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文檔簡介
鋼管樁基礎(chǔ)施工技術(shù)要點一、鋼管樁基礎(chǔ)概述
1.1鋼管樁的定義與分類
鋼管樁是采用鋼管材制作而成的樁基礎(chǔ)形式,通過錘擊、振動、靜壓或鉆孔埋設(shè)等方式沉入土層中,與周圍土體共同作用,承擔(dān)建筑物上部結(jié)構(gòu)傳遞的荷載。根據(jù)截面形狀可分為直縫鋼管樁、螺旋縫鋼管樁和異形鋼管樁(如H型鋼復(fù)合鋼管樁);按材質(zhì)可分為普通碳素鋼管樁、高強度低合金鋼管樁以及不銹鋼耐腐蝕鋼管樁;按施工工藝可分為錘擊沉樁鋼管樁、振動沉樁鋼管樁、靜壓沉樁鋼管樁及鉆孔植入鋼管樁等。不同分類的鋼管樁適用于不同的工程條件和荷載要求,其設(shè)計參數(shù)需結(jié)合地質(zhì)勘察結(jié)果和結(jié)構(gòu)計算確定。
1.2鋼管樁基礎(chǔ)的技術(shù)特點
鋼管樁基礎(chǔ)具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢:一是承載能力高,鋼管樁強度大、截面剛度好,能夠承受較大的軸向荷載和水平彎矩,適用于高層建筑、橋梁等重型結(jié)構(gòu);二是適應(yīng)性強,可穿透復(fù)雜地層,如密實砂層、卵石層或含有障礙土層,且在軟土地基中能有效控制沉降;三是施工便捷,沉樁工藝成熟,施工速度快,對周邊環(huán)境影響相對較小;四是耐久性好,通過防腐處理(如外涂層、陰極保護)可顯著提高在腐蝕環(huán)境(如海洋、化工場地)中的使用壽命;五是經(jīng)濟性優(yōu),在深基礎(chǔ)工程中,相較于鉆孔灌注樁等工藝,可縮短工期并降低綜合成本。
1.3鋼管樁基礎(chǔ)的應(yīng)用場景
鋼管樁基礎(chǔ)廣泛應(yīng)用于各類土木工程領(lǐng)域:在橋梁工程中,常用于大型橋梁的深水基礎(chǔ)、高墩橋臺及承受水平荷載的橋墩;在港口與海洋工程中,是碼頭、防波堤、海上平臺等構(gòu)筑物的首選基礎(chǔ)形式,可抵抗波浪力、水流力及船舶撞擊力;在高層與超高層建筑中,當(dāng)淺層地基承載力不足時,作為深基礎(chǔ)傳遞上部荷載至堅硬持力層;在工業(yè)建筑中,適用于重型廠房、大型設(shè)備基礎(chǔ)及動力設(shè)備基礎(chǔ),需承受動荷載或振動作用的場景;在特殊工程中,如基坑支護、臨時棧橋、既有建筑加固等,也常采用鋼管樁作為臨時或永久性支撐結(jié)構(gòu)。
1.4鋼管樁基礎(chǔ)施工的基本流程
鋼管樁基礎(chǔ)施工需遵循標(biāo)準(zhǔn)化流程,確保工程質(zhì)量與安全。核心流程包括:施工準(zhǔn)備階段,進行場地平整、測量放線、技術(shù)交底及材料設(shè)備檢驗;沉樁施工階段,根據(jù)地質(zhì)條件選擇沉樁設(shè)備(如柴油錘、振動錘或液壓壓樁機),完成樁位定位、樁機就位、吊樁插樁、沉樁至設(shè)計標(biāo)高;接樁處理階段,當(dāng)樁長不足時,采用焊接或法蘭盤連接,確保樁身連續(xù)性;樁頂處理階段,按設(shè)計要求切割樁頭,安裝樁帽或承臺鋼筋籠;質(zhì)量檢測階段,通過低應(yīng)變動力檢測、靜載荷試驗等方法驗證樁身完整性及承載力;基礎(chǔ)驗收階段,完成隱蔽工程驗收及分部分項工程評定,形成施工記錄檔案。各階段需嚴(yán)格遵循設(shè)計規(guī)范及施工規(guī)程,確保施工過程可控、結(jié)果可溯。
