預(yù)應(yīng)力鋼砼預(yù)制管樁施工問題的處理

【摘要】通過在群力新區(qū)建設(shè)工程中設(shè)計(jì)應(yīng)用預(yù)應(yīng)力鋼砼預(yù)制管樁施工中遇到問題的處理，提出了在大面積范圍內(nèi)應(yīng)用預(yù)制管樁施工中應(yīng)注意的問題。

【關(guān)鍵詞】地基回填；強(qiáng)夯處理；預(yù)制管樁；合理施工

1.工程概況

哈市群力新苑56萬平方米住宅小區(qū)建設(shè)，是哈爾濱市政府2008年度在當(dāng)年全市動(dòng)遷解困14片棚戶區(qū)改造中建設(shè)規(guī)模最大的住宅小區(qū)，小區(qū)建在群力新區(qū)西側(cè)，在東起上江街，南沿工農(nóng)大街，西至新城小區(qū)，北至群力第七大道所圍合的區(qū)域。在該區(qū)域內(nèi)自然地貌極為惡劣，在上江街沿工農(nóng)大街至新城小區(qū)邊形成的條狀月牙形區(qū)域，高出工農(nóng)大街既有市政道路近2m多，而在上述圍合的中部區(qū)域卻比工農(nóng)大街路面低10-12m左右。在規(guī)劃設(shè)計(jì)中，采取了以工農(nóng)大街為自然地面基準(zhǔn)線，將高出工農(nóng)大街的月牙形地域內(nèi)的土方填入小區(qū)中部的淺地帶。采用沿工農(nóng)大街向北至群力第七大道分層減低地面標(biāo)高，錯(cuò)落成的花園疊合式住宅小區(qū)的總平面設(shè)計(jì)風(fēng)格。小區(qū)中部缺少的剩余土方由靠新城小區(qū)和群力新區(qū)內(nèi)部開槽挖土外運(yùn)的土方回填。

2.地質(zhì)條件

該住宅小區(qū)總平面設(shè)計(jì)方案處理了原有地貌的不利因素，設(shè)計(jì)采用逐層分段降低自然地面標(biāo)高的方法來解決原自然地貌的差值大的情況，但除了靠近工農(nóng)大街第一梯段開始往后自然地面上均需回填6-8m地基回填土層過渡，回填土采用粘土或亞粘土，在回填土層下部，是原有自然地貌表面的雜填土，厚度約為0.5-2.0m左右，其下為淤泥質(zhì)粉土，厚度2.0-4.0m，淤泥質(zhì)土層下部為粉質(zhì)細(xì)砂層。為保證質(zhì)量，節(jié)約建筑成本，采用強(qiáng)夯法處理地基回填土，使回填后的地基土承載力特征值滿足P=150KPa的基本要求。設(shè)計(jì)樁長L=18m。在設(shè)計(jì)樁頭端承載值降低比例不大，增加考慮地基回填側(cè)向摩阻力的方法來降低樁長，達(dá)到降低建筑成本目的。

3.施工過程中遇到的問題

在群力新苑56萬平方米住宅小區(qū)的開發(fā)建設(shè)過程中，由于該地塊為哈市政府在當(dāng)年動(dòng)遷改造的最大棚戶區(qū)，動(dòng)遷工作于當(dāng)年5月末完成，6月份該地塊工程開工。為滿足來年棚戶區(qū)居民能夠按時(shí)回遷入住，一、二、三期工程在不到2個(gè)月的時(shí)間里相繼開工，56萬平方米的建設(shè)群，近70余棟住宅樓，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)形式均為預(yù)應(yīng)力鋼砼預(yù)制靜壓管樁，由省內(nèi)3家大型樁基礎(chǔ)施工公司承擔(dān)施工任務(wù)，現(xiàn)場共有15臺(tái)靜壓樁機(jī)晝夜施工，同時(shí)作業(yè)。由于完成棚戶區(qū)改造建設(shè)工期緊張，工作任務(wù)繁重，缺少管樁施工經(jīng)驗(yàn)，開工前只注重地基回填土的處理，沒有考慮到近10萬余根靜壓樁在工程開工后，在不到2個(gè)月的時(shí)間里，按設(shè)計(jì)要求均壓入已規(guī)劃好了的新住宅小區(qū)內(nèi)的各單體樓下。施工前沒有進(jìn)行統(tǒng)一作業(yè)安排，造成了在已施工的場地內(nèi)產(chǎn)生巨大的土體擠密效應(yīng)。地基土在擠密應(yīng)力沒有釋放、土體顆粒壓縮后沒有完全固化前，又新增較大的土體擠密內(nèi)力，使土體內(nèi)的擠密應(yīng)力在沒有內(nèi)應(yīng)力松弛或釋放之前，又產(chǎn)生了強(qiáng)化土體擠密內(nèi)力。在被已施工完的樓體地基土擠密內(nèi)力的作用下，后施工的地基土體硬如板塊，設(shè)計(jì)所采用的Φ300，ζ=70mm厚的預(yù)制靜壓預(yù)應(yīng)力鋼砼管樁很難正常壓入，且也無法穿越地勘所述土體內(nèi)1.00-1.50m厚的細(xì)砂夾層。施工中多次產(chǎn)生靜壓樁機(jī)超負(fù)荷壓樁或樁尖尚未進(jìn)入持力層而產(chǎn)生爆樁的情況，致使現(xiàn)場無法施工。

