复杂环境场地静压桩施工.doc

复杂环境场地静压桩施工 文摘　上海某工程周围环境复杂,在静压桩施工中采取了有效的质量控制手段和综合防范措施,施工质量优良并保护了邻近的建筑物和地下管线。 关键词　静压桩　施工方法　质量控制　防范措施　 工程概况 某工程场地周围地下管线密布。场地狭窄,地下工程施工难度大。工程建筑面积17954m2,占地面积3693m2,1～8层,总高7.2～30.2m,框架结构,基础采用450mm×450mm×26000mm的钢筋混凝土预制桩,分两节,焊接法接桩,共630根,混凝土为3317m3。 设计要求竣工后桩位偏差不大于225mm,桩顶高程误差在-50～+100mm之间,并确保周围环境安全。场地土层自上而下依次分布为: 填土,厚1.1～2.8m; 褐黄色粘土,厚约1.2m,可塑; 灰色粉质粘土,厚0.4～1.3m,软～流塑; 灰色淤泥质粘土,厚0.8～2.8m,流塑; 灰色淤泥质粘土夹粉砂,厚3.2～6.6m,流塑; 灰色淤泥质粘土,厚5.4～9.3m,流塑;灰色粘土,厚2.6～4.4m,软～流塑; 灰色粉质粘土,厚5.0～6.9m,软塑;暗绿色粉质粘土,厚2.2～3.7m,硬塑～可塑。 本工程设计±0.000相当于绝对标高3.800m,桩顶标高从±0.000算起均为-12.10m,相当于绝对标高1.70m,桩端进入暗绿色粉质粘土0.82～2.45m。 沉桩可能性分析 本工程采用武汉静压桩协会总结的沉桩反力经验公式估算 压桩反力:R=0.075Ps+0.0163 Psihi式中:R——压桩反力(kN); Ps——桩端土层的比贯入阻力(kPa); Psi、hi——桩端以上各层土的比贯入阻力及其厚度(m)。 经估算,沉桩反力均值约为650kN。我院使用YZY-160型全液压静力压桩机最大压载能达1600kN。因此,沉桩没有问题。 压桩施工要点 尽管压桩对桩位设计要求容易做到,但考虑到后施工的桩对先施工桩的影响,施工中仍需严格控制,具体要把握下列要点: 施工前应复核轴线及桩位,施工过程中经常校核轴线及桩位。 采用两台互相垂直架设的经纬仪交汇对位与观测桩垂直度及水平位移。 焊接时须用经纬仪校直,以点焊法将拼接角钢连接固定,再次检查无误后,进行对角对称焊接,防止节点变形、桩身弯曲,节点处理应符合规范规定。 将桩送至设计标高前,须测桩位处地面标高,送桩深度为桩位地面标高减去桩顶设计标高。 记录终止压力,以便对单桩承载力进行评估。 防范方案 鉴于场地周围地下管线密布,在工程中采取了下列综合治理措施,以达到使周围环境变形不致过大又能保证工期的目的。 桩位预钻孔取土工程实践表明,钻孔取土是减少挤土影响的有效手段之一,桩位预钻孔取土能显著减少地表及浅层土的挤压,使桩区内的土体隆起大为降低并使近距离(约为取土深度)的地表土体水平位移显著减小。本工程采用钻机在桩位预钻口径为400mm、深度为6m的孔。设计人员一般担心取土会影响单桩承载力。笔者认为,桩位预钻孔取土对单桩承载力降低不多,原因是:(1)浅层土桩侧摩阻力取值较低,在整根桩长范围内所占比例很小。(2)取土孔径小于桩径,挤土作用虽有减小,但摩阻力并非全部丧失,除地表下有浅埋砂层外,大部分钻孔取土沉桩工程,在桩区内仍有地表隆起、位移,表明浅层桩周土仍有相当挤压。(3)深层土受挤压向四周扩散,对浅层土有挤密作用,在一定程度上弥补了浅层取土所释放的应力。(4)对于长桩而言,浅层摩阻力非主要,即便取土使承载力有所降低,但若在5%以内,也属工程设计误差的允许范围。 设置普通砂井本工程地面以下约18.0m范围内均属高压缩性饱和软粘土,渗透性很差,桩压入土中可近似看作一个不排水过程。由于土颗粒的不可压缩性,桩向四周挤压等于自身体积的土体,造成四周土体破坏和位移,并在土中产生较大的应力增量,使孔隙水压力增加。随着入土桩数增加,孔隙水压力积累、上升,使土中有效应力降低,破坏了土体天然结构强度,从而产生位移。设置人工排水通道,加速孔隙水压力消散,也是减少沉桩影响的一种途径。为此,本工程在桩区北面,管线南面,紧靠人行道,设置160个砂井,砂井直径为350mm,深9m,间距0.8m。施工过程中还在桩区内增设砂井79个。 设置防挤沟根据施工经验,防挤沟对减少浅层土挤压影响,保护浅埋式地下管线有相当的防护效果。在桩区北面,砂井南面,紧靠砂井开挖一深2m、宽1m的防挤沟,这样防挤沟兼有集水、排水作用,注意保持沟内无积水。 合理安排压桩施工流水在各种措施中,合理的压桩流水是最经济实用的。压桩流水关系到挤土方向。沉桩原则上背向被保护对象,由近往远进行。本工程因四周都有被保护对象,原则上从外围往中心进行,具体为先施压最北面的三排桩,再单排由外围向中心进行。这样安排的好处是先施压的靠近被保护对象一侧的桩起到一种挡土屏障作用,减少对周围的影响