论复杂岩土地基工程施工中锤击PHC桩的应用

2011-09-07◎

中国建设信息化 2011年13期

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一、工程简介

该工程的拟建场位于某市城南的高新开发区内，计划修建的是一栋含地下停车库20层的住宅楼，以及周围的生活配套设施（如超市、幼儿园等），该住宅楼采用的是短肢剪力墙筒体结构，总抗震强度为七度。

二、工程地质概况

根据工程地质勘查报告，修建场地的地质构造是由河积相互作用而形成的松散沉积层。淤泥质土层的分布状况，主要呈现出西厚东薄，场地的分布，淤积地层呈带状的牛轭湖相冲，场地上部为后期堆土，填堆的时间不长，孔隙度大，呈松散状。淤泥质土为流塑状，具有很高的压缩性；强度一般，分布不均的，呈压缩性土层的为粉质粘土；而工程性能差的，呈透镜体状分布的为泥质细中砂与有机质土互层。总体上来讲，修建场地并不具备构成天然浅基条件。其中有多个风化岩层，厚薄不均性状相差较大，存有孤石地层以下的。它的构造为散体砂土状，是以浅黄色、灰白色为主。矿物成份为：长石、石英和云母等，软岩，呈裂隙节理，破坏组织构造，泡水易崩解的剩余结构强度；花岗岩,强风化，灰白色、褐黄色，结构为中粗粒状，构造呈散体～碎块状；较软岩，全风化层，组织结构已大部分破坏；较硬岩，呈中粗粒，块状构造，呈块状～柱状岩芯，裂隙不甚发育。强风化层较薄或缺失，是在少部分地质钻探中，中间缺少缓冲层是软弱土层直接过渡到中风化岩层。场地土层主要特征及物理力学指标见表1。

表1 各土层特征及主要物理力学性质指标

三、采用钻孔灌注桩基础技术的优越性

通过对地基土层的分析，该处是典型的复杂地基，采用钻孔灌注桩基础技术具有一下四个优点：

1、在此地基上采用钻孔灌注桩基础技术，能够提高地基的整体抗重能力，桩径和桩长的择取可依据抗重能力和岩层起伏的变化来确定，在承受基础荷载的土层容易深埋和调整；

2、在此地基上采用钻孔灌注桩基础技术，可以多孔同时进行施工，大大的提高了工作效率；

3、在此地基上采用钻孔灌注桩基础技术，钻孔桩与其它桩型相比较，没有挤土作用，使单方的混凝土成本费用降低；

4、在此地基上采用钻孔灌注桩基础技术，在施工过程中对周边环境产生的噪音弱；

在打桩过程中，每个阶段都要完全按照施工方案来进行，不能因施工不当，而造成桩的质量问题，对此要充分的考虑到施工过程中各种影响因素。在桩的选型上，要充分考虑到被选型桩的自身优点，既要做到能使工程进度提高又能经济合理，则可选用锤击P HC管桩。

四、锤击预应力管桩的设计与施工

经过对地形的实地勘察，和受力程度等特点的对比，从以下几方面对设计和施工进行了分析探讨。

(1) 在选择桩端持力层方面

该工程桩端持力层以强风化的花岗岩为主，锤击预应力管桩的优点能被充分的应用出（如：桩身强度高、耐施打等优点）。在此种地质环境中，就要以桩长贯入长度控制为主，设计桩长为辅的方案下。

(2) 在单桩竖向承载力的取值方面

在单桩竖向承载力的取值方面，要根据现场的静载测试来决定，由于PHC管桩是由工厂直接生产，设计人员在选定桩长、桩径后，直接从工厂取管桩到工地上就可以进行试打，在试打7天后即可进行试桩，为设计提供单桩承载力数据节约了时间，为提高工程的进度大大提供了帮助。

(3) 在锤击管桩的施工质量控制方面

在应用锤击法施工时，要考虑到桩锤型号的选择，要根据实际地质情况、单桩竖向承载力和工程桩密度的设计来选择桩锤。该施工方采用的是6t的柴油桩，通过试打桩,最后确定三阵贯入度在20～25 mm／10击时即可收锤。对于 500管桩的，如果使其满足设计承载力的要求就要单桩竖向承载力达到4500kN。

注意打桩时要合理安排顺序与施工沉桩工艺，根据试桩情况确定打桩施工控制标准，使沉桩达到设计要求，但在锤击沉桩挤压时要注意排水不易造成土体产生过大的超孔隙水压力不能及时消散，因此要注意打桩时工程地表填土以下平均约10m处深的淤泥层，避免漏订、偏打，以减少挤土造成对桩基的影响。相对来说单体建筑物的施工步骤，首先施打持力层较深的桩及先施打中间的桩，其次施打持力层较浅的桩及周边的桩，对沉桩速度的控制也比较严格，若土地产生很大的孔隙水压是速度过快导致，若桩产生上浮是土地隆起所导致，这样就较易导管桩走位和倾斜。在最开始打桩的时候应采用：重锤低击，开始落距较低，该桩能正常入土，桩尖不易偏斜后，再增加落距，另外锤击管桩在施工的过程中应该要对桩身的垂直度、桩位及桩顶标高进行监控，在管桩施工过程中发现有质量问题应及时有效的采取相应预防措施予以合理校正做出调整。沉桩连续进行时，应避免中途停歇，当管桩桩尖穿过薄层标所贯入击数较少的土层时直接进入中风化层。由于它的软硬突变，很容易造成桩的倾斜、偏位。本工程采用了十字桩尖，为的是能保证锤击管桩成桩质量，增强桩尖的破岩能力。