4.選擇的處理方法

由于施工工期特別緊張，根本沒有時(shí)間來等待土體內(nèi)應(yīng)力松弛后再施工，經(jīng)了解情況后，根據(jù)所學(xué)的土力學(xué)和地基基礎(chǔ)等專業(yè)知識(shí)，結(jié)合樁機(jī)工作工況，設(shè)計(jì)對(duì)樁基礎(chǔ)的承載力要求和地質(zhì)勘探中各層土質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)，采取了如下相關(guān)技術(shù)措施：

①合理安排好樁機(jī)施工工作路線，避免地基土內(nèi)產(chǎn)生“圍桶”內(nèi)應(yīng)力效應(yīng)；②合理劃分各樁機(jī)的流水作業(yè)施工區(qū)域，避免產(chǎn)生新的地基土擠密效應(yīng)和產(chǎn)生新的內(nèi)聚力；③采取在有條件的地方進(jìn)行土體應(yīng)力釋放，無條件進(jìn)行應(yīng)力釋放的地塊采用下一步再進(jìn)行靜壓樁施工，以給出地基土內(nèi)聚應(yīng)力松弛時(shí)間；④無條件進(jìn)行地基土內(nèi)聚應(yīng)力釋放的地塊，采用局部人工進(jìn)行地基土體內(nèi)聚應(yīng)力釋放；⑤預(yù)制靜壓樁施工前做鉆孔引孔，引孔按規(guī)范要求不得超過總樁長的三分之一；⑥改用錘擊型預(yù)應(yīng)力樁型，在樁頭設(shè)100mm后硬質(zhì)塑膠防震墊，用沖錘沖擊打壓；⑦改變樁的型號(hào)，將原設(shè)計(jì)樁徑Φ300，ζ=70mm的預(yù)制管樁改成比原設(shè)計(jì)大一～二號(hào)同型靜壓樁。⑧選擇工作業(yè)務(wù)熟練的樁基作業(yè)班組和優(yōu)秀樁基手，對(duì)作業(yè)困難的地塊在施工前做好充分準(zhǔn)備，調(diào)整樁基工作狀態(tài)，作業(yè)前使樁基所帶配重加滿，作業(yè)時(shí)保持樁基逐步加荷；在穩(wěn)定緩慢持續(xù)加載的狀態(tài)下一次施工作業(yè)完成。⑨作業(yè)前，逐一踏查地基土質(zhì)受擠密應(yīng)力情況，為防止各施工單位無序搶工避免現(xiàn)場靜壓樁施工作業(yè)混亂的情況再次發(fā)生，防止產(chǎn)生新的地基土質(zhì)擠密應(yīng)力無法釋放，由現(xiàn)場指揮部統(tǒng)一制定各作業(yè)樁基的作業(yè)行走路線。⑩現(xiàn)場指揮部主管領(lǐng)導(dǎo)在現(xiàn)場親自指揮，指揮調(diào)度所有參加工程建設(shè)的施工隊(duì)伍和樁基公司按照指揮部制定的樁基作業(yè)技術(shù)方案和樁基作業(yè)技術(shù)措施對(duì)無法施工作業(yè)的地塊按要求采用上述不同的各項(xiàng)措施施工作業(yè)完成。

5.調(diào)整處理后的技術(shù)效果

經(jīng)過上述調(diào)整處理后的預(yù)應(yīng)力預(yù)制靜壓管樁施工，除有一棟樓（A34號(hào)樓）在四周均被先前施工完的靜壓管樁內(nèi)聚應(yīng)力包圍無法改變現(xiàn)狀進(jìn)行施工，而采用增大原設(shè)計(jì)樁號(hào)外，其余在包圍的A區(qū)坡下36棟樓基本都按原設(shè)計(jì)施工，爆樁率明顯下降，樁基礎(chǔ)施工滿足設(shè)計(jì)要求，樁基礎(chǔ)檢測(cè)滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。

6.結(jié)論

哈市群力新區(qū)工程建設(shè)中發(fā)生的大面積預(yù)制工程靜壓樁施工困難并不是偶然發(fā)生的情況，它是在滿足拆遷工程的回遷總工期要求，在大面積開發(fā)建設(shè)中的特定的歷史條件下，由于現(xiàn)場各單位為保證早日完成施工任務(wù)，有關(guān)人員對(duì)地基土體擠密應(yīng)力的認(rèn)識(shí)不足造成的。通過對(duì)地基土體內(nèi)聚力的化解和科學(xué)合理安排好各施工標(biāo)段的靜壓樁機(jī)施工工作路線，有效地避免了地基土內(nèi)聚應(yīng)力產(chǎn)生的“圍桶”內(nèi)應(yīng)力效應(yīng)，使當(dāng)年哈市最大的棚戶區(qū)改造工程項(xiàng)目得以順利進(jìn)行，為國家和地方工程建設(shè)節(jié)約了資金，同時(shí)也獲得了極為寶貴的工作經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]JGJ94-2008，建筑樁基技術(shù)規(guī)范

[2]JGJ 79-2012，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

作者簡介

張曉濱（1957- ），男，籍貫：吉林德惠人。高級(jí)工程師，碩士研究生。研究方向：結(jié)構(gòu)工程鋼筋混凝土專業(yè)。