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摘要:由于具备快速、安静、施工准确等优势,近年来锚杆静压桩施工技术在建筑领域的应用极为广泛,相关理论研究和实践探索也大量涌现。基于此,本文将分析锚杆静压桩施工技术特点及控制措施,并结合上海东方久乐汽车安全气囊有限公司伺服台设备基础及厂房工程实例,深入探讨锚杆静压桩施工技术的具体应用,希望研究内容能够给同类工程带来一定程度的启发。
关键词:锚杆静压桩;压桩;种植锚杆
前言:在建筑工程施工中,施工场地较为狭窄的情况较为常见,这使得施工现场无法采用普通压桩设备进行施工,此时可利用锚杆静压桩施工技术,通过对现有建筑物自重的利用,压桩挤土带来的不利影响能够有效降低。为保证锚杆静压桩施工技术较好服务于建筑工程施工,正是本文围绕该课题开展具体研究的原因所在。
1.工程概况
为提升研究的实践价值,本文以上海东方久乐汽车安全气囊有限公司伺服台设备基础及厂房工程作为研究对象。案例工程主要施工内容包括地下桩基工程、钢筋混凝土设备基础、钢结构厂房制作安装、彩钢板结构控制室休息室及会议室、砖混结构动力间、地面铺设工程、水电工程、环氧地坪等。工程需要在已建成并正在作业的厂房内进行大部分施工,这虽然意味着施工用水用电、交通等方面较为方便,但也对地下桩基工程等施工提出了一定挑战,为应对较为狭窄的施工场地及空间,工程采用锚杆静压桩施工技术且最终取得了预期成果,因此该工程的锚杆静压桩施工技术应用具备较高借鉴价值,案例工程锚杆静压桩施工技术的应用路径可概况为:“桩孔定位放线→开凿桩孔→利用现有地面配载→制作锚杆→种植锚杆→反力架安装→工厂预制桩及运输→起吊桩段→桩身垂直校正→压桩→压桩记录填写→确定满足设计要求→送桩至桩顶标高→压桩结束→反力架及配载转移”。
2.锚杆静压桩施工技术特点及控制措施
2.1技术特点
所谓锚杆静压桩施工技术,指的是结合锚杆与静压桩,利用新建建筑物自身重量的一种先进施工技术,该技术拥有与大型静压桩相同的桩设计受力机理与打入桩,锚杆静压桩施工技术的特点可细分为四个方面:第一,施工工序简单且施工设备较小,这使得锚杆静压桩施工技术在应用中对施工场地面积要求较小;第二,施工过程不会产生噪音、振动、污染;第三,技术可预制短桩,分段将桩压入,在空间和场地较小情况下,施工技术仍可顺利应用;第四,沉桩受力明确,单桩承载力可在压桩过程中灵活控制,每根桩的桩长及压桩力也能够及时跟进,施工质量自然可更好得到保障,锚杆静压桩施工技术的优势也能够更好发挥[1]。
2.2施工控制措施
为保证锚杆静压桩施工技术的高质量应用,具体施工控制可从六方面入手:第一,做好防控工作,具体技术应用需保证地下管线及附近建筑物的完好无误,考虑到锚杆静压桩会在施工过程中挤压土体,附近的管线及构筑物很容易受到影响,因此施工前预防措施的针对性选用极为关键,如设置施工砂井或防挤沟等,挤土及孔隙水压力将得到有效控制,附近物体受到的影响也能够降到最低,同时需保证施工工序和施工方案在技术应用中严格落实;第二,锚杆静压桩附近的土体会在压入土体时出现一定位移变形,因此需要在防挤沟以外的位置设置控制点,施工操作便利性将得到保障。具体施工前需要对每一栋建筑的轴线桩位进行严格测量,轴线控制点可采用木桩加钉固定,桩位标记通过小钢筋完成,同时在场地轴线放灰线。就位前的每根桩需要进行校正处理,以此可控制范围内约束施工的桩受力。具体施工过程还需要做好对桩顶标高的控制,标高基准面引测到稳固的构筑物墙体上,避免位移因土体挤土出现;第三,锚杆静压桩施工技术应用中的桩机选型需结合工程实际情况,以此对不同类型静压桩机的参数和性能进行分析,优选桩机型号,只有合理选择桩机,锚杆静压桩施工技术的优势才能够充分发挥;第四,沉桩及压桩施工需科学应用经纬仪,以此观测桩的中心线,校正工作需要在发现偏移后第一时间进行,如在桩壁及土体间隙中将木桩楔入,以此扶正桩位。沉桩速度的科学控制也需要同时得到重视,一般应按照2m/min控制沉桩速度,具体施工还需要做好连续压桩,在30min内控制沉桩中途停顿时间;第五,基于焊接法进行接桩施工,以此将分节预制的静压桩高质量连接,具体需要按照对称方式进行焊接,并保证焊缝焊满,施工人员需通过严格检查保证不存在孔隙。完成焊接作业后需要等待一段时间,保证作业部位降到常温,一般控制为10~15min,之后在外露铁件上涂防腐漆后,方可开展进一步的沉桩施工。在下接桩环节,上下节桩的同心度和桩的垂直度需要通过仪器进行校验,保证其符合规范及设计要求;第六,在锚杆静压桩施工完成后,静荷载试验和沉降观测需基于相关规定严格开展,以此保证桩位偏差等质量问题能够及时发现和处理,桩的质量将更好得到保障[2]。
3.锚杆静压桩施工技术的具体应用
3.1施工内容