二、鋼管樁基礎(chǔ)施工準(zhǔn)備
2.1場地準(zhǔn)備
2.1.1地質(zhì)勘察與場地評估
施工前需對場地進行詳細(xì)地質(zhì)勘察,通過鉆探取樣獲取土層分布、地下水位、承載力等關(guān)鍵數(shù)據(jù)??辈靾蟾鎽?yīng)明確軟土層厚度、砂層密實度、障礙物位置及巖石埋深,為沉樁工藝選擇提供依據(jù)。場地評估需結(jié)合周邊環(huán)境,如臨近建筑物、地下管線分布,判斷施工振動影響范圍,必要時設(shè)置減振溝或采取預(yù)鉆孔措施。
2.1.2場地平整與壓實
根據(jù)樁機型號和行走要求,清除場地內(nèi)雜物、植被及表層松軟土層。對回填土區(qū)域需分層碾壓,壓實度不低于90%,確保樁機行走穩(wěn)定性。坡度較大的場地應(yīng)修筑階梯或平臺,坡度控制在5%以內(nèi),防止樁機傾覆。沿海或河灘地區(qū)需修建臨時圍堰,防止潮水或洪水浸泡施工區(qū)域。
2.1.3排水與臨建設(shè)施
場地周邊需開挖環(huán)形排水溝,坡度不小于0.5%,與市政管網(wǎng)連接。雨季施工時應(yīng)增設(shè)集水井和抽水泵,確保作業(yè)面無積水。臨時道路采用級配碎石鋪設(shè),寬度滿足樁機轉(zhuǎn)彎要求,承載力不小于100kPa。材料堆放區(qū)應(yīng)硬化處理,鋼管樁底部墊設(shè)方木,防止銹蝕和變形。
2.2技術(shù)準(zhǔn)備
2.2.1圖紙會審與方案編制
組織設(shè)計、施工、監(jiān)理單位進行圖紙會審,重點核對樁位坐標(biāo)、樁長、樁徑與地質(zhì)資料的匹配性。編制專項施工方案,明確沉樁順序(如從中間向四周、分段跳打)、接樁工藝(焊接或法蘭連接)、垂直度控制標(biāo)準(zhǔn)(偏差不大于1%)及應(yīng)急預(yù)案。方案需經(jīng)專家論證,特別針對深水區(qū)域或復(fù)雜地質(zhì)條件。
2.2.2測量放線與控制
建立施工測量控制網(wǎng),至少設(shè)置3個永久性基準(zhǔn)點。采用全站儀放樣樁位,誤差控制在±10mm內(nèi)。樁位標(biāo)記采用混凝土預(yù)制樁頭或鋼筋頭,頂部涂刷紅色油漆標(biāo)識。沉樁過程中定期復(fù)核樁位,每沉入10m或遇地層變化時復(fù)測一次,防止累計偏差。
2.2.3技術(shù)交底與培訓(xùn)
向施工班組進行三級技術(shù)交底:項目部交底設(shè)計意圖和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),施工員交底操作流程和關(guān)鍵節(jié)點,班組長交底具體工藝和注意事項。特殊工種(如焊工、樁機操作手)需持證上崗,并進行實操培訓(xùn),重點訓(xùn)練焊接質(zhì)量控制和樁機操作穩(wěn)定性。
2.3材料與設(shè)備準(zhǔn)備
2.3.1鋼管樁質(zhì)量檢查
進場鋼管樁需提供出廠合格證和材質(zhì)證明,重點檢查壁厚偏差(允許-0.5mm)、橢圓度(不大于0.5%外徑)及直線度(每米彎曲度≤1mm)。防腐層采用環(huán)氧煤瀝青時,厚度檢測不少于3點/根,附著力劃格試驗達到1級標(biāo)準(zhǔn)。樁身標(biāo)識應(yīng)清晰,包括規(guī)格型號、生產(chǎn)日期及批次號。
2.3.2沉樁設(shè)備選型與調(diào)試
