文档介绍：软土地区管桩基础盆式挖土施工工法
前言
上世纪90年代以来,在南方省市沿海滩涂和软土地区,高强度预应力混凝土管桩已被推广应用于房屋建筑和桥梁、码头等工程中。
管桩属挤土桩,施工速度快,软土地区大量施打后,土体超孔隙水压力较大,开挖时如未进行有效控制,将会引起偏桩、断桩等的质量事故发生。因此,必须针对软土地质特点,在管桩施工、土方开挖方面采取有效技术措施,保证桩基质量和挖土进度。
1特点
软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。
高强度预应力混凝土管桩(PHC)以其桩身混凝土强度高,适应性广,耐冲击性能好,穿透力强,具有承载力高,抗弯抗裂性能好,施工快捷、方便,质量稳定可靠,耐久性好等优点,而被广泛应用于高层建筑基础。
2适用范围
本工法适用于软土地质区域且基础桩型为高强度预应力混凝土管桩条件下的土方盆式开挖施工。软土地区采用其他预制桩型的土方开挖可参照采用。
3工艺原理
软土孔隙比大,压缩性高,抗剪强度低,竖向、水平方向的挤压均容易产生变形。同时,由于其含水量大,透水性差,受到挤压容易产生较大的超孔隙水压力,并且难以在短时间内消散。其固结系数小、固结时间长的特点又使其土体受到扰动后难以迅速恢复。
高强度预应力混凝土管桩为挤土桩型,施工速度比较快,由此造成施工区域内的挤土效应。管桩自身抗压强度较高,但抗弯强度较低,不同土层间水平力的作用容易引起桩身断裂。
因此,软土地区管桩的施工对土方开挖有着极大的影响。挖土的部署以及采取的技术措施,都应围绕“避免土体应力过快释放,避免土体施工荷载过大,合理控制土体位移与应力释放”这样的原则进行。
4工艺流程及操作要点
由于围护型式的不同,土方开挖的施工工艺流程亦有所区别。考虑南方软土地区较多采用土钉墙结合放坡盆式开挖的型式,相关工艺流程如下:
场地整理、加固→管桩施工→应力消散停歇期→土方分层开挖,加强监测
↘挖土部署、路基材料准备↗
软土地区预应力管桩基础置换率一般在4%左右,土方开挖前应切实了解以下情况,据此编制挖土施工方案,明确挖土部署和技术措施:①场地地质情况,②周边邻近建(构)筑物及需保护管线情况,③围护设计,④桩长、桩间距、置换率等桩基设计情况,⑤打桩顺序、压桩记录等桩基施工情况
土方开挖宜分皮进行,每皮厚度应控制在2m左右(土钉墙围护结构基坑根据土钉墙分层厚度控制),上皮挖除后再开挖下皮。坑内分级挖土留设台阶时,台阶宽度与台阶下挖土深度之比应在5以上。
坑内土方坡道设置应避开塘泥等软弱区块,坡道两侧土体放坡系数在1:,土质特别差的应加设Φ6.******@200×200钢筋网片。应尽量避免工程桩位于土方坡道两侧斜坡上,如桩基较密无法避免应考虑灌芯或喷锚加固,或改用钢结构栈桥作为土方坡道。
禁止边压桩边开挖,开挖与桩基全部完成间隔时间应在15天以上(钻打法10天以上)。
承台、地梁位置如土质仍较差,宜采用人工挖土,避免挖机荷载及震动对土体的影响。
截桩安排应提前考虑。开挖前,应对露出表面的桩先行截除;开挖过程中,应根据挖土流程分段截除。
挖机、车辆选择应尽量避免采用大型设备。应尽量选择小挖机,如PC100以下。坑内运土车辆避免使用10t大车。
挖土部署中应注意路线优化,避免挖土机械来回重复行走。
临时堆放土方不得设于边坡附近。
在围护设计要求的监测措施外,挖土单位应根据开挖要求另行设置测斜管、孔压计等监测措施,信息化地指导土方开挖。
挖土应逐层均匀进行,桩两侧土体高差不得大于1m。
禁止挖机碰撞桩身。机械开挖至桩顶30cm时桩两侧1m内土体采用人工开挖。
挖机、土方车辆行走路线及两侧工程桩应视具体情况采取喷锚、铺路基箱、填塘渣、换土等加固措施。
坡区及坡顶内外侧3米范围内,管桩内放入6米长6Φ14钢筋笼,箍筋为Φ******@300,钢筋笼顶标高位于桩顶以下1米处,在钢筋笼范围内灌入C20微膨胀混凝土。
在场地软硬土层交界处标高上下2m范围内,也可采取管桩内加筋灌砼的措施。
为减少静力压桩的挤土效应对土方开挖的影响,可选用以下措施:①设置袋装砂井或塑料排水板,以消除部分超孔隙水压力,减少挤土现象。袋装砂井直径一般为70~80mm,间距l~,深度10~12m。塑料排水板的深度、间距与袋装砂井相同。②
应力释放孔,直径400,均匀布置,。
挖土时应及时分段截桩,避免桩身自由高度过大。
开