混凝土樁液壓法分析

　　90年代以來，廣東湛江沿海灘涂和軟土地區(qū)，高強度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁已被推廣應(yīng)用于房屋建筑和橋梁、碼頭等工程中。軟土地基廣泛采用預(yù)制樁基礎(chǔ)，用柴油錘擊入樁時噪聲大且拌有濃煙油污，尤其在市區(qū)中心和居民區(qū)內(nèi)的施工中，有悖于環(huán)境和文明施工要求。以液壓法壓入式施工樁工藝替代錘擊，既無噪聲也對環(huán)境無任何污染，具有廣泛的應(yīng)用前景。本文以湛江自來水公司、湛江海運集團公司工程的樁基工程為例，介紹高強度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的施工方法，設(shè)計、施工中應(yīng)注意的事項及適用條件以及樁的質(zhì)量控制。

　　1 工程概況

　?。?）湛江自來水公司綜合住宅樓工程框架結(jié)構(gòu)九層，總高度為31．50m。位于湛江市海濱地帶，地質(zhì)狀況：地面以下2．5～4m為機械吹填海砂層，地表平坦，砂層往下為淤泥層，屬沖刷和淤泥環(huán)境沉積類型。第四紀軟土厚度較大，特別是第二層的淤泥層，厚度達8．50～15．20m，層面為極具特色的海陸沉積湛江組層型。場區(qū)下水位于地表下1．20m層面，屬上層滯水帶類型。該工程樁基設(shè)計采用高強度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁（樁徑為500mm，壁厚100mm，管樁混凝土強度c80），單樁承載力為700kn，有效樁長為26—29m，總樁數(shù)230根，采用三節(jié)接樁。基礎(chǔ)采用群樁上的整體筏板及局部承臺。

　　（2）湛江海運集團綜合住宅樓工程框架結(jié)構(gòu)九層，總高度為32．10m。地質(zhì)狀況屬軟土地基，從第l層～第8層均為松軟地層，力學性質(zhì)差，第9層持力層為地表下深25m以上的厚8～14m的粘土層（？κ＝190kpa）。本工程位于市區(qū)中心，周圍的東、北、西三面為多層住宅群，距離6～8m；南面臨街。該工程的樁基礎(chǔ)設(shè)計采用先張高強度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁（直徑為400mm，管樁壁厚95mm，混凝土強度為c80），單樁承載力為700kpa，樁長27～30m，總樁數(shù)289根，采用三節(jié)接樁，基礎(chǔ)采用群樁上分組承臺。

　　2 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的質(zhì)量檢驗與試驗

　　樁的質(zhì)量檢驗液壓法壓樁同錘擊法沉樁，但可利用靜力壓樁機作反力平衡裝置進行樁的靜載試驗，可省去設(shè)置錨樁和反力梁等。為了保證工程的質(zhì)量，必須分階段進行單樁承載力的靜載和動測試驗。

　　2．1 靜載試驗法

　　以湛江海運集團綜合住宅樓的樁基質(zhì)量試驗為例：管樁的靜載試驗要模擬實際荷載情況，通過靜力加壓，得出3根試樁荷載一沉降關(guān)系曲線近似 試樁的入土深度分別為－28．50m、－29．70m和－29．90m，表明均進入第9層粘土層。根據(jù)上述系列關(guān)系曲線，綜合評定確定其容許承載力，它已較好地反映單樁的實際承載力，滿足設(shè)計要求。

　　預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在樁身強度達到設(shè)計要求的前提下，對于粘性土，不應(yīng)少于15d，且待樁身與土體的結(jié)合基本趨于穩(wěn)定，才能進行試驗。

　　上述試驗曲線表明，試樁的樁周摩擦阻力和端承力發(fā)揮正常，樁身質(zhì)量良好，其承載力標準值均大于設(shè)計要求700kn的標準值。

　　單樁豎向抗壓靜載試驗一般采用油壓千斤頂加載，千斤頂?shù)募虞d反力裝置可根據(jù)現(xiàn)場實際條件采用如下方法：

　?。?）錨樁橫梁反力裝置：由4根錨樁、主梁、次梁、油壓千斤頂以及測量儀表等組成。錨樁、反力梁裝置能提供的反力應(yīng)不小于預(yù)估最大試驗荷載的1．2～1．5倍。