根據(jù)地質(zhì)條件選擇設(shè)備:粘性土層優(yōu)先采用振動錘,激振力為樁重的1.5-2倍;砂卵石層宜用柴油錘,錘擊能量控制在30-50kJ;軟土層可結(jié)合靜壓法,壓樁力不超過樁身極限承載力。設(shè)備進場前進行空載試運轉(zhuǎn),檢查液壓系統(tǒng)壓力、鋼絲繩磨損及制動性能,記錄調(diào)試參數(shù)。
2.3.3輔助材料與工具準(zhǔn)備
焊接材料選用E5015型焊條,烘焙溫度350℃、恒溫1小時后放入保溫筒。接樁用的法蘭盤需進行抗拉強度試驗,屈服強度不低于345MPa。測量工具包括經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀及鋼卷尺,均需在檢定有效期內(nèi)。配備臨時固定用的導(dǎo)向架,確保樁身垂直度。
2.4人員組織與安全管理
2.4.1施工團隊配置
成立項目經(jīng)理部下設(shè)技術(shù)組、施工組、質(zhì)檢組和安全組。技術(shù)組負(fù)責(zé)方案優(yōu)化和問題處理,施工組按專業(yè)分為沉樁班、焊接班、測量班,每班配備8-10人。質(zhì)檢組全程旁站,重點檢查焊接質(zhì)量(焊縫高度≥8mm)和樁頂標(biāo)高(允許偏差-50~+100mm)。
2.4.2安全防護措施
施工區(qū)域設(shè)置1.8m高硬質(zhì)圍擋,懸掛“禁止入內(nèi)”“當(dāng)心觸電”等警示牌。樁機作業(yè)半徑5m內(nèi)嚴(yán)禁站人,操作臺配備緊急停止按鈕。高空作業(yè)系掛安全帶,焊接區(qū)域配備滅火器和消防沙。夜間施工采用LED防爆燈,亮度不低于300lux。
2.4.3應(yīng)急預(yù)案準(zhǔn)備
制定沉樁中斷處理預(yù)案:如遇地下障礙物,采用沖擊鉆預(yù)處理;樁身傾斜時,拔出后回填砂石并重新定位;突發(fā)停電時,啟用備用發(fā)電機確保設(shè)備安全撤離。建立與當(dāng)?shù)蒯t(yī)院、消防部門的聯(lián)動機制,應(yīng)急車輛和物資常駐現(xiàn)場。
三、鋼管樁沉樁施工工藝
3.1錘擊沉樁法
3.1.1施工設(shè)備配置
錘擊沉樁采用柴油錘作為核心設(shè)備,根據(jù)樁徑和地質(zhì)條件選擇錘型。對于直徑600mm的鋼管樁,常用D62型柴油錘,錘擊能量可達62kJ,沖擊頻率40-60次/分鐘。樁架選用履帶式打樁機,最大起吊能力≥100kN,配重平衡塊確保穩(wěn)定性。輔助設(shè)備包括替打樁帽(內(nèi)襯硬木緩沖層)、送樁器(長度≥3m)及高精度水準(zhǔn)儀。
3.1.2沉樁操作流程
樁機就位后調(diào)整垂直度,偏差控制在0.5%以內(nèi)。吊樁采用兩點吊法,樁尖對準(zhǔn)測放點位后緩慢插入土中。初打階段采用輕錘擊,錘擊能量控制在30%額定值,避免樁頭變形。進入持力層后逐步加大錘擊能量,每陣錘擊貫入度≤5mm/擊。接樁時采用坡口對接焊,焊縫冷卻2分鐘后繼續(xù)沉樁,焊接質(zhì)量需經(jīng)100%超聲波檢測。
3.1.3質(zhì)量控制要點
實時監(jiān)測樁身垂直度,每沉入3m用經(jīng)緯儀復(fù)核一次。記錄每米錘擊數(shù),當(dāng)貫入度突變時暫停施工,分析是否遇障礙物。樁頂標(biāo)高控制采用水準(zhǔn)儀監(jiān)測,允許偏差-50~+100mm。終錘標(biāo)準(zhǔn)以貫入度控制為主,樁長控制為輔,雙控指標(biāo)需在設(shè)計文件中明確。
