[發明專利]弱膨脹土質條件下先張法預應力管樁施工方法

有效

• 申請號: 200810031378.2
• 申請日: 2008-05-23
• 公開（公告）號: CN101280563A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 郭臘生;田崇義;蔣琪;丁明申;覃勇兵
• 申請（專利權）人: 中建五局第三建設有限公司
• 主分類號: E02D5/38
• 分類號: E02D5/38;E02D5/66;E02D7/02
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所
• 代理人: 鄧建輝

技術領域

本發明涉及一種弱膨脹土質條件下先張法預應力管樁施工方法。

背景技術

先張法預應力管樁的強度高，耐打性好，穿透力強，承載力高，在廣東省等沿海地區是一種應用比較廣泛的地基處理樁型，近幾年在中西部地區也逐漸得到推捧，尤其受到房地產開發商的青睞。但是預應力管樁美中不足的是要克服施工過程中擠土效應的危害性。當在弱膨脹土質條件下進行管樁施工時，由于水體在施工過程中被擾動或者受地下水和雨水的侵蝕，使得土層反復吸水和失水發生脹縮變形，從而加劇了管樁施工過程中的擠土效應的危害性。

在管樁成樁過程中，相當于樁體積的土體向四周排擠，樁尖和樁周一定范圍的土體受到不排水剪切以及很大的水平擠壓，樁周土體接近于“非壓縮性”，產生較大的剪切變形，形成具有很高空隙水壓力的擾動重塑層，從而降低了土的不排水抗剪強度，促使樁周臨近土體會因不排水剪切而破壞，具體表現為在地面附近的土體是向上隆起，而在地面以下較深層土體，由于覆蓋土層壓力作用不能向上隆起，就向水平方向擠壓。由于群樁的迭加作用，會使已打入樁產生較大的側向位移和上浮，根據已有資料顯示，地面隆起可以達到500-600mm，有的甚至達到800-1000mm。

膨脹土是一種具有吸水后顯著膨脹、失水后顯著收縮特性的高液限粘土。膨脹土的礦物成分主要是蒙脫石，一般承載力較高，但具有吸水膨脹、失水收縮和反復脹縮變形、浸水承載力衰減、干縮裂隙發育等特性，性質極不穩定。膨脹土對預應力管樁產生不均勻的豎向或水平的脹縮變形，造成位移、開裂、傾斜甚至破壞，且往往成群出現，一般于管樁施工至1/3-1/2后甚至上部建筑物竣工1-5年出現。此外當在弱膨脹土質條件下進行管樁施工時，由于水體在施工過程中擾動以及地下水和雨水的侵蝕，使得膨脹土諸如反復吸水和失水反復脹縮變形、浸水承載力衰減、干縮裂隙發育等特性進一步加劇，因此在膨脹土質條件下進行預應力管樁施工難度將變得更大一些。根據已有工程案例分析，如果沒有有效地解決膨脹土質條件下的擠土效應問題，將導致打入的管樁出現大面積隆起、位移甚至折斷，從而出現重大的工程質量事故。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能將膨脹土質條件下預應力管樁施工過程中的擠土效應的危害程度降低到設計和規范允許范圍內的弱膨脹土質條件下先張法預應力管樁施工方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供的弱膨脹土質條件下先張法預應力管樁施工方法，包括測量定位、引孔取土、工程樁試打、工程樁施打、工程樁復測、工程樁復打、工程成樁檢測驗收，其特征是：

(1)、工程樁測量定位

打樁前通過軸線控制點，逐個定出樁位，打設鋼筋標樁，用白灰在標樁附近地面上畫上一個圓心與標樁重合、直徑與管樁相等的圓圈，以方便插樁對中，保持樁位正確；

(2)、引孔取土

引孔取土時預鉆孔的直徑宜為管樁直徑的70％，深度為1/3-1/2的樁長(實際取值根據結構設計計算確定)，孔截面不超過樁截面的2/3；引孔取土根據施工進度和天氣分階段進行，當天的預鉆孔當天施打完畢，不得一次性取完；

(3)、工程樁試打

工程樁施打前還是有必要在每個施工段或施工塊進行工程樁試打工作，選取群樁密集的承臺進行全真試樁；群樁試打完畢后，選取群樁中具有代表性的樁位先行進行工程樁檢測，根據現場成樁情況和檢測報告對對施工參數進行修正；

(4)、工程樁施打

A、施打

采用重錘低擊，打樁時樁帽和樁頭之間應設置彈性襯墊，停錘標準根據試驗樁確定的貫入度和結構標高進行雙控，同時要注意1根樁總錘擊數一般不大于2500錘，最后1m錘擊數不超過300錘；合理安排沉樁順序，一般原則是先內后外，由中心逐漸向外則對稱施工；先密后疏，先打較密的群樁，后打較疏的群樁；當在已有的建筑物或構筑物附近打樁時，應沿著背離建筑物或構筑物的方向進行；加強做好地下水和雨水等排水工作，加強對成樁防止雨水積水侵蝕的覆蓋工作，做好成樁成孔部位的覆蓋，防止日曬雨淋；集中在白天沉樁，按時作息，控制每天成樁數量，每臺樁機每天成樁量為8-12根；

B、接樁

接樁采用焊接接樁；每根樁對照地質鉆探資料預計總樁長，使接樁次數盡量減少，任一單樁的接頭數量不超過2個，接樁在樁尖穿過卵石層后進行；當管樁需要接長時，其未入土部分樁段的樁高出地面0.5-1.0m；下節樁的樁頭處宜設導向箍以方便上節樁就位，接樁時上下節樁段應保持順直，錯位偏差不宜大于2mm，樁節彎曲矢量高不得大于樁長的0.1％；

C、封底