一、工程概况
大连香炉礁物流运输中心项目位于大连西岗区香炉礁物流园区内,大连市重点工程;总建筑面积53500㎡,分为两个单体,即物流中心和办公楼,其中物流中心32999㎡,框架结构,地下一层,地上二层,办公楼20501㎡,框剪结构,地下一层,地上17层。本工程为桩基础,桩顶标高主要为-2.2m(物流中心)、-7.2m(办工楼),由于标高较低、淤泥层标高较浅且较厚、地质条件复杂、原有建筑物基础梁很密,不宜采用开完后施工,我们本着降低施工成本的原则,根据地质条件及施打情况选取桩长,采取以桩送桩的施工方案,以降低施工成本。本报告重点论述怎样根据地质条件和施打情况选择合适的桩长,尽量减少材料用量。
二、根据现场施打情况结合地质条件选择桩长(用于办物流中心)
物流中心总设计桩数量为1046根,采用PHC-AB600(110)桩,桩顶标高为-2.2m,严格按照《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)以及03SG409的相关规定进行施工。±0.000相对于85国家高程3.90m。沉桩采用双控,即灌入度和桩端进入持力层(中风化板岩),根据施工设计图及规范,灌入度控制在2.5cm以内。原地面标高在-0.8~0.1m(相对标高,以下采用相对标高),地质条件复杂,从地质报告显示,中风化板岩标高为-7.55~-13.8m,在实际施打过程中,桩入土深度最深达到-18.6m。本工程为群桩基础,每个承台桩基3-8根桩。
2.1、地质概况
该工程地质状况从上而下依次为
①表层为3-7米厚的杂填土
②厚度为3~5米厚的淤泥质粘土层
③厚度为4~6米的强风化板岩
④中风化板岩
2.2、确定进桩长度规格
根据地质情况,初步确定桩长,第一次进桩可以选择比地质反映深度长出2-3m,少量进。后期可以根据现场的施打情况确定需要的桩长和数量,在施打过程中,根据桩入土深度的变化不断调整桩长。
2.3、沉桩
沉桩是整个施工环节的重点,选择什么长度的桩型尤为重要,既要满足沉桩要求,又能节约材料成本。本工程桩机采用柴油锤,锤重6.3t,导杆长4m,滑道总长24m,送桩器长2.5m。桩长的选择程序如下:
①在桩施打之前,将桩机移到待施打位置,根据地质条件情况,确定首根桩的长度,原则上第一根桩选择比地质反映深度长出3m,然后根据图纸和规范进行施打,根据灌入度情况判断桩基是否达到持力层,一般情况灌入度低于2.5m,确定沉桩已进入持力层(中风化板岩)。
②同组桩的不同桩位桩长选择:同组桩中桩位间距为2.1m~6.3m,根据本组桩上一根施打情况,选择和上一根入土深度等长的桩长。在施打过程中,如果桩顶标高低于地面标高还未满足灌入度要求,立即采用送桩器。采用送桩器后,观察灌入度情况,如果发现桩顶标高低于设计标高还未达到灌入度要求,当灌入度大于3m时,立即停止施打,然后进行开挖接桩,接完后继续施打,直到灌入度满足要求;当灌入度在2.5~3m之间,可继续施打,直到灌入度满足设计要求。此时桩顶标高低于设计桩顶标高且灌入度已满足要求的桩,将此桩挖开,将现场截下的桩头倒过来焊接在不到设计标高的桩上,桩头的长度必须满足焊接完成后桩顶标高和设计桩顶标高形同,高的部分可截掉。
③异组桩第一根桩长的选择:不同承台之间的桩间距为9-12m,当一组桩全部施工完后,进行下一组桩施工,可根据相邻最近且已施工完成的一组桩的平均入土深度选择桩长,长度比相邻组桩平均长度长出1m,然后进行施打,重复①和②的选择方法。
三、以桩送桩(用于办公楼)
办公楼总设计桩数量为261根,采用PHC-AB600(110)桩,桩顶标高为-7.2m,严格按照《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)以及03SG409的相关规定进行施工。±0.000相对于85国家高程5.00m。沉桩采用双控,即灌入度和桩端进入持力层(中风化板岩),根据施工设计图及规范,灌入度控制在2.5cm以内。原地面标高在-1.6~-1.1m(相对标高,以下采用相对标高),地质条件复杂,从地质报告显示,中风化板岩标高为-8.7~-13.4m,在实际施打过程中,桩入土深度最深达到-16.2m。本工程为有单桩和群桩,每个承台桩基为1-21根桩。本工程设计桩顶标高较低,平均桩顶标高在地面以下5.8m,淤泥层在-2.75~6.05m之间,如果开挖后施工,桩基无法下去,拟采用以短桩取代送桩器进行沉桩。
3.1、根据地质情况,初步确定桩长,第一次进桩可以选择比地质反映深度长出1m,少量进。后期可以根据现场的施打情况确定需要的桩长和数量,在施打过程中,根据桩入土深度的变化不断调整桩长。
3.2、根据第一根桩的沉桩深度,选择第二根桩的长度。第二根桩的桩长为:
同组桩的桩长选择:桩长=待选择桩长=第一根桩入土深度-5.8m+1m
第二组桩基第一根桩长的选择为:
异组桩的桩长选择:桩长=上组相邻承台桩的平均入土深度-5.8m+2m
施打过程采用8m短桩代替送桩器(此8m桩如果出现裂纹或者桩头破裂不在使用),当沉桩灌入度满足要求,并且进入持力层,停止施打。此时可利用钢丝绳将作为送桩器的管桩用桩机往上拔,直到拔出地面为止。
关于桩机上拔力能满足入土深度多长的桩的计算如下:
桩机的上拔力>桩的极限侧阻力×桩身入土侧面积+桩自重
本工程桩在淤泥层中的上拔极限侧阻力为15KP,桩机的上拔力为12t。
经计算:12=1.5×3.14×0.6×H+8×0.44,计算出H=3m
H为桩的入土最大深度
根据计算,当桩入土深度大于3m,在拔之前,先左右晃动,降低桩的极限侧阻力方可上拔。
3.3、在沉桩过程中,如果遇见桩顶标高已低于设计标高,但灌入度大于3cm,且未达到持力层,这时不能再施打,此桩作为废桩处理,可根据规范和设计,采取补桩方式。如果灌入度已满足设计要求且已到持力层,但桩顶标高低于设计标高的,待基础开挖完成后采用桩头接桩的方法进行处理。
四、小结
本工程严格按照上述方案进行桩长选择,大大降低了施工成本。根据施工统计,物流中心出现未达灌入度要求,开挖后接桩再打的桩数为28根;出现已达灌入度,开挖后接桩头的桩数为1根;桩顶标高在-2.2m以上且低于地面标高的桩数位396根;比地面高出0-1m之间的桩数为497根;比地面高出1-2m之间的桩数为96根;比地面高出2m以上的桩数为28根。
办公楼出现未达灌入度要求,且作为废桩的桩数为0根;出现已达灌入度,开挖后接桩头的桩数为1根;桩顶标高在-7.2m到-3m之间的桩数为146根;桩顶标高在-3m以上且低于地面标高的桩数位52根;比地面高出0-1m之间的桩数为45根;比地面高出1-2m之间的桩数为18根。
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PHC管桩在深基坑施工中的几点看法
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