淺談PHC靜壓管樁施工應(yīng)用

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1、淺談PHC靜壓管樁施工應(yīng)用摘要：PHC管樁靜壓法施工以質(zhì)量可靠，單樁承載力高,施工速度快，建設(shè)投資周期短，施工污染少、對(duì)周邊影響小等優(yōu)點(diǎn)，在工程中得到廣泛應(yīng)用。本文就實(shí)際工作中遇到的一些問(wèn)題進(jìn)行討論，并提出解決措施。關(guān)鍵詞：PHC靜壓管樁；承載力；問(wèn)題；措施預(yù)應(yīng)力混凝土管樁是采用工廠化生產(chǎn)的一種等截面空心圓筒型的混疑土預(yù)制構(gòu)件。根據(jù)混凝土強(qiáng)度及壁厚分為PC、PHC（高強(qiáng)）、PT（薄壁）3種類(lèi)型，其中以PHC樁應(yīng)用最為廣泛，其結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1。PHC管樁施工工藝主要有錘擊法和靜壓法兩種。近幾年來(lái)，隨著大噸位（8000kN）的液壓壓樁機(jī)的問(wèn)世和靜壓沉樁施工工藝的完善，靜壓法正在逐步取代錘擊

2、法施工工藝。下文就PHC靜壓管樁在工程應(yīng)用中遇到的一些問(wèn)題進(jìn)行討論，并提出解決措施。1適用范圍PHC靜壓管樁適用于各類(lèi)建筑物的低承臺(tái)樁基礎(chǔ)，如工業(yè)與民用建筑、鐵路橋梁、機(jī)場(chǎng)、港口碼頭、水利及市政工程等；適用于一般粘性土及回填土、淤泥和淤泥質(zhì)土、粉（砂）性土、非自重濕陷性黃土質(zhì)以及強(qiáng)風(fēng)化（全風(fēng)化）的巖層、堅(jiān)硬的碎石土層和砂土層中，并且不受地下水位高低的影響；在對(duì)環(huán)保要求較高的地區(qū)，特別是在城市和居民區(qū)的新建和改造工程施工中尤其適用。管樁有一定的擠土效應(yīng)，對(duì)附近建筑物及地下管線有一定的影響，所以，在貼近建筑物的位置，不適宜管樁施工；由于靜壓機(jī)械自重較大，要求施工場(chǎng)地平整，對(duì)場(chǎng)地土地耐力

3、要求高(要求場(chǎng)地表層土壓強(qiáng)2120kPa),也不適宜用在地下障礙物較多、深層土質(zhì)內(nèi)存在孤石以及地下巖面坡度太陡的土層中。2管樁樁身承載力設(shè)計(jì)值(1)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁身橫截面承載力FF=(Rc-opc)•；A(1)式中；Rc為管樁離心混凝土抗壓強(qiáng)度(MPa)；opc為管樁混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力(MPa)；A為管樁樁身橫截面面積(mm?2)o(2)管樁樁身結(jié)構(gòu)豎向承載力設(shè)計(jì)值FpFP二AR'c2c(2)式中R'c為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)；Wc為工作條件系數(shù)，取2c=0.70(3)管樁樁身結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的單樁豎向承載力最大特征值FaFa二Fp/1.35(3)管樁外徑與壁厚不

4、同的管樁單樁，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同，其單樁設(shè)計(jì)承載力也不同，如表1所示。3終壓標(biāo)準(zhǔn)和終壓力終壓標(biāo)準(zhǔn)的確定應(yīng)根據(jù)試沉樁情況，樁端持力層及沉樁壓力等因素，并結(jié)合鄰近工程沉樁經(jīng)驗(yàn)，由勘察，設(shè)計(jì)，施工監(jiān)理等有關(guān)單位共同商定。一般樁端持力層為堅(jiān)硬、硬塑的粘性土，或風(fēng)化巖時(shí)，以終壓力控制為主，樁端進(jìn)入持力層深度控制為輔;樁端持力層為一般土層，或標(biāo)準(zhǔn)貫入度較小時(shí)以樁長(zhǎng)控制為主，終壓力控制為輔。通常終壓力達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，必須持荷穩(wěn)定，若不能穩(wěn)定，必須再持荷，一直到持荷穩(wěn)定為止。可采用兩種持荷方式：1持荷5分鐘；2二次持荷每次2分鐘，間隔5分鐘,穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)為壓力值不降低。沉樁不能以抬起樁架作為控制標(biāo)準(zhǔn)，

5、因?yàn)闃渡碓谔Ъ苤袝?huì)失穩(wěn)、折斷、開(kāi)裂，所以施工過(guò)程中嚴(yán)禁抬架，應(yīng)通過(guò)油壓表的工作壓力控制最終壓樁力。對(duì)于靜壓沉樁施工，終壓力的確定是一個(gè)極其重要的問(wèn)題。終壓力過(guò)大容易把樁壓壞，且可能造成樁長(zhǎng)已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而終壓力還沒(méi)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，要加樁長(zhǎng)，造成不必要的浪費(fèi)；終壓力過(guò)小，則無(wú)法達(dá)到合理的持力層，或單樁豎向承載力值不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,安全合理的終壓力既可以保證樁身不受破壞，又可確保樁端嵌固在合適的持力層。實(shí)際工程應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)試沉樁時(shí)，根據(jù)樁端持力層情況確定。通常終壓力取單樁豎向承載力特征值113?21倍，終壓力還應(yīng)不超過(guò)單樁豎向承載力極限值的0.95O當(dāng)樁端持力層較堅(jiān)硬時(shí)，終壓力取大值,樁

6、端持力層為粘性土強(qiáng)風(fēng)化巖等這樣具有后期固結(jié)特性的土層時(shí),終壓力取小值。但在實(shí)際工程中往往會(huì)遇到樁長(zhǎng)已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求,而終壓力卻達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，在這種情況下要根據(jù)樁端持力層情況做具體分析，一味加大樁長(zhǎng)是不經(jīng)濟(jì)，也是不必要的。如果樁端持力層是中風(fēng)化花崗巖或者卵石層，通常終壓力比較容易達(dá)到設(shè)計(jì)要求，如果樁端持力層是殘積粘土或者強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，那么終壓力可以減小送樁到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，停壓2?3h后再?gòu)?fù)壓。因?yàn)闃断鲁習(xí)r，樁尖土體沖剪破壞，產(chǎn)生了超孔隙水壓力，擾動(dòng)了土體結(jié)構(gòu)，使樁周土體抗剪強(qiáng)度降低，粘性土發(fā)生稠化,粉土、砂土發(fā)生軟化。一旦停止沉樁，隨著時(shí)間的推移超孔隙水壓力逐漸消散，樁端持力層及樁周

7、土的固結(jié),一般壓樁力就會(huì)大幅度升高，有時(shí)甚至停壓0.5h后再?gòu)?fù)壓，壓樁力就會(huì)大大升高。如大學(xué)城某大學(xué)的一綜合樓，PHC500-125的管樁，樁端持力層為殘積粘土，樁長(zhǎng)大約為30?40m,單樁豎向承載力特征值取2500kN,現(xiàn)場(chǎng)試沉樁時(shí)，要求終壓力取5000kN,但實(shí)際沉樁過(guò)程中有一部分樁長(zhǎng)已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而壓樁力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，只有3000RN左右，只達(dá)到單樁豎向承載力特征值1.2倍，筆者要求施工單位停壓2h后再?gòu)?fù)壓，所有復(fù)壓的樁，終壓力均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，經(jīng)靜載試驗(yàn)，