施工实践

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  通过福州市区各大工程的预制桩桩基施工,对施工中经常遇到的问题进行成因方析,提出施工中常遇到问题及处理方法。    预制桩就是混凝土管桩,简称PHC 管桩。施工方法有静压和锤击,福州市区一般采用静压法。由于该桩型施工工艺简单,速度快,单桩承载力稳定,静压时噪声小,工期短、经济效益好等优点,在福州市区得到较为广泛应用。但在施工过程中常会遇到断桩、偏位、相邻桩长差异大、配桩及送桩难等问题困扰施工单位。就预制桩施工存在的问题提出处理方法,因福州市区地层大同小异,解决预制桩施工难的问题可相互借鉴,以“怡美嘉园”工程为例进行剖析。

    1 　场地工程地质条件

    场地位于福州盆地东南部,属滨海溺谷相沉积平原地貌。原为鱼塘、菜地,经人工堆填后,地势较平坦。场地地表及钻探揭露均未见构造断裂。
    1. 1 　岩土层特征
    根据钻探揭露,场地自上而下各岩土层简述如下:①杂填土:土黄色,稍湿—饱和,松散,以碎石、碎砖、砂、粘性土组成,含较多的建筑垃圾与生活垃圾,局部存在砼块与条石,分布不均。平均厚度为1. 5m。②粉质粘土:灰白混灰黄色,湿—饱和,软塑—可塑。平均厚度为0. 8m。③淤泥:灰黑色,饱和,流塑,含有机质。平均厚度为9. 8m。④粉质粘土:灰黄色,饱和,可塑。平均厚度为6. 54m。⑤淤泥质土:灰黑色,饱和,流塑—软塑,含少量腐殖质。平均厚度为5. 3m。⑥粉质粘土:灰色,饱和,可塑。平均厚度为5. 60m。⑦含砂粉质粘土:灰黄等杂色,饱和,可塑,含较多的粗、砾砂,局部砂含量较高。平均厚度为3. 73m。⑧淤泥质土:灰黑色,饱和,流塑—软塑,含有机质。平均厚度为3. 41m。⑨残积砾质粘性土:褐黄色,饱和,可塑—硬塑,由花岗岩全风化而成,大于2mm 的石英颗粒含30 % ,局部夹风化基岩残留体(孤石) ,浸水易软化,从上到下强度渐增。平均厚度为7. 29m。⑨- 1 (辉绿岩脉) 残积粘性土:饱和,可塑—硬塑,由辉绿岩脉风化而成,无砂感,浸水易软化,从上到下强度渐增,层厚为4. 50m。⑩全风化花岗岩:浸水易软化,从上到下强度渐增。平均厚度为4. 70m。瑏瑡强风化花岗岩:该层揭露厚度为4. 60～12. 40m。瑏瑡- 1 强风化辉绿岩脉:岩芯多呈紧密砂土状,为极软质岩,浸水易软化。该层仅见于补ZK2 、补ZK4 及ZK40 号孔,揭露厚度为5. 48～6. 20m。瑏瑢中风化花岗岩:揭示最大厚度为3. 00m。
    1. 2 　水文地质特征
    本场地地下水主要为赋存于: ①杂填土层孔隙中的上层滞水;风化花岗岩或辉绿岩脉裂隙中的裂隙型弱承压水。
　  上层滞水主要受大气降水、地表水及生活废水的补给,以地面蒸发和渗漏排泄形式,动态随季节变化较大,水量变化较大。弱承压水主要受大气降水及地下水的侧向补给,裂隙连通性、渗透性均较差,承压水位埋深较深,水头压力较小,对预制桩施工影响较小。
    1. 3 　场地稳定性
    拟建场地未见活动断裂、洞穴及其他埋藏物,无滑坡、崩塌等不良地质现象。场地杂填土中存在水泥块与条石及软土层③淤泥、⑤淤泥质土以及下伏基岩与脉岩风化条件差异而呈现软岩夹层,持力层层面起伏较大。综合评价:该场地稳定性中等,可作为拟建物的建设场地。

    2 　基础施工方案

    工程设计根据岩土工程勘察报告,以强风化花岗岩层为桩基持力层,采用桩基础,桩型采用静压预制桩,桩径500mm ,施工控制标准以设计最大压桩力为主,以设计桩长为辅,同时结合本勘察报告与现场实际情况而定。拟建场地地层对桩基施工不利有三点: (1) 杂填土层中存在碎石、砼块与条石; (2) 残积砾质粘性土层中存在风化基岩残留体(孤石) ; (3) 强风化花岗岩层中见后期辉绿岩岩脉入侵;另一点对桩基施工有利的是,软土层淤泥及淤泥质土较厚。

    3 　基础施工遇到的问题及处理方法

    工程桩基施工初期就遇到问题主要有:送桩难、断桩、偏位、相邻桩长差异大、配桩难等问题。
    3. 1 　送桩难、断桩、偏位问题及处理方法
    3. 1. 1 　送桩难、断桩、偏位问题
    若问题出在浅部主要原因是杂填土层中存在的碎石、砼块与条石未清除干净;若问题出在深部可能是碰到残积土中的孤石。另一方面有可能是人为因素,如接桩时上、下桩的轴线不一致有偏差,接桩时间过长就有可能导致送桩难及偏位。有时断桩是桩本身质量问题。
    3. 1. 2 　处理方法
    用人工把杂填土层中存在的碎石、砼块与条石清除干净;处理孤石难度较大,孤石是母岩全风化过程中残留下来的,岩质由中- 微风岩组成,一般呈“球状”,在空间上看孤石在残积层中分布无规律,对桩基施工影响较大。处理方法: (1) 可用最大压桩力作用于桩顶,采取停车再开、忽停忽开的办法,使桩有可能缓慢下沉(适用孤石小) ; (2) 采取引孔措施,就是先用钻机配大口径岩芯管把孤石穿透,再送桩; (3) 沿地梁方向布设超前钻探点,钻探点由沿地梁或其延长线方向按1～1. 50m 间距布设,施工方向由承台往外围施工,钻探深度超过桩遇孤石的深度约5m ,探明孤石分布范围,可在未遇见孤石的钻探点处进行沉桩,同时变更地梁设计,延长地梁至补桩处进行处理。
    人为方面因素要做好这几点: ①压桩机上所有的测量压力等仪表起着判断设备负荷情况作用,平时应注意保养、检修和标定,以减少仪器误差。②作好设备检查工作(包括桩身质量) ,确保沉桩不间断,以免间歇后压桩阻力过大,无法接桩;③施压过程中,应随时注意保持桩的轴心受压,若有偏移要及时调整; ④当桩压至接近设计标高时,不可过早停压; ⑤当压桩阻力超过压桩机能力,或者由于来不及调整平衡,以至使压桩机发生较大倾斜时,应立即停压并采取安全措施,以免造成断桩或其它事故; ⑥多桩承台施工时,应充分考虑挤土效应,防止同一承台中桩尖高差过大,应按照先深后浅,自中间向两个方向或四周对称施工的原则。