基于桩径、桩长及设计的单桩承载力,案例工程的静压桩机型号为YZQF-100t。结合施工场地和建设单位情况,施工采用一套锚杆静压桩机组进行,双控管理锚杆静压桩,施工需保证桩深和承载力均满足设计要求。案例工程的锚杆静压桩施工内容可细分为六个方面:第一,桩孔定位需结合轴线位置,施工单位采用钢卷尺和经纬仪进行定位,标记采用红油漆,技术负责人需负责检查,保证桩孔定位准确;第二,凿桩孔位需结合现场放样定位尺寸,地坪底板的开孔采用水钻,人工凿除毛边。孔洞的开孔需结合设计要求尺寸,施工过程不得出现破坏性开孔或随意开孔情况,否则原结构安全将受到影响;第三,种植锚杆需结合各个桩孔的型号差异,针对性开展锚杆的定位放样,具体由施工员负责,之后种植锚杆。在试压桩后,如拔出实际锚杆,锚杆数量需要适当增加;第四,在对压桩架和千斤顶固定环节,采用螺帽在锚杆上固定压桩架。施工过程中需要在预留孔内将第一节桩放入,需保证存在1%以内的垂直度,以此保证桩身与千斤顶处于同一垂线上;第五,压桩、接桩施工需要在安装完成固定压桩架后进行,通过对桩身垂直度会将电源加压启动,在地坪标高左右压入第一节桩,吊放第二节桩,对好两桩接口处并实现垂直的保持,接桩采用电弧焊,以此开展循环施工;第六,需科学处理压桩过程中的异常问题,如较大的地下障碍物出现于桩下端,压桩会在未达到设计标高时无法进行,此时需要停止压桩,伙同各单位共同进行研究与处理。如发现较深的地下障碍物,可增加一个桩与问题桩附近。对于较浅的地下障碍物,该障碍物需要在土方施工过程中设法移除,重新压桩在承台施工完毕后进行。如无法避开或移除地下障碍物,需采用移动桩位或增加桩数量的应对措施。
3.2技术要点
在案例工程锚杆静压桩施工技术的应用中,以下几方面技术要点也具备较高借鉴价值:第一,科学确定桩的参数,施工单位结合设计图纸及施工要求明确了布设桩的总数、桩截面规格,桩的长度及压力得以明确,并结合基础沉降实际布设桩。考虑到天然地基与锚杆静压桩能够共同产生作用,且存在不会变为端承桩的锚杆桩,基于封桩后桩-土共同作业,案例工程最终科学确定了静压钢管桩参数,钢管壁厚、钢管直径、桩长控制分别为5mm、165mm、8~15m,按照2~2.5m控制每节钢管桩长度;第二,种植锚杆施工采用螺纹钢筋制成的锚杆,型号为M30,需要结合各个桩孔的型号差异提前放入,固定锚杆需遵循国家相关规定和设计要求,距离按照200mm左右控制,压桩力为500kN,嵌固深度应为锚杆螺栓的10~12倍直径,相较于承台面,锚杆的高度应高出150mm以上;第三,压桩施工开始前需做好观测点的预埋及标记工作,以此保证施工过程中对已有建筑的沉降位移情况进行严格观察。压桩架必须在压桩过程中保持竖直,螺帽也需要固定紧,桩段轴线与千斤顶需要控制在同一垂直线上,桩顶与千斤顶间通过钢垫板相垫,采用3~4cm厚度的钢垫板。施工过程中的压桩力需基于已有建筑的自重荷载控制,避免基础上抬问题出现,房屋结构受损问题也能够有效规避。为规避增大的桩侧摩阻力,压桩施工需要连续开展,因此案例工程锚杆静压桩施工技术应用做到了一次压完,之后的桩段连接焊接施工也对桩表面锈迹进行了严格清理,在开展满焊作业的过程中,最大焊缝高度控制为6mm,以此控制施工质量;第四,封桩施工同样属于案例工程锚杆静压桩施工技术应用要点,作为重要的工序,封桩作业需严格遵循现有规范和施工设计,由此案例工程中桩体、承台、封装砼的有机统一得以实现。需首先排除干净压桩孔内的积水和杂物,之后进行封桩处理。涂刷处理选用高标号砂浆,完成作业后进行微膨胀混凝土浇筑,规格为C30,振动捣实需同时开展。为增强混凝土和承台的粘结力,需凿毛处理承台内侧壁,在压桩孔开口平面与浇筑混凝土距离为80mm时,采用两根Ⅱ级钢进行交叉焊接,直径为Ф22,四根锚杆与四角端部焊接在一起;第五,严格开展建筑基础沉降监测,结合预埋的基础顶面处沉降观测点,压桩施工过程及完成后建筑的沉降情况能够由此及时观测。结合案例工程实际观测结果进行分析可以发现,基础累计沉降量在施工后趋于稳定,同时存在0.4%以内的倾斜率,案例工程锚杆静压桩施工技术的应用效果因此证明,该工程的锚杆静压桩施工技术应用具备较高借鉴价值[3]。
结论:综上所述,锚杆静压桩施工技术具备较高实用性。在此基础上,本文涉及的技术特点、施工控制措施、施工内容、技术要点等内容,则直观展示了锚杆静压桩施工技术的应用路径。为更好应用锚杆静压桩施工技术,压桩深度等参数的科学控制、技术交底工作的严格落实、新材料与新设备的积极应用同样需要得到重视。
参考文献:
[1]于凯同,张世径,玄超群.大厚度黄土地区锚杆静压桩施工技术实例分析[J].甘肃科技,2020,36(20):104-107.
[2]周龙.建筑工程中锚杆静压桩施工工艺的运用探索[J].低碳世界,2020,10(01):136-137.
[3]郭晓军.顶升法在房屋纠偏加固中的实际应用[D].东南大学,2019.