　　（2）壓重平臺反力裝置：由支墩、鋼橫梁、鋼錠、油壓千斤項及測量儀表等組成。壓重量不得少于預(yù)估試樁破壞荷載的1．2倍；壓重應(yīng)在試驗開始前一次加上，并均勻穩(wěn)固的放置于平臺上。

　　2．2 動測試驗法

　　動測試驗法，又稱動力無損檢測法，是檢測樁基承載力及樁身質(zhì)量的一項新技術(shù)。高應(yīng)變動力測試法，也是作為靜載試驗的補充。采用pda打樁分析儀樁基測試方法，是利用重錘錘擊樁頭使樁頭產(chǎn)生一個永久性位移而得出樁的極限承載力和樁身結(jié)構(gòu)完整資料。

　　海運集團綜合住宅樓樁基的動測試驗的試樁數(shù)為9根，試驗結(jié)果見表1。從表中數(shù)據(jù)看出，樁的質(zhì)量和承載力均滿足設(shè)計要求。

　　3 液壓入樁的施工方法

　　3．1 施工程序

　　液壓管樁的施工程序為：測量定位一樁機就位—）復(fù)核樁位一吊樁插樁一樁身對中調(diào)直一靜壓沉樁一接樁一再靜壓沉樁一送樁一終止壓樁一樁質(zhì)量檢驗一切割樁頭一填充管樁內(nèi)的細石混凝土。

　　3．2 施工要點

　　（1）靜力壓樁單樁豎向承載力，可通過樁的終止壓力值大致判斷，但因土質(zhì)的不同而異。樁的終止壓力不等于單樁的極限承載力，要通過靜載對比試驗來確定一個系數(shù)，然后再利用系數(shù)和終止壓力，求出單樁豎向承載力的標準值？κ，即？κ＝k？s。如判斷的終止壓力值不能滿足設(shè)計要求，應(yīng)立即采取送壓加深處理或補樁，以保證樁基的施工質(zhì)量。

　　壓樁應(yīng)控制好終止條件。湛江海運集團綜合住宅樓樁基工程，壓樁到設(shè)計樁長時，壓力表的壓力達到單樁承載力2．7倍時，即可停止壓樁，否則應(yīng)增加樁長，并會同設(shè)計單位另行處理。

　?。?）壓樁應(yīng)連續(xù)進行，采用硫磺膠泥接樁間歇不宜過長（正常氣溫下為10～18min）3接樁面應(yīng)保持干凈，澆注時間不應(yīng)超過2min；上下校中心線應(yīng)對齊，偏差不大于10mm；節(jié)點矢高不得大于1％樁長。

　　（3）垂直度控制，調(diào)校樁的垂直度是沉樁質(zhì)量的關(guān)鍵，須高度重視。插樁在一般情況下人土30～50㎝為宜，然后進行調(diào)校。樁機駕駛?cè)藛T在施工長的組織、指揮下，掌握好雙方角度尺兩個方向上都歸零點，使樁機縱橫方向保持水平，調(diào)校垂直在規(guī)范允許值以內(nèi)才能沉樁。在沉樁過程中施工員隨時觀察樁的進尺變化，如遇地質(zhì)層有障礙物、樁桿偏移時，應(yīng)分一二個行程逐漸調(diào)直。

　　3．3 沉樁線路的選定

　　預(yù)應(yīng)力樁基施工時隨著人樁段數(shù)的增多，各層地質(zhì)構(gòu)造土體密度隨之增高。土體與樁身表面間的摩擦阻力也相應(yīng)增大，壓樁所需的壓入力也在增大。為使壓樁中各樁的壓力阻力基本接近，入樁線路應(yīng)選擇單向行進，不能從兩側(cè)往中間進行（即所謂打關(guān)門樁），這樣地基土在人樁擠密過程中，土體可自由向外擴張，即可避免地基土上溢使地表升高，又不致因土的擠壓而造成部分樁身傾斜，保證了群樁的工作基本均勻并符合設(shè)計值。湛江海運集團綜合住宅樓工程毗鄰居民集聚地，東、北、西三面房屋較近，沉樁線路應(yīng)為樁中心離建筑物近處開壓，企圖將各土層自北向南排擠（南面臨街無建筑物），盡可能地降低擠土效應(yīng)影響?！?/FONT>