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混凝土預(yù)制管樁在水利工程中應(yīng)用大探討

0254水利工程2021-07-15 10:58:14


 混凝土預(yù)制管樁在水利工程中應(yīng)用大探討

一、前言 

文章詳細(xì)的介紹了混凝土預(yù)制管樁的優(yōu)缺點,并對其施工工藝做了詳細(xì)的闡述,通過分析,并結(jié)合自身實踐經(jīng)驗和相關(guān)理論知識,對混凝土預(yù)制管樁施工的質(zhì)量控制要點及預(yù)防措施進(jìn)行了探討。

二、混凝土預(yù)制管樁的優(yōu)缺點 

1.預(yù)制管樁的優(yōu)點 

預(yù)制管樁與其它樁相比具有以下優(yōu)點:單樁承載能力高:樁底注漿提高了樁的承載力,比灌注樁的單樁承載能力高20%~30%。施工簡單、靈活性好、速度快。管樁工廠生產(chǎn),現(xiàn)場靜力壓入,消除了現(xiàn)場混凝土的生產(chǎn),可根據(jù)工程地質(zhì)條件,調(diào)整樁的長度,一般壓樁速度在0.5~1.0m/min;樁質(zhì)量檢測的隨機(jī)性強(qiáng)。每根樁靜壓過程中就可以控制單樁承載能力和單樁靜力試驗檢測;造價低、高環(huán)保性。比灌注樁可節(jié)省25%~30%,無噪音、無振動、無污染。

2.預(yù)制管樁的缺點 

預(yù)制管樁采用埋件焊接接樁法。當(dāng)?shù)叵滤桓?、腐蝕性強(qiáng)時,焊縫會在一定時間內(nèi)銹蝕,形成樁身脫節(jié),鋼性減弱,抗側(cè)移能力下降。如果發(fā)生地震等災(zāi)害,后果就會很嚴(yán)重。而且預(yù)制管樁靠樁頭壓力沖破阻礙沉樁,如果地基中存在孤石、舊建筑基礎(chǔ),或不定厚度的硬隔層時,樁頭無法通過,難以達(dá)到設(shè)計樁長,造成施工困難。還有當(dāng)樁長超過50m時,樁的長細(xì)比過大,容易失穩(wěn),液化土層不易使用。施工中樁身壓入地基后無法對其進(jìn)行垂直控制,當(dāng)有地下障礙,出現(xiàn)樁身傾斜時無法知曉,給建筑安全造成一定隱患。

三、水利工程中預(yù)制管樁施工工藝 

1.混凝土預(yù)制管樁施工順序 

測量放線→樁機(jī)就位→起吊樁→初步加壓→檢查該樁身垂直度→正式壓樁→觀測校正樁身垂直度→焊接接樁→繼續(xù)壓樁→成樁。

2.施工場地處理 

在打樁區(qū)域挖去lm的覆蓋層后發(fā)現(xiàn),打樁區(qū)域的粘土含水量較大,非常軟,承載力很低,為了提高土壤的承載力,采取了兩項措施:首先是采用排水圃結(jié)法,讓土壤在陽光下曝曬4-5天,在粘土板結(jié)后開始打樁;二是把厚20cm長61cm鋼板鋪在打樁機(jī)下,防止打樁機(jī)傾斜。或者置換50cm的硬土,同樣可以提高土壤的承載力。

3.施工準(zhǔn)備 

首先,認(rèn)真檢查打樁設(shè)備各部件的性能,以保證正常作業(yè)。然后,檢查管樁外觀質(zhì)量,注意在運(yùn)輸過程中有無損傷,管樁標(biāo)記是否清晰。其次,根據(jù)施工圖繪制樁位編號圖。最后,測定和標(biāo)出場地上的樁位,其偏差不得大于10mm。

4.施工操作流程 

(一)就位樁機(jī):打樁機(jī)就位時,應(yīng)對準(zhǔn)樁位,保證垂直穩(wěn)定,在施工中不發(fā)生傾斜。操作四個行走手柄,配合操作四個升降手柄,即可使樁機(jī)縱向或橫向移動,達(dá)到對準(zhǔn)樁位的目的。

(二)調(diào)平:為保證壓入樁的垂直度,壓樁前需將樁機(jī)機(jī)身調(diào)平。通過操作四個升降手柄,并配合觀察裝在操作臺面板上的全方向水平儀是否對零,即可完成此項工作。

(三)供樁:就位前必須檢查樁位編號、樁的型號、截面長度是否符合設(shè)計要求,同時檢查樁身出廠日期、澆搗日期、標(biāo)號、外觀質(zhì)量,如無誤才允許吊樁,進(jìn)行供樁就位。

(四)起吊預(yù)制樁:先栓好起吊用的鋼絲繩和索具,然后應(yīng)用索具捆綁住樁上部約50cm處,再啟動機(jī)器起吊預(yù)制樁,使樁尖垂直對準(zhǔn)樁位中心,緩緩放下插入土中,位置要準(zhǔn)確。回復(fù)門架在樁頂扣好樁帽,可卸去索具。上節(jié)樁啟動靜壓時,必須用經(jīng)緯儀(雙向)跟蹤監(jiān)測樁的垂直度,水平儀控制樁頂標(biāo)高。