3.2振動沉樁法
3.2.1設(shè)備選型與參數(shù)
振動錘選用VM4-4000型,激振力400kN,偏心力矩300kN·m,電機功率110kW。配套夾具采用液壓式抱箍,夾持力≥2000kN。對于含礫石地層,可安裝高頻振動模塊(頻率50-60Hz),提高穿透能力。電源配置200kVA柴油發(fā)電機,確保電壓波動≤±5%。
3.2.2施工關(guān)鍵技術(shù)
樁機就位后,先施加預(yù)壓力使樁尖垂直入土。啟動振動錘時采用分級加載法:初始振動頻率10Hz,穩(wěn)定后提升至30Hz。沉樁過程中保持激振力恒定,當(dāng)貫入速度突然減小時,可短暫提升樁身(≤200mm)后重新沉入。在軟土地層中,需設(shè)置導(dǎo)向裝置防止樁身傾斜,傾斜度不得超過1%。
3.2.3特殊地層處理
遇密實砂層時,采用"振動-射水"復(fù)合工藝:高壓水泵壓力≥1.5MPa,射水管直徑50mm,射水嘴距樁尖1.0m。遇到孤石時,先采用沖擊鉆預(yù)處理,孔徑比樁徑大200mm,深度超過孤石底部0.5m。在液化土層中,沉樁后需間隔48小時進行復(fù)打,消除土體孔隙水壓力影響。
3.3靜壓沉樁法
3.3.1壓樁設(shè)備系統(tǒng)
采用ZYJ-800型液壓靜壓樁機,最大壓樁力8000kN,行程1.8m。配重塊分三級組合,總重量≥1200t。壓力傳感器精度0.5級,量程0-100MPa。送樁器采用合金鋼材質(zhì),長度6m,截面剛度≥2.5×10^6N·m2。
3.3.2壓樁施工要點
樁機調(diào)平后,將樁吊入夾持器中,對中偏差≤20mm。初壓階段采用慢速(1.0m/min),壓力控制在極限承載力的30%。進入持力層后調(diào)整為中速(1.5m/min),終壓時穩(wěn)壓3次,每次持荷5分鐘。接樁采用機械連接,接頭預(yù)緊扭矩≥300N·m,連接間隙≤2mm。
3.3.3終壓標(biāo)準(zhǔn)控制
以壓力值為主控指標(biāo),當(dāng)壓樁力達到設(shè)計值的1.5倍且樁尖進入持力層≥2倍樁徑時,可終止壓樁。對于摩擦樁,以壓樁力控制為主,樁長控制為輔。終壓后24小時內(nèi)不得擾動樁周土體,嚴(yán)禁機械在樁5m范圍內(nèi)行走。壓樁完成后立即灌芯,采用C40微膨脹混凝土,灌芯高度≥3倍樁徑。
3.4接樁與送樁技術(shù)
3.4.1焊接接樁工藝
采用CO?氣體保護焊,焊絲直徑1.2mm,電流220-280A,電壓28-32V。坡口角度30°,鈍邊2mm,間隙3mm。焊接時先對稱點焊4點,再分層施焊,每層焊渣需徹底清除。焊縫外觀要求無氣孔、咬邊,焊腳尺寸≥8mm。焊接完成后進行24小時自然冷卻,嚴(yán)禁水冷。
3.4.2機械連接接樁
選用鎖齒式接頭,錐形插頭插入深度≥100mm。連接前清理樁端雜物,涂抹專用潤滑脂。采用液壓拉伸器預(yù)緊,預(yù)緊力為螺栓屈服強度的70%。扭矩扳手校驗精度±5%,終擰扭矩值需符合廠家規(guī)定。連接后進行0.5mm塞尺檢查,插入深度不得超過8mm。
3.4.3送樁施工控制
送樁器中心線與樁身重合度偏差≤5mm。送樁時保持壓樁力穩(wěn)定,壓力波動幅度≤10%。送樁深度超過6m時,需增設(shè)導(dǎo)向架。送樁完成后立即回填,采用級配砂石分層夯實,每層厚度300mm,壓實系數(shù)≥0.93。在凍土地區(qū),送樁后需預(yù)留300mm凍脹緩沖空間。
3.5沉樁過程監(jiān)測
3.5.1樁身完整性監(jiān)測
