[發(fā)明專(zhuān)利]防止靜壓預(yù)制管樁上浮施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310229085.6
• 申請(qǐng)日: 2013-06-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103290846A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳春來(lái)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 陳春來(lái)
• 主分類(lèi)號(hào): E02D7/20
• 分類(lèi)號(hào): E02D7/20;E02D31/12
• 代理公司: 浙江杭州金通專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 黎雙華;徐關(guān)壽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑工程領(lǐng)域，特別涉及一種防止靜壓預(yù)制管樁上浮施工方法。

背景技術(shù)

隨著城市建設(shè)對(duì)環(huán)境要求日益提高，泥漿外運(yùn)的成本也不斷增加，盡管鉆孔灌注樁仍然作為主力樁型，但不可否認(rèn)預(yù)制管樁在減輕擠土效應(yīng)的技術(shù)措施下，有較大的應(yīng)用空間。預(yù)制管樁的靜壓法沉樁在環(huán)境保護(hù)方面有著極大的優(yōu)越性，在相同的地質(zhì)條件下，無(wú)論在樁側(cè)摩阻力還是在樁端阻力上均比鉆孔灌注樁有更優(yōu)越的指標(biāo)，受到業(yè)主方的優(yōu)選。然而由于管樁上浮導(dǎo)致工程事故的報(bào)道層出不窮，管樁上浮成為影響管樁推廣的制約因素。

管樁上浮主要分為由于管樁擠土效應(yīng)導(dǎo)致周邊管樁上浮和由于壓樁卸壓導(dǎo)致被壓樁回彈。目前絕大部分有關(guān)管樁上浮的研究集中于由于管樁擠土效應(yīng)導(dǎo)致周邊管樁上浮，而沒(méi)有關(guān)于如何減少和控制壓樁卸壓導(dǎo)致被壓樁回彈的研究。究其原因，由于管樁擠土效應(yīng)導(dǎo)致周邊管樁上浮比由于壓樁卸壓導(dǎo)致被壓樁回彈的上浮從絕對(duì)量和危害上更加突出，更加引人關(guān)注，近年來(lái)通過(guò)采取防擠溝、應(yīng)力釋放孔、引孔沉樁，以及結(jié)合圍護(hù)工程常常采用的攪拌樁機(jī)作空攪松動(dòng)土層以隔斷擠土效應(yīng)，同時(shí)通過(guò)合理安排壓樁順序和當(dāng)日壓樁數(shù)量等辦法基本解決了管樁擠土效應(yīng)導(dǎo)致周邊管樁上浮問(wèn)題。由于壓樁卸壓導(dǎo)致被壓樁回彈導(dǎo)致上浮的問(wèn)題，同樣嚴(yán)重影響承載力，增加不均勻沉降，亟待解決。

靜壓樁是擠土樁，壓入過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致樁周?chē)恋拿芏仍黾樱鋽D土效應(yīng)取決于樁截面的幾何形狀、樁間距以及土層的性能。擠土效應(yīng)是指當(dāng)樁沉入地基后，樁間土體的結(jié)構(gòu)受到擾動(dòng)，土體相互擠壓、孔隙變小，這樣就使得孔隙水壓力增大，土體發(fā)生水平方向的側(cè)移和垂直方向的隆起，使樁及樁間土產(chǎn)生向上的位移，此時(shí)樁端與持力土層之間有間隙產(chǎn)生，造成浮樁。浮樁后，樁端與土層間產(chǎn)生空隙，使樁失去大部分的樁端承載力，同時(shí)還產(chǎn)生一定的負(fù)摩擦力。在這兩個(gè)因素的共同作用下，樁的極限承載力下降，同時(shí)土存在摩阻力作用，使得質(zhì)量差的樁接頭及樁身可能被拉裂，樁身結(jié)構(gòu)被破壞。

靜壓樁承載力的時(shí)效機(jī)理與其他樁型有較大差別,?主要?dú)w因于以下三方面:?1)?土的固結(jié)作用。壓樁過(guò)程中，樁擠壓排開(kāi)周?chē)馏w，使土體的總應(yīng)力增加。而處于正常固結(jié)狀態(tài)的樁周粘性土不排水剪切時(shí)收縮，故其有效應(yīng)力減小。根據(jù)有效應(yīng)力原理可知，超孔隙水壓力等于總應(yīng)力與有效應(yīng)力之差，因此，正常固結(jié)粘性土中有效應(yīng)力在增加。沉樁結(jié)束后，超孔隙水壓力從較高的孔壓區(qū)向較低的孔壓區(qū)消散，從而使樁周土產(chǎn)生固結(jié)。隨著固結(jié)時(shí)間增加，超靜孔隙水壓力逐漸減小，其消散速度和土體固結(jié)速度均逐漸減小，最后停止，這時(shí)候樁的承載力也達(dá)到了最大值。2)?土觸變性的恢復(fù)。樁周土在沉樁過(guò)程中受到擾動(dòng),?強(qiáng)度降低,?經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的休止后,?土強(qiáng)度的觸變損失得到恢復(fù),?甚至超過(guò)初始強(qiáng)度。3)?土殼效應(yīng)。受沉樁過(guò)程豎向剪切、橫向擠壓作用，樁周近旁的土成為完全塑性區(qū)，由于樁土界面的應(yīng)力最大，超孔隙水壓力也最大，因而不斷產(chǎn)生相對(duì)滑移，粘聚力最小，結(jié)合性最差的樁土界面將形成一層水膜，該水膜起到了降低沉樁阻力的作用，而且還能排開(kāi)塑性區(qū)內(nèi)的水，加速其固結(jié)。若壓樁途中因?yàn)榻訕兜仍蛲ｎD，該水膜消失，則沉樁阻力會(huì)在短時(shí)間內(nèi)顯著增加。壓樁結(jié)束后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的靜置和固結(jié)，逐步形成一層緊貼于樁身表面的硬殼層，該硬殼的厚度為3－20mm，隨土的性質(zhì)、樁表面粗糙程度而變化。由于該硬殼的抗剪強(qiáng)度高于周?chē)恋膹?qiáng)度，因此當(dāng)樁承受豎向荷載發(fā)生位移時(shí)，該層會(huì)隨樁身一同移動(dòng)，剪切發(fā)生在該層之外，即發(fā)生在完全塑性區(qū)與部分?jǐn)_動(dòng)區(qū)的交界面，這實(shí)質(zhì)上使樁的側(cè)表面摩擦面積增大，加大了樁的承載力。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種防止靜壓預(yù)制管樁上浮施工方法，可最大限度地防止壓樁后的反彈上行，提高樁的承載能力，減少樁的實(shí)際用量，繼而降低布樁系數(shù)。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

防止靜壓預(yù)制管樁上浮施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)?測(cè)量定位放線：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙精確算出尺寸關(guān)系或各樁位坐標(biāo)，對(duì)樁位進(jìn)行精確測(cè)放；

(2)?樁機(jī)就位：調(diào)整樁機(jī)對(duì)位、調(diào)平、調(diào)直；

(3)?插樁：吊起預(yù)制管樁，將樁一端送入樁帽中，待管樁放入樁機(jī)夾樁箱內(nèi)扶正就位后焊接樁尖，將樁插入土中0.5m-1.0m的深度后，用兩臺(tái)經(jīng)緯儀雙向控制管樁的垂直度，通過(guò)樁機(jī)導(dǎo)架的旋轉(zhuǎn)、滑動(dòng)進(jìn)行調(diào)整管樁位置和垂直度，記錄管樁每入土1米時(shí)壓力表的壓力值；