(五)打樁及接樁 

打樁設(shè)備進(jìn)廠后,進(jìn)行安裝和凋試,然后移機(jī)至起點樁位處就位。樁架安裝就位后應(yīng)垂直平穩(wěn)。打樁前,用2臺經(jīng)緯儀呈9O度架漫、對打樁機(jī)進(jìn)行垂直凋正,使導(dǎo)桿垂直,并在打樁期問經(jīng)常校核檢查,隨時保持導(dǎo)桿的垂直度和設(shè)計角度。按樁位布置中心點,用8mm圓鋼插入樁位中心,就位時將樁中心對準(zhǔn)圓鋼,樁插入后,應(yīng)調(diào)正樁錘、樁墊及打樁機(jī)導(dǎo)桿,使之與打人方向成一直線,用經(jīng)緯儀測定垂直度。經(jīng)緯儀設(shè)在不受打樁機(jī)移動和打樁作業(yè)影響的地方,并經(jīng)常與打樁機(jī)導(dǎo)桿成直角移動。

在開始錘擊作業(yè)時,先進(jìn)行緩慢的問斷試打,直至樁進(jìn)人地層一定深度時正式錘擊,并開始記數(shù)。第一節(jié)樁快打至地面時,便凈打準(zhǔn)備接樁。在接樁時,下節(jié)樁的地面預(yù)留高度一般為5O~8Ocm。在上下節(jié)樁焊接之前.要檢查上下節(jié)樁是否對正我們采用了活套對接樁套對接,避免錯口,并將下節(jié)樁的樁頂和上節(jié)樁的樁頭上的雜物清除掉。采用送樁工藝時,送樁和樁頂面要接觸緊密平整,以免樁頭橫向移動或者由于沖擊所產(chǎn)生的沖擊波傳播不平穩(wěn),導(dǎo)致貫人困難。為了施工安全及避免鄰樁就位開始打人時產(chǎn)生偏斜,及時從附近取土填實了送樁施打形成的樁孔。

(六)檢查驗收:每根樁達(dá)到入土深度要求,樁尖標(biāo)高進(jìn)入持力層,接近設(shè)計標(biāo)高時,或達(dá)到設(shè)計標(biāo)高時,要進(jìn)行中間驗收。在控制時,一般以樁設(shè)計標(biāo)高來控制,符合設(shè)計要求后,填好施工記錄。如發(fā)現(xiàn)樁位與要求相差較大時,應(yīng)會同有關(guān)單位研究處理然后移樁機(jī)到新樁位。

四、混凝土預(yù)制管樁施工的質(zhì)量控制要點及預(yù)防措施 

1.混凝土預(yù)制管樁樁身斷裂的預(yù)防措施 

首先,混凝土預(yù)制管樁施工前應(yīng)把施工部位障礙物清理干凈,必要時采用探釬檢查。其次,加強(qiáng)混凝土預(yù)制管樁外觀檢查。其三,在混凝土預(yù)制管樁沉樁過程中如發(fā)現(xiàn)樁不垂直應(yīng)及時糾正。其四,混凝土預(yù)制管樁接樁時要保證上下兩節(jié)樁在同一軸線上,兩部分樁面間隙要加墊鐵片塞牢。最后,混凝土預(yù)制管樁的堆放和吊運(yùn)應(yīng)按規(guī)范嚴(yán)格執(zhí)行。

2.混凝土預(yù)制管樁位偏移的預(yù)防措施

首先,混凝土預(yù)制管樁壓樁前應(yīng)先將樁位下的障礙物清理干凈。其次,加強(qiáng)混凝土預(yù)制管樁樁材、外觀、尺寸的檢查。其次,在混凝土預(yù)制管樁壓樁過程中應(yīng)及時糾正偏移。其三,混凝土預(yù)制管樁焊接接樁時要保證上下兩節(jié)混凝土預(yù)制管樁在同一軸線上。最后,做好混凝土預(yù)制管樁施工場地的排水工作。

3.混凝土預(yù)制管沉樁達(dá)不到設(shè)計標(biāo)高的預(yù)防措施 

首先,根據(jù)混凝土預(yù)制管樁施工的地質(zhì)情況應(yīng)詳細(xì)進(jìn)行勘察和設(shè)計。其次,合理選擇混凝土預(yù)制管樁的持力層或樁尖標(biāo)高。其三,混凝土預(yù)制管樁施工遇有硬夾層或砂夾層時,可采用先鉆后壓法穿透硬夾層,方便混凝土預(yù)制管樁施工。最后,調(diào)整混凝土預(yù)制管樁施工順序,布置應(yīng)力釋放孔和溝槽、減緩沉樁速度等方法釋放過高的土層應(yīng)力。

4.打樁應(yīng)力的控制措施 

在打樁過程中,管樁在樁錘的反復(fù)沖擊作用下,整個樁身都會產(chǎn)生打樁應(yīng)力,應(yīng)力的蜂值波動較大,極有可能會超過樁靜態(tài)極限的允許應(yīng)力,使混凝土破壞、樁身出現(xiàn)裂縫,嚴(yán)重影響樁的承載力和耐久性。所以控制打樁應(yīng)力是非常必要的。在本工程中采用以下方法來控制:

(一)在樁的端部設(shè)置100mm厚的橡膠樁墊。通過樁墊來調(diào)節(jié)沖擊力,保護(hù)樁頭。研究表明,沖擊力和墊層的厚度成反比,墊層越少沖擊力越大。

(二)選擇合適的樁錘。樁錘過大會產(chǎn)生過高的打樁應(yīng)力,容易打碎樁頭,而且還會導(dǎo)致過大的最后貫入度;樁錘過小則沉樁速度會過慢,不僅影響工期,還會增加樁錘的沖程,這就同樣會產(chǎn)生過高的打樁應(yīng)力以及不必要的能量損失。

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