混凝土灌注樁后壓施工技術(shù)

殷玉來 王允東 李文杰

【摘 要】本文通過總結(jié)靜力壓樁法鉆孔灌注樁后壓施工技術(shù)，采用靜壓設(shè)備對(duì)基樁進(jìn)行靜壓處理，可直觀有效、可靠地確?；鶚敦Q向承載力要求，為類似工程地基與基礎(chǔ)處理提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】混凝土灌注樁；后壓

1工程概況

鄭州金水萬達(dá)中心位于河南省鄭州市，本工程基礎(chǔ)形式2#樓采用CFG復(fù)合地基，1#樓、3#樓、5#樓、酒店寫字樓及裙房、地下車庫采用泥漿護(hù)壁成孔后注漿灌注樁。

受特殊地質(zhì)條件限制及影響，本工程須將已經(jīng)施工完成的3#樓工程樁進(jìn)行樁基處理，將單樁豎向抗壓承載力特征值1700KN增加調(diào)整為2700KN。綜合對(duì)比分析補(bǔ)樁、錨桿靜壓樁、工程樁復(fù)壓等多種樁基處理方案的工期、質(zhì)量及效益，本工程最終選用工程樁復(fù)壓施工技術(shù)方案。

2工程樁復(fù)壓前施工準(zhǔn)備

2.1鉆孔灌注樁或預(yù)制管樁施工

鉆孔灌注樁施工時(shí)根據(jù)規(guī)范要求0.8m的超灌高度進(jìn)行施工，施工完成后進(jìn)行土方開挖及樁頭破除，樁頭破除至設(shè)計(jì)有效樁頂標(biāo)高。

后續(xù)根據(jù)復(fù)壓的設(shè)計(jì)預(yù)設(shè)下沉量H作為樁頭加固高度進(jìn)行樁頭處理。

2.2靜力壓樁前樁身完整性檢測(cè)

在靜力壓樁施工前需先行對(duì)所有基樁進(jìn)行樁身完整性檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果須滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。

本工程在工程樁復(fù)壓施工前對(duì)所有工程樁均進(jìn)行了低應(yīng)變法檢測(cè)樁身完整性，檢測(cè)結(jié)果均為I類樁（完整樁）和II類樁（基本完整樁），無Ⅲ類樁（缺陷樁）和Ⅳ類樁（嚴(yán)重缺陷樁）。

2.3靜力壓樁場(chǎng)地及施工準(zhǔn)備

（1）壓樁前先行詳細(xì)編制施工方案，根據(jù)灌注樁設(shè)計(jì)的單樁豎向極限承載力、場(chǎng)地情況及樁的間距，選擇相匹配的靜力壓樁機(jī)的型號(hào)，確保復(fù)壓有效壓力不得小于設(shè)計(jì)單樁豎向極限承載力。

（2）仔細(xì)閱讀和熟知地質(zhì)勘察報(bào)告、施工圖紙、樁身完整性檢測(cè)情況，掌握主要設(shè)計(jì)參數(shù)。

（3）樁基施工場(chǎng)地開挖至設(shè)計(jì)要求的預(yù)設(shè)下沉量頂標(biāo)高，為保證靜力壓樁的順利實(shí)施及基樁樁身不被

壓力樁機(jī)壓壞，本工程結(jié)合實(shí)際情況對(duì)施工范圍內(nèi)的場(chǎng)地進(jìn)行砼墊層硬化處理或壓實(shí)處理，并在砼墊層上滿鋪500mm厚碎石墊層（粒徑20-40mm）作為靜力壓樁的緩沖層，確保在復(fù)壓過程中工程樁的安全不受靜壓樁機(jī)載重及行走產(chǎn)生不利影響，并保證樁機(jī)的順利移動(dòng)和穩(wěn)定垂直。

