静压管桩超长送桩施工技术

2014-03-23中铁城建集团第一工程有限公司山西太原030024

建材技术与应用 2014年3期

(中铁城建集团第一工程有限公司，山西太原 030024)

引言

京沪高铁济南西客站站房工程包括主站房、地下通廊及高架候车厅，总建筑面积99 786 m2。其中主站房62 534 m2，高架候车厅(包括下站台楼梯投影)22 802 m2，出站通道7 976 m2，地下城市通廊6 474 m2。

主站房及通廊工程地基处理为高强预应力混凝土管桩基础，桩径500 mm，壁厚125 mm，混凝土等级为C80，桩长不等，桩入持力层1.0 m，桩型为PHC-AB500(125)。平均桩长按18 m取，估算单桩承载力特征值平均值1 700 kN。PHC管总工程量为27 540 m，采用YZY-750型静压打桩机施工。管桩桩顶标高为城市通廊基底标高-9.5 m和-5 m，主站房基底标高为-10.6 m，均为深基坑施工，桩基施工难度大。

由于京沪高铁施工任务量大且施工工期紧，如果按常规施工工序安排降水井施工、降水、土方开挖、平整场地、桩基施工、成桩，工期至少将拖延数月之久。根据该工程的特点，决定采用静压管桩超长送桩施工技术。其施工工序为：降水与桩基施工同步并行，降水效果出现即可开始土方工程施工，土方工程完成后立即进入基础施工。超长送桩大大节约了工期，但其对测量控制、管桩施工质量的要求也大大提高。本文从位置准确控制、送桩垂直控制、成桩保护及后期土方施工等方面，对静压管桩的施工方法和注意事项进行了总结与分析。

1 超长送桩的施工原则与施工方法

1.1 施工原则

桩基施工与降水同时进行，在降水过程中桩基工程同步施工，降水完成后可立即展开土方施工，合理统筹安排施工工序，节约施工周期。

桩基施工与降水同步进行时，必须做好打桩位置及垂直度控制，有严谨的桩基施工质量控制措施，有成桩后的成品保护措施，以确保成桩质量。主要应做好以下几点：

(1)保证成桩位置准确无误，必须有合理可靠的送桩控制措施。

(2)桩位准确、无偏差。应采用全站仪及钢尺、线垂、水准仪等设备进行全方位的动态换手测量，确保桩的位置准确。

(3)严格控制成桩质量，采取可靠的控制措施保证成桩质量。

1.2 施工方法

(1)充分利用降水期间的空隙插入桩基施工。

(2)严格控制送桩垂直度并动态调整送桩角度，利用专门的送桩器进行超长压桩送桩。

1.3 施工顺序

桩基施工应先深后浅，先大后小；长桩在下，短桩在上；应尽量避免桩机反复行走，以免扰动地面土层；循环线路经济合理，送桩、喂桩方便。在工程施工中，对于有无挤压情况造成的测放桩位偏移应经常进行复核。

压桩完成送至设计标高后，其在地面遗留的送桩孔洞应立即回填覆盖，以免桩机行走时引起地面沉陷。

2 施工工艺

2.1 工艺流程

静压管桩施工工艺流程见图1。

图1 静压管桩施工工艺流程

2.2 熟悉地质情况

掌握现场的地质情况是重点，必须熟悉地质报告，并在试桩施工中严格确定不同区域内分层土质的厚度情况，以确定送桩过程中的送桩速度和垂直度的控制措施。

2.3 场地平整

施工场地应平整，场地坡度应在10%以内，并具有与桩机机型相适应的地耐力，以确保管桩施工地面不致沉陷过大或桩机倾斜超限，不影响预应力管桩的成桩质量。根据地质勘查报告显示，平整场地后桩机环境位于粉质黏土层区，该层土承载力特征值为120 kPa，满足YZY-750型静压打桩机对地耐力(每m2承载力≮10 t)的要求。

2.4 桩位控制

桩位的测量控制是关键。桩基施工前，采用全站仪对桩位逐个作出明确显著的标识，并经动态换手测量确保位置准确无误，报监理复核后作桩位标识，现场采用同桩径模具画出桩轮廓控制线，并准确定位桩心位置。

2.5 准确就位

桩基施工前，必须严格控制桩机的就位情况，保证桩机水平就位准确，桩机就位过程中应有专人监控就位情况，确认就位无误后方可进行下一步工序施工。

2.6 吊桩

桩机就位后，将管桩运至桩机就近位置，以便安全方便地吊桩入夹持腔并调整对中到位，桩尖距地面10 cm后夹持腔收缩夹紧，放开吊钩准备压桩。

2.7 压桩

压好第1节桩至关重要。首先要调平机台，管桩压入前要准确定位、对中。在压桩过程中，用两台经纬仪呈90°的两个方向监控桩的垂直度，经纬仪距桩心须≮15 m，其垂直度偏差≯0.5%。测量人员对压桩进行监控测量，并随时对桩身进行校正、调整，以保证桩的垂直度。在压桩过程中，若发现桩位偏差超标必须将管桩拔起，重新调整机台的水平。做好每压桩1 m所用时间及其压力的详细记录，当压力表读数突然上升或下降时，应停机对照地质资料进行分析，查明是否碰到障碍物或发生断桩等情况。

2.8 接桩

(1)管节拼接成整桩采用端板焊接拼接。接桩时，上下桩段应保持顺直，错位偏差应≯2 mm。

(2)焊接前，应认真检查端板是否平整，管桩是否完好，将端板坡口上的浮锈及污物清理干净。管桩对接前，上下端板表面应用铁刷子清刷干净，坡口处应刷至金属光泽，为焊接接桩做好准备。

(3)手工焊接第1层必须使用E32电焊条打底，确保根部焊透，第2层方可用粗焊条，采用E4303焊条，其质量应符合GB/T 5117—1995《碳钢焊条》的规定，并经报验合格方可使用。

(4)拼接处口槽电焊应分3层以上对称进行环缝焊接，同时应正确掌握焊接电流和施焊速度，每层焊接厚度应均匀，每层间的焊渣必须敲掉，将焊缝处理干净后方可再焊接下一层，坡口槽的电焊必须满焊，电焊厚度宜高出坡口1 mm，焊缝必须每层检查，焊缝不应有夹渣、气孔等缺陷，满足GB 50202—95《钢结构工程施工及验收规范》二级焊缝的要求。

(5)应尽可能缩小接桩时间，焊好的桩接头自然冷却后方可继续压桩，自然冷却时间应﹥8 min。焊接接桩按隐蔽工程进行验收。