加工程施工成本的投入。对此,有经验的情况下,当桩长达到设计长度后,终压值实际测量值低于1.3倍的单桩承载力特征值,可以不采取大批量隔时复压这一做法,这将对提高施工效率、节约地基处理成本有一定意义。
3 静压PHC桩终压值的确定
3.1 单桩承载力影响因素
在分析单桩承载力影响因素这一问题时,可以从以下三个方面入手来实现:
第一,摩阻力。当观察到单桩长度较小或者遇到周边土质条件为淤泥质土、砂土的情况,此时的土体重新固结的程度相对较小,甚至可以不计入考虑,以此难以提供相应的桩周摩阻力增长值。对此,在完成基础的沉桩之后,受到端承力减小这一因素的影响,可能会导致管桩最终承载力低于终压值这一问题的出现。然而当观察到单桩长度较长或者周边土质条件为软塑~强塑粘土这一情况,那么相应的重新固结所提供的桩周摩阻力增长值会处于较高的水平。此时,单桩承载力会高于终压值,并且可以提供足够的端承力减小值。
第二,端承力。设计单位多以强风化岩层或中风化岩层作为持力层,要求桩端有一定的嵌岩深度,作为持力层的岩层有花岗岩、石灰岩、片岩、页岩、泥岩等。当采用泥岩等有遇水软化特性的岩层作为持力层时,对桩的最终承载力就会有一定的影响,这主要因为在施工过程中土体的强度足够、固结良好,终压值很高,但在施工完成后水分渗透至桩端下的持力层,持力层的岩体在遇水后发生崩解和软化,使端承力大大减小甚至消失,最终导致单桩承载力达不到设计要求。
第三,其他因素。除了摩阻力和端承力之外,还有一些其他的因素也会导致单桩承载力的不足。比如:在桩距较密的情况下,由于土的挤压导致了先完成的桩发生上浮。同时,如果桩机本身的配重不足,会加大终压时浮机问题的发生率,进而对加压稳定性产生直接的影响[1]。
3.2 静压PHC桩终压值取值
静压PHC桩终压值过程中,为了最大程度上保证静压PHC桩终压值的科学性与合理性,一般需要综合考虑PHC桩实际长度、周边土质条件等一系列基础信息。比如:针对PHC桩长度较短的情况,或者施工过程中周边土质与地基主要以淤泥质土及砂层为主,那么在静压PHC桩终压值取值工作中,应该合理加大终压值。针对持力层具有显著的遇水崩解和软化这一特性的情况,在静压PHC桩终压值取值过程中,也应该适当加大终压力值。除此之外,遇到于有桩上浮或地基中有硬夹层等情况,同样可以通过加大终压力值这一方式进行应对[2]。
在具体的工程项目施工过程中,对于静压PHC桩终压值的具体取值,还需要结合工程实际状况进行试桩而定。与此同时,还应该尽可能强化对管桩上浮的控制,配合实施相应的措施,促进贯穿夹层能力的进一步提升,这样可以为施工质量提供有效保证。比如:灵活采用开口桩尖施工方案,结合实际要求改用大直径桩设计方式,或者合理拉大桩距等等。必要时,还可以通过改变桩尖这一形式,尽量加大桩端的嵌岩深度,减小水分对桩端岩层的渗透,实现对管桩上浮的有力控制。在焊接管桩环节,需要保证焊缝一定要饱满,不能留有缝隙,同时切断水分渗透的通道。只有结合当地的施工经验来確定,才能有效促进沉桩质量的全面提升,为建筑工程后续施工工序的开展提供基础支持。
4 总结
综上所述,管桩静压法施工过程中对于终压力的取值不是一成不变的,并且目前尚未明确相关计算标准。对此,为了最大程度上保证静压桩终压值的合理性,要求施工单位在施工前对桩长、土质、机械能力以及持力层特性等基础信息进行综合考虑。只有这样,才能在保证沉桩质量的同时,为建筑物提供有力支持。
参考文献:
[1] 石刚传,卢文健.基于高应变检测法解决静压桩终压值不足的工程案例[J].工程质量,2016(9):100~103.
[2] 卓宗琪.静压桩终压值与单桩承载力的分析研究[J].工程建设与设计,2016(8):53.