每根樁設(shè)置3個測點,位于樁頂、1/3樁長及樁底。采用加速度傳感器采集振動信號,采樣頻率≥1024Hz。通過小波變換分析頻譜特征,判斷樁身缺陷位置。當(dāng)發(fā)現(xiàn)斷樁、縮徑等缺陷時,立即停止沉樁,采用高壓注漿或補樁處理。
3.5.2周邊環(huán)境影響監(jiān)測
在距樁機2倍樁徑處設(shè)置測斜管,監(jiān)測土體位移。振動加速度傳感器布置在鄰近建筑物基礎(chǔ)處,控制振動速度≤5mm/s。對地下管線,采用地質(zhì)雷達掃描,累計沉降量不得超過10mm。當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)超限時,立即調(diào)整施工參數(shù)或采取隔振措施。
3.5.3數(shù)據(jù)實時分析系統(tǒng)
建立沉樁參數(shù)數(shù)據(jù)庫,實時記錄壓樁力、貫入度、垂直度等關(guān)鍵指標(biāo)。采用BIM模型進行三維可視化分析,預(yù)測樁周土體應(yīng)力分布。當(dāng)出現(xiàn)異常趨勢時,系統(tǒng)自動預(yù)警并推送優(yōu)化建議。每日生成施工日志,包含設(shè)備運行狀態(tài)、地質(zhì)變化及處理措施。
四、鋼管樁施工過程質(zhì)量控制
4.1樁位與垂直度控制
4.1.1樁位復(fù)核與糾偏
施工前采用全站儀復(fù)測樁位坐標(biāo),確保偏差控制在±10mm以內(nèi)。沉樁過程中每沉入3m進行一次樁位校核,發(fā)現(xiàn)偏移時立即調(diào)整樁機角度。對于偏差超過20mm的樁體,采用拔出回填砂石后重新沉設(shè)的糾偏措施,嚴(yán)禁強行糾偏導(dǎo)致樁身變形。在軟土地基中,設(shè)置導(dǎo)向架限制樁位偏差,導(dǎo)向架間距為樁徑的1.2倍。
4.1.2垂直度動態(tài)監(jiān)測
沉樁初期采用雙向經(jīng)緯儀監(jiān)測垂直度,每10錘記錄一次數(shù)據(jù)。當(dāng)樁身傾斜度超過0.5%時暫停沉樁,通過調(diào)整樁機配重或增設(shè)纜風(fēng)繩進行糾偏。在風(fēng)荷載較大的施工區(qū)域,安裝電子傾角傳感器實時反饋傾斜數(shù)據(jù),報警閾值設(shè)定為0.8%。對于群樁基礎(chǔ),先施工中間樁再向四周擴展,減少擠土效應(yīng)導(dǎo)致的偏移。
4.1.3接樁垂直度保障
接樁前對上下節(jié)樁端進行找平處理,采用水平儀檢測樁端平整度,偏差不超過2mm。焊接時使用定位卡具固定樁身,確保上下節(jié)樁軸線重合。焊接完成后再次測量垂直度,合格后方可繼續(xù)沉樁。法蘭連接的接樁節(jié)點,采用液壓張拉器預(yù)緊,預(yù)緊力誤差控制在±5%以內(nèi)。
4.2樁長與承載力控制
4.2.1沉樁深度控制
以設(shè)計標(biāo)高為主控指標(biāo),貫入度為輔控指標(biāo)。當(dāng)樁尖進入持力層后,每10錘測量一次貫入度,連續(xù)三錘貫入度均小于5mm/擊時方可終錘。在砂卵石地層中,采用"貫入度+樁長"雙控標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)樁長未達設(shè)計值但貫入度已滿足要求時,需通過靜載試驗驗證承載力。沉樁過程中遇到硬夾層時,采用沖擊鉆預(yù)處理后再繼續(xù)沉樁。
4.2.2承載力動態(tài)驗證