場(chǎng)地處理及壓樁準(zhǔn)備如圖1所示。

圖1 場(chǎng)地處理及壓樁準(zhǔn)備

2.4壓樁前樁頭處理

為避免出現(xiàn)壓樁過程中因壓力過大造成的樁頭破裂情況，對(duì)灌注樁樁頭處理采取以下措施：

（1）在壓樁前將所有樁頭進(jìn)行修整剔鑿。

（2）對(duì)樁頭進(jìn)行加固，采用700mm高700mm直徑的鋼護(hù)筒，壁厚t≥8mm，灌注樁樁頂伸入鋼護(hù)筒內(nèi)不小于300mm，護(hù)筒中采用BY-60型灌漿料填充密實(shí)，樁頭養(yǎng)護(hù)時(shí)間不宜少于7天。（鋼護(hù)筒直徑應(yīng)為大于設(shè)計(jì)樁徑100mm，灌注樁樁頭加固高度不小于設(shè)計(jì)復(fù)壓預(yù)設(shè)下沉量）

（3）樁頭加固完成后，在靜力壓樁前于樁頂滿鋪50mm厚中砂，上置15mm厚橡膠墊及20mm厚圓形鋼板（直徑400mm）。

樁頭加固處理如圖2、3所示：

圖3 樁頭加固處理

（4）、對(duì)預(yù)制管樁的樁頭處理僅需在樁頂焊接用于靜力壓樁的接長鋼管，在接長鋼管上標(biāo)注一觀測(cè)點(diǎn)，接長鋼管須符合靜力壓樁機(jī)的夾樁機(jī)構(gòu)要求。

2.5靜壓鉆機(jī)就位及調(diào)平

壓樁機(jī)就位時(shí)，送樁器應(yīng)對(duì)準(zhǔn)基樁，保證垂直穩(wěn)定，在施工中不發(fā)生傾斜。操作四個(gè)行走手柄，配合操作四個(gè)升降手柄，即可使樁機(jī)縱向或橫向移動(dòng)，達(dá)到對(duì)準(zhǔn)樁位的目的。靜壓樁機(jī)移動(dòng)時(shí)，應(yīng)避免直接壓在樁上。

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(gè)升降手柄，并配合觀察裝在操作臺(tái)面板上的全方向水平儀是否對(duì)零，即可完成此項(xiàng)工作。

3工程樁復(fù)壓施工

3.1 靜力壓樁試壓

在正式壓樁前，須進(jìn)行試壓工作，目的為通過試壓復(fù)核并確定初始?jí)簶读χ怠⒅鸺?jí)加載次數(shù)、最終有效壓力值、下沉量等壓樁參數(shù)，為正式壓樁提供控制指標(biāo)。（試壓前須保證基樁施工完成后休止時(shí)間不少于15天）。

（1）根據(jù)樁的豎向極限承載力、樁型和樁端持力層土性確定靜力壓樁壓力值，調(diào)整樁架配重（根據(jù)工程實(shí)際設(shè)計(jì)情況確定樁架配重，確保單樁后壓有效壓力不得小于設(shè)計(jì)單樁極限承載力），并通過試壓驗(yàn)證是否能夠滿足要求并相應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。

（2）初始?jí)簶读χ狄云茐幕鶚秱?cè)摩阻力為原則進(jìn)行確定，并通過試壓驗(yàn)證是否能夠滿足要求并相應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。

以鄭州金水萬達(dá)中心工程為例，其單樁豎向抗壓承載力特征值為2700KN，確定靜力壓樁最終壓力值為5400KN。根據(jù)鄭州金水萬達(dá)中心地勘報(bào)告及設(shè)計(jì)文件，本工程3#樓基樁樁周極限側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值約為2900KN，在加壓工程中，將初始?jí)簶读χ悼刂圃?000KN左右（可有效破壞樁周側(cè)摩阻力），并后壓3次；然后每級(jí)加載500KN并逐級(jí)加載，直至5400KN。

靜壓沉樁處理示意圖如圖4所示。

圖4 靜壓沉樁處理示意圖

3.2壓樁

壓樁時(shí)選用的送樁器的外形尺寸要與所壓樁的外形尺寸相匹配，并且要有足夠的強(qiáng)度和剛度，一般為一圓形鋼柱體。本工程3#樓單樁豎向抗壓承載力特征值為2700KN，確定靜力壓樁最終壓力值為5400KN。在加壓工程中，將初始?jí)簶读χ悼刂圃?000KN左右（可有效破壞樁周側(cè)摩阻力），并復(fù)壓3次；然后每級(jí)加載500KN并逐級(jí)加載，直至5400KN。

