沿海软土地区桩基施工技术的运用研究

2018-03-15连俊伟

建材与装饰 2018年7期

连俊伟

（山西机械化建设集团有限公司山西太原 030009）

1 工程实例概述

以大跨度厂房为例实行分析，其上部为钢结构，属于地质比较典型的沿海软土地基，具有较高的含水量，并且容易发生压缩变形等情况，持力层选择全风化流纹岩设计。设计企业，需结合地质具体状况，做好高度预应力混凝土管桩的设计工作，为6层建筑，划分成两个部分，建筑物体总长度、宽度、面积分别为：102m、25m、15588m2。这一场地处于长江三角洲入海口滨海平原位置，地貌形态保持单一状态。勘查揭露55m深度内的地基上，属于第四系沉积层，主要通过粘性土、粉性土所构成。场地的浅部，为浅水的类型，这一位置的地下水埋藏深度较浅，平均地下水埋深度为0.5m。结合岩土工程勘察的内容，可见地下水、地基土不会使得混凝土产生腐蚀情况。与此同时，这一场地为露天停车场、建筑物地基，地表＞0.5m，均为钢筋混凝土路面构成，地势可保持平坦。结合工程特点、上部结构荷载条件、地质情况，合理桩基础进行施工。通过场地地基土构成，能够明确第⑤——1层、＞⑤——1地层，均属于强敌较低，但含水量和压缩性较高的软土土层，埋深深度较浅，不建议作为桩基的持力层。第⑤——2层，为灰色、粘质的粉土，土性较好，在层厚度较薄、埋藏较浅，并且对于单桩纵向承载力较低时，可将其作为桩基的持力层。针对桩下荷载较大的条件下，不建议选择⑤——2这一土层，因为这一土层补桩的效果不佳。客观对⑤——3a层、⑤——3b层加以分析和比较，土性、土层稳定性均非常理想，可达到较好的打桩承载力效果，为此，可将其作为工程桩基的持力层。

本工程，为改建的工程，处于闹市区，场地四周为建筑物体、道路。为此，需做好四周环境的保护工作。预制桩，桩身质量较佳、承载能力较好，耐久性良好、施工时间较短等。然而，挤土的效应非常大，会对四周环境构成一定影响，使得土体产生局部隆起、水平位移等情况，从而会对四周环境造成不良影响。本次工程，桩长较长需再次接桩处理，所以对于施工也有着较高的要求。

图1 链位布置情况

2 沿海地区桩基施工的重要性分析

沿海地区，较多的建筑物体均构建在软土地区中。这一地区的地质，具有含水量大、压缩性高，以及承载能力较低等特点，所以会对工程设计构成直接影响[2]。若地质勘查工作不到位，会导致建筑物出现沉降、倾斜、倒塌等情况。合理使用高强度预应力混凝土管桩，因这一材料的桩身混凝土强度较好，能够达到耐冲击、穿透力、适应力、抗弯抗裂等要求。同时，高强度预应力混凝土管桩施工简便、稳定性和耐久性较好，因此当前被广泛应用。需要注意的是，管桩为挤土桩，施工的速度较快。在软土地区施打操作后，土体的超孔水压力加大。如果开挖操作过程中，没有做好相关的控制工作，发生偏桩、断桩事件的几率就会加大。故此，工程方面需结合软土地质特点，合理使用管桩施工技术、土方开挖技术，从而提高桩基施工的整体效率。

3 桩基施工中存在的问题及桩基施工技术应用

3.1 桩基施工中的问题及施工技术的应用

开挖操作后，容易发生桩偏位、桩倾斜等情况。所以，需通过动态监测方式，明确桩身的质量。如果桩身没有出现断裂情况，可经千斤顶推拉方式、灌芯的方式加以有效处理。需要注意事项：千斤顶推拉力度≤单桩水平承载力。针对桩身存在裂缝的处理，则需通过接桩、补锚桩方式处理。桩身裂缝深度较深、桩倾斜度较大时，锚桩长度承载能力不足。主要采用底板留孔方式进行处理，底板留孔后，应做好打设钻孔桩工作。

待管桩打入挤土，四周完成打桩位置，原有的建筑物体/四周其他设施会受到不良影响。由此可见，挤土程度和桩截面积、桩间距离、桩长、打桩速率和顺序等，存在直接联系。因此，需充分考虑到土方开挖状况的影响，提前做好相关的预防控制工作。①应确保桩机自身、场地软土层的承载力，通过ZYJ-500液压静力压桩设备为主，桩机的自重、平面尺寸、压力值分别为：506T、12m、5T/m2。若表面/表层土质物理性能不理想，桩机行走、施打的过程中，就会发生沉陷状况，这对于施工非常不利，产生表层深陷所致深层土体位移、四周土体隆起、管桩偏位和倾斜、桩身断裂等情况的几率较大[3]。针对于此，桩机选型、明确打桩路线的过程中，应全面考虑到表层土地基承载力、软土层地基沉降情况，合理使用表层实行塘渣、枕木、路基箱等铺设工作、加固工作，进而实现分散桩荷载的效果。②可结合以往工程施工经验，日间打桩所致土体位移增加，在夜间停歇时，30%左右会回落。但是，夜间持续打桩，挤土的效应所致土体水平、竖向位移，就会产生无法回落的情况，应防止24h内连续打桩施工。桩基置换率＞5%时，通过预钻孔沉桩处理，孔径＜桩径50mm。结合深度试桩距、土密实度和渗透性确定，深度＜桩长30%。施工过程中，做好随钻随打的工作，非常重要。工程四周、分期施工区域，可采用应力释放孔和隔震沟、砂井等处理原则处理。沉桩线路，在四周建筑物/保护管线位置，通过近——远方式进行施工，以便延长超空隙水压力时间，防止产生累积叠加情况，对挤土构成不良影响。沉降的剫控制在每分钟1m即可，确保不同层土体的抗剪能力。产生裂缝现象时，采用灌浆方式修补即可，避免出现地表水渗入状况。在第一时间对裂缝成因实行分析，针对边坡水平＞警戒线的情况，需马上终止土方开挖施工。必要的时候，可通过回填方式实行有效处理，旨在减少变形情况的出现。

3.2 桩长控制中的问题及施工技术的应用

一般清下，多使用桩终止压力方式，评判静力压桩单桩纵向的承载力。然而，在受到土质的影响，使得桩终止压力和单桩极限承载能力，无法保持统一装填。这时，需经静载对比试验，明确桩终止压力/单桩极限承载力的具体数值，经数值和终止压力，计算出单桩纵向的承载力标准值。经终止压力值是否可满足设计的标准，送压加深/补桩加以处理，从而提高桩基施工的整体效率。

3.3 陈庄线路中的问题及施工技术的应用

预应力桩基施工的过程中，会随着人桩段数发生改变。当地质构造图纸密度增高后，土体和桩身表面容易发生摩擦阻力加大、压桩压力加大等情况。确保压桩桩基的压力阻力相近，人桩线路可通过单向行进，以此使得土体向外扩张，防止产生地基上溢现象，或是土体挤压所致桩身倾斜，尽可能满足群桩的设计要求。此外，软土地区发生桩基侧向位移几率较大，应参照实际情况分析，制定完善的打桩施工计划和处理措施。按照内、外的顺序打桩，从而使得基础内挤压应力保持平衡。