對總樁數(shù)5%的工程樁進行靜載荷試驗,加載分級為預(yù)估承載力的1/8。當(dāng)樁頂沉降量達到40mm或荷載-沉降曲線出現(xiàn)陡降段時判定為破壞荷載。對重要工程樁采用高應(yīng)變動力檢測,通過CASE法分析樁側(cè)阻力和端阻力分布。在飽和軟土地區(qū),設(shè)置孔隙水壓力監(jiān)測點,當(dāng)超靜孔隙水壓力消散度達到80%后進行復(fù)打試驗。
4.2.3樁身完整性檢測
采用低應(yīng)變反射波法檢測樁身完整性,檢測范圍覆蓋全部工程樁。根據(jù)時域曲線特征判定樁身缺陷類型:縮徑缺陷表現(xiàn)為反射波同向反射,斷裂缺陷出現(xiàn)多次反射波。對檢測出的Ⅲ類樁(明顯缺陷)進行鉆芯取樣驗證,缺陷位置采用高壓注漿處理。在腐蝕性環(huán)境中,采用電磁感應(yīng)法檢測樁身壁厚損耗,剩余壁厚不小于設(shè)計值的85%。
4.3焊接與連接質(zhì)量控制
4.3.1焊接工藝控制
焊接前對坡口進行清理,清除油污、鐵銹等雜質(zhì),坡口角度控制在30°±5°。采用多層多道焊工藝,首層焊道采用短弧焊,層間溫度控制在100-150℃。焊接時對稱施焊,減少焊接變形。焊縫外觀檢查采用10倍放大鏡,不允許存在裂紋、咬邊等缺陷。焊縫無損檢測采用超聲波探傷,Ⅰ類焊縫檢測比例100%,Ⅱ類焊縫檢測比例20%。
4.3.2機械連接質(zhì)量控制
鎖齒式接頭安裝前檢查插頭和承插口尺寸公差,配合間隙不超過0.5mm。連接時采用專用液壓設(shè)備施加預(yù)緊力,預(yù)緊力值根據(jù)螺栓直徑計算,誤差控制在±10%。連接完成后進行軸向抗拔試驗,試驗荷載為設(shè)計值的1.5倍,持荷時間不少于10分鐘。法蘭連接面涂抹密封膠時,膠層厚度控制在0.5-1.0mm,避免膠體流淌影響連接精度。
4.3.3防腐層質(zhì)量控制
鋼管樁表面噴砂除銹等級達到Sa2.5級,粗糙度控制在40-80μm。環(huán)氧煤瀝青涂刷采用"底漆+中間漆+面漆"三層結(jié)構(gòu),每層涂裝間隔不超過24小時。涂層厚度檢測采用磁性測厚儀,每根樁檢測5個截面,每個截面均勻分布4個測點,厚度偏差不超過設(shè)計值的±20%。在浪濺區(qū),增加玻璃鋼增強層,抗沖擊強度不低于50kJ/m2。
4.4施工安全與環(huán)境保護
4.4.1沉樁安全控制
樁機作業(yè)半徑5m內(nèi)設(shè)置警戒區(qū),配備專職安全員監(jiān)護。大風(fēng)天氣(風(fēng)力≥6級)停止沉樁作業(yè),樁機放下打樁錘并做好錨固。夜間施工時,照明燈具安裝防護罩,避免強光直射操作人員。樁機行走時支腿完全伸出,坡度不超過3%,長距離轉(zhuǎn)移需拆卸打樁錘。
4.4.2焊接作業(yè)安全防護
焊接區(qū)域設(shè)置防火隔離帶,配備滅火器、消防沙等消防器材。焊工佩戴防護面罩、絕緣手套等個人防護裝備,焊接電纜絕緣層無破損。在密閉空間作業(yè)時,采用強制通風(fēng)措施,氧含量保持在19.5%-23.5%之間。焊接作業(yè)完成后,檢查作業(yè)區(qū)域有無火種,確認(rèn)安全后方可離開。
4.4.3環(huán)境保護措施
沉樁產(chǎn)生的噪音控制在晝間75dB、夜間55dB以內(nèi),在居民區(qū)施工時設(shè)置隔音屏障。振動敏感區(qū)域采用低振動錘,振動速度控制在5mm/s以內(nèi)。施工廢水經(jīng)沉淀池處理,懸浮物濃度低于100mg/L后排放。廢棄的焊條、涂料桶等危險廢物分類存放,交由有資質(zhì)單位處理。土方運輸車輛覆蓋篷布,防止遺撒污染道路。