3.3終壓、穩(wěn)壓

對(duì)樁基逐根進(jìn)行分級(jí)加載施壓，并終壓復(fù)壓三次，復(fù)壓每次沉降量控制在：第一次復(fù)壓下沉量不超過0.1d（d為樁直徑），第二次復(fù)壓下沉量不超過0.1d，第三次復(fù)壓下沉量不超過0.05d。

每根樁加壓穩(wěn)定三分鐘后卸壓，測(cè)定加壓前后樁頂標(biāo)高，由此計(jì)算復(fù)壓產(chǎn)生的沉降量。

每根樁終壓復(fù)壓沉降量控制在30mm以內(nèi)，若施壓前期沉降量超過控制指標(biāo)，則繼續(xù)施壓，直至達(dá)到要求為止。

壓樁過程控制示意圖如圖5所示。

圖5 壓樁過程控制示意圖

4工程樁復(fù)壓后處理

4.1截樁或接樁

經(jīng)靜壓過的樁，如有下沉，根據(jù)下沉量是否超過預(yù)設(shè)下沉量確定接樁或截樁。

（1）當(dāng)下沉量小于設(shè)計(jì)預(yù)設(shè)下沉量時(shí)，將樁頭截樁至設(shè)計(jì)有效樁頂標(biāo)高。

（2）當(dāng)下沉量大于設(shè)計(jì)預(yù)設(shè)下沉量時(shí)，進(jìn)行接樁處理。

接樁時(shí)將下沉的樁挖出（開挖至喇叭狀）、并按壓樁后的樁頂下挖100mm，接樁直徑比原樁增大100mm，低于設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高部分全部用高一強(qiáng)度等級(jí)無收縮混凝土澆筑至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高；鋼筋按設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定重新調(diào)直并接長，使鋼筋伸入承臺(tái)部分大于35d，澆筑前必須把樁頂鑿毛并清掃干凈。

接樁完成后，接樁外側(cè)低于原底板鋼筋砼墊層的部位鋪設(shè)碎石墊層（粒徑20-40mm），上部補(bǔ)澆混凝土墊層，滿足下步工序施工條件。接樁示意圖如圖9所示。

本工程復(fù)壓工程樁下沉量與預(yù)設(shè)下沉量400mm基本一致（其中10顆基樁下沉量為600mm左右，進(jìn)行了接樁處理），均滿足復(fù)壓壓樁要求。

圖9 接樁示意圖

（說明：A為原灌注樁樁身；B為后接樁；H為靜壓后的下沉值）

4.2邊樁、角樁等處理

若遇到基坑轉(zhuǎn)角處或靠近基坑邊的樁位（樁機(jī)工作面不足），可采用靜力樁機(jī)邊樁器進(jìn)行靜壓樁施工。

4.3過程見證

開始靜力壓樁前先進(jìn)行試壓，試壓時(shí)由工程參建各方共同參加并確定最終復(fù)壓關(guān)鍵控制點(diǎn)后，方可進(jìn)行大面復(fù)壓，復(fù)壓過程中參建各方全程參與旁站，整個(gè)施工過程留存影像資料。

結(jié)束語：

工程樁復(fù)壓施工技術(shù)可直觀、有效的確保滿足設(shè)計(jì)基樁豎向承載力的要求，避免了補(bǔ)樁等常規(guī)處理方法中的造價(jià)高、工期長、基礎(chǔ)剛度不均、沉降難以控制等不足之處，簡(jiǎn)單易行，直觀可靠，處理工期短。對(duì)類似樁基工程的施工有極大的指導(dǎo)意義，具有較大的推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

（1）曾紀(jì)文.鉆孔灌注樁施工場(chǎng)地硬地坪化管理模式研究. 武漢.中國地質(zhì)大學(xué)，2010

（2）張琛.淺談鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的控制.黑龍江科技信息，2012