五、鋼管樁基礎(chǔ)施工常見問題與處理措施
5.1沉樁過程中的問題處理
5.1.1樁位偏差糾正
施工中發(fā)現(xiàn)樁位偏差超過20mm時,立即停止沉樁。采用液壓千斤頂頂起樁身,調(diào)整樁機角度重新對中。偏差在50mm以內(nèi)的樁體,通過多次小幅度調(diào)整樁機位置逐步糾正。對于群樁基礎(chǔ)中的偏移樁,采用跳打法施工,減少擠土效應(yīng)影響。在軟土地基中,設(shè)置臨時導(dǎo)向架限制樁位移動,導(dǎo)向架與樁身間隙控制在5mm以內(nèi)。
5.1.2樁身傾斜控制
沉樁過程中監(jiān)測到傾斜度超過0.8%時,立即拔出樁體。清理樁周障礙物后,在樁機兩側(cè)增設(shè)配重塊,增加穩(wěn)定性。重新沉樁時采用分級加載法,先輕擊使樁身穩(wěn)定,再逐步加大錘擊能量。在風(fēng)荷載較大的施工區(qū)域,安裝臨時纜風(fēng)繩固定樁架,纜繩與地面夾角不小于45°。
5.1.3貫入度異常處理
當(dāng)貫入度突然增大時,暫停沉樁檢查樁身完整性。采用低應(yīng)變檢測確認(rèn)無斷裂后,在樁周注漿加固土體。貫入度持續(xù)減小時,檢查樁尖是否遇到硬夾層,采用沖擊鉆預(yù)處理后再繼續(xù)沉樁。在砂卵石地層中,采用"振動-射水"復(fù)合工藝,射水壓力控制在1.2-1.5MPa,輔助穿透密實層。
5.2樁身質(zhì)量問題應(yīng)對
5.2.1樁身彎曲修復(fù)
發(fā)現(xiàn)樁身彎曲超過1%時,拔出樁體進行校直。采用三點彎曲法校直,在彎曲處設(shè)置液壓頂升裝置,頂升速度控制在2mm/min。校直后進行超聲波探傷,確認(rèn)無裂紋方可重新使用。對于輕微彎曲的樁體,通過調(diào)整沉樁角度進行自然糾正,每下沉1m測量一次垂直度。
5.2.2樁身裂縫處理
焊接接樁處出現(xiàn)裂縫時,清除焊縫重新施焊。采用碳弧氣刨清除缺陷部位,坡口角度擴大至35°,預(yù)熱溫度控制在100-150℃。裂縫位于樁身時,采用高壓注漿法修復(fù),注漿壓力不超過0.5MPa,漿液水灰比控制在0.4-0.5。對于貫穿性裂縫,采用外包鋼板加固,鋼板厚度不小于6mm,采用結(jié)構(gòu)膠粘貼。
5.2.3樁身腐蝕防護
在腐蝕性環(huán)境中,發(fā)現(xiàn)防腐層破損時,清除銹蝕部位重新涂裝。采用噴砂處理至Sa2.5級,涂刷環(huán)氧富鋅底漆兩道,每道間隔4小時。對于海水浸泡區(qū)域,犧牲陽極保護系統(tǒng),鋅陽極每三年更換一次。在浪濺區(qū)增加不銹鋼包覆層,厚度不低于3mm,采用氬弧焊焊接。
5.3承載力不足的解決方案
5.3.1復(fù)打工藝應(yīng)用
當(dāng)靜載試驗承載力不足時,采用復(fù)打工藝提高承載力。復(fù)打前間隔72小時,讓樁周土體充分固結(jié)。復(fù)打采用輕錘擊法,錘擊能量控制在30%額定值,每錘間隔不少于2秒。復(fù)打后進行二次靜載試驗,加載分級增加至預(yù)估承載力的1.2倍。
5.3.2樁周土體加固
在樁周注漿加固,采用袖閥管注漿工藝,漿液水灰比0.5-0.6,注漿壓力不超過1.0MPa。注漿孔布置在樁周1.0倍樁徑處,間距1.5m。對于飽和軟土,采用高壓旋噴樁加固,旋噴壓力20-25MPa,提升速度15-20cm/min。
5.3.3樁底擴徑處理
樁端承載力不足時,采用樁底擴徑技術(shù)。在樁底鉆直徑擴大1.2倍的孔,深度1.5-2.0m。澆筑C40微膨脹混凝土,坍落度控制在180-220mm。擴徑后進行靜載試驗,確保端承力提高30%以上。
5.4環(huán)境影響的應(yīng)對措施
5.4.1振動影響控制
在居民區(qū)附近施工時,采用低振動錘,激振力控制在300kN以內(nèi)。設(shè)置隔振溝,溝深2.0m,寬度1.0m,內(nèi)填聚苯乙烯板。對敏感建筑物進行振動監(jiān)測,振動速度控制在3mm/s以內(nèi)。
5.4.2擠土效應(yīng)處理
在飽和軟土中施工,采用預(yù)鉆孔法減少擠土效應(yīng),鉆孔直徑比樁徑小100mm,深度為樁長的1/3。設(shè)置排水砂井,直徑300mm,間距2.0m,深度超過樁底3.0m。施工順序采用中心向四周擴散,減少土體側(cè)向位移。
5.4.3地下水影響應(yīng)對
在地下水位較高的區(qū)域,采用降水井配合施工,井深超過樁底5.0m,間距15m。沉樁過程中監(jiān)測地下水位變化,防止管涌。對于承壓水層,采用凍結(jié)法臨時封堵,凍結(jié)溫度控制在-20℃以下。
5.5施工安全事故處理
5.5.1樁機傾覆應(yīng)急
發(fā)生樁機傾覆時,立即切斷電源,疏散現(xiàn)場人員。采用50噸汽車吊進行扶正,扶正角度控制在15°以內(nèi)。檢查樁機結(jié)構(gòu)變形,更換受損部件后重新驗收。在軟弱地基中施工前,鋪設(shè)鋼板增加接地面積,接地壓力不大于100kPa。
5.5.2高空墜落預(yù)防
接樁作業(yè)時,操作平臺設(shè)置防護欄桿,高度1.2m,底部設(shè)擋腳板。安全帶系掛在獨立生命繩上,生命繩抗拉強度不低于15kN。遇大風(fēng)天氣停止高空作業(yè),風(fēng)力達到6級時撤離人員。
5.5.3觸電事故處置
施工現(xiàn)場采用TN-S接零保護系統(tǒng),電纜架空高度不低于2.5m。配電箱安裝漏電保護器,動作電流不大于30mA。發(fā)生觸電事故時,立即切斷電源,采用心肺復(fù)蘇法急救,同時撥打急救電話。電工持證上崗,每日檢查用電設(shè)備絕緣狀況。
六、施工總結(jié)與建議
6.1施工技術(shù)要點回顧
6.1.1關(guān)鍵工藝總結(jié)
鋼管樁基礎(chǔ)施工的核心工藝包括沉樁、接樁和監(jiān)測。沉樁階段,錘擊法適用于硬土層,振動法適合軟土,靜壓法則用于敏感區(qū)域。接樁時,焊接需確保焊縫連續(xù),機械連接則依賴精確對中。監(jiān)測環(huán)節(jié),實時跟蹤樁位和垂直度,避免偏差積累。這些工藝需協(xié)同作業(yè),例如在砂卵石地層中,振動-射水復(fù)合法能提高穿透效率。施工順序上,群樁基礎(chǔ)應(yīng)從中心向外擴展,減少擠土效應(yīng)。
6.1.2質(zhì)量控制要點
質(zhì)量控制貫穿全過程。樁位偏差控制在±10mm內(nèi),垂直度不超過0.5%。焊接質(zhì)量通過無損檢測保障,如超聲波探傷覆蓋100%焊縫。防腐層厚度需達設(shè)計值,避免腐蝕風(fēng)險。承載力驗證依賴靜載試驗,加載分級進行,確保數(shù)據(jù)可靠。施工中,每根樁記錄錘擊數(shù)和貫入度,異常時立即調(diào)整。質(zhì)量控制需全員參與,操作員每日檢查設(shè)備,質(zhì)檢員全程旁站。
6.1.3問題處理經(jīng)驗
常見問題如樁位偏移,采用液壓千斤頂頂起糾
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