预应力混凝土预制管桩在广州南沙地区的应用分析.pdf

第6 期 2 O 0 5 年6 月 广东土木与建筑 GUANGD0NG ARCHI T ECT URE C I VI L ENGI NEERI NG N o 6 J U N2 加5 预应力混凝土预制管桩在广州南沙地区的应用分析 余 中华 ( 广 州南沙土地 开发 中心 广 州 5 1 1 4 5 7 ) 摘 要 ： 通过对广州南沙地 区软土地基条件 下预应 力混凝土预制管桩设计应用难点的分析 ， 提 出一些有针 对性 的解决办法 ， 供 同行参考。 关键词 ： 预应力混凝土预制管桩 ；软土地基；施工 1 地质条件及 基础概况 随着广州南沙大开发进程的不断加快 ， 该地区已 迅速发展成为我省工程项 目投资的一片热土，各种 不同规模的建筑物不断涌现 ， 但该地区普遍存在软 土层深厚等问题 ， 给建筑物基础选型带来了一定难 度。南沙地区作为滨海新区， 场地地貌多为珠江河 口三角洲平原或与剥蚀残丘交接 ， 地下水丰富， 淤泥 层深厚 属典型的软土地质， 其构造 白上而下一般为 素 填层或 耕植 土层 、 淤泥 层 、 淤泥 质 土层 、 砂 层或 粘 土 层 以及 强 、 中 、 微风 化岩 层 个别 存在 淤泥 层 中夹 砂砾层等现象 ， 其突出特点是淤泥层厚度大， 普遍为 1 0 3 0 m， 因而其岩层埋深都较大， 普遍超过 4 0 m。 考虑工期 、 建筑物使用功能和沉降控制要求等 因素， 目前预应力混凝土预制管桩这一基础形式的应 用较为普遍，笔者近年在南沙地 区直接参与的几个 工程以及所了解的其它工程， 绝大多数均采用预应力 混凝土预制管桩基础 2 管桩应用难点分析 2 1 因持力层埋深较大，故管桩桩长也普遍较大 ， 如达到 4 0 5 0 m， 给设计和施T造成一定困难； 2 2 因淤泥层厚度较大， 土层对桩身的握裹力或嵌 固力较差， 打桩施l丁时容易出现斜桩或断桩等质量 问题， 特别是承台或基坑开挖时更易出现这些问题； 2 3 部分工程因淤泥层夹有砂砾层 ， 或淤泥层下直 接为中、 微风化岩层等特殊情况 ， 施_T过程中对收锤 标准 、 贯入度 、 桩基入岩嵌固深度等较难把握： 2 4 桩基检测中容易出现、 类不合格桩 比例偏 高的现象 。 2 4 3 解 决措施 3 1 加强勘察工作 特别是在详勘阶段要适 当增加 钻点数量 ， 以尽可能获得详细的场地地质状况， 使桩 基设计依据更充分。如施T中出现异常情况 ， 也可 考虑以超前钻的形式进行补钻， 以查 明准确的地质 构造 ， 制定合理的处理方案。如某住宅小区工程局 部出现断桩率异常增高的情况 经超前钻发现该 区 域淤泥层下直接为中风化岩层 ， 且岩面倾斜较严重 ， 于 是根据 这一特 殊地 质情况 制定 了特 殊 处理措 施 ， 效果 良好。 3 2 设计单桩承载力取值不宜过高。以 5 o o预应 力管桩为例 ， 综合考虑桩长偏大 、 施T质量难控制 、 淤 泥层深厚 、 地质多变等影响 单桩设计承载力一般宜 小于 1 5 0 0 k N 。如某工程单桩设计承载力 2 ooO k N， 因 承载力较高， 收锤标准也相应较高 ， 实际施T中出现 部分桩打至超过 4 0 m，已进入持力岩层深度但仍无 法按设计要求收锤的现象。 3 3 设计收锤标准不宜过高 ， 收锤标准一般以贯入 度为主， 入岩深度或桩身嵌固深度为辅 ， 以防 现为 满足人岩深度或嵌固深度而将桩打至爆裂或断裂等 现象 如施工中出现淤泥层中夹较密实砂层或砾石 层时， 可考虑以贯入度为主控标准 ， 采用低锤轻打法 尽量穿过该土层， 如无法穿过则应收锤， 将此夹层作 为持力层。 3 4 对于桩身稳定性 ， 除考虑桩在岩层 中的锚固深 度外 ， 也可通过加强上部结构来解决， 如加强承台 、 地梁或采用筏板基础等方式。 3 5 重视试桩工作 ， 但在引用试桩结果时应考虑场 地地质变化 、 实际施工中可能出现施工操作或质量 与试桩存在一定偏差等原因， 一般应留有一定余地。 维普资讯 http:/ 2 0 o 5 年6 月 第6 期 余中 华： 预 应力 混 凝 土 预制 管 桩 在 广州 南 沙 地区 的 应用 分 析 3 6 施 工前应制定 切实可行 的施 T方案 。 对施 _T顺 序 、 桩机行走路线 、 场内施工材料堆放 、 质量控制措 施 、 可能出现问题的应急处理等方面作 详细规定， 同时加强对施 T作人员的培训和技术交底工作 ， 以 避免因操作不当或失误而造成质量问题 。 3 7 因桩身普遍较长， 故施工中要特别加强对桩身 垂直度的控制， 施打过程中桩锤与桩帽和桩身中线 始终保持重合， 严格控制桩身倾斜率。 同时特别注意 接驳桩时对桩身对接处的处理 ， 一定要在焊接前将 上下端板清刷干净， 焊接时焊缝应饱满， 焊好后要有 足够的冷却时间。如某T程桩检测出现较多的、 类桩。 经检查绝大部分为接口处的问题。 3 8 加强桩基检测 ， 承载力检测应尽量考虑静载试 验 ， 对、 类缺陷桩可考虑适当降低标准后使用 ， 其承载力折减可由设计人员根据具体缺陷部位和程 度加以确定。一般情况下可通过灌注混凝土补强 补强后桩承载力折减为类桩 8 0 ， 类桩 5 0 。 3 9 桩基施工完成后 ， 承台或基坑开挖时必须采取 防止桩倾斜或移位的措施 特别注意开挖顺序 、 开挖 后的土方堆放 、 施工机械行走与其它施T材料堆放 等问题。如某T程因承台开挖土方未能立即清运而 造成部分桩倾斜和移位 ， 给工程造价和工期都造成 较大影 响 4结束语 以上是笔者对广州南沙地区软土地基情况下预 应力混凝 土 管桩应 用 的几 点经 验 随着对 该桩 型认 识的不断提高， 预应力混凝土预制管桩在软土地基 中应用的风险将会得到 良好的控制 。 同时也期待其 它一些更能满足工程造价和工期要求的基础形式能 尽快成熟并在南沙地区广泛采用。 ( 上接第 1 5页 ) 及时通知注浆司机停止该处注浆管路的注浆。注浆 设备利用地表的砂浆搅拌站 1 座， 搅拌能力2 0 m 3 h ， 再利用盾构机 自配的 2台液压注浆泵 注浆能力 为2 x 1 2 m 3 h 。 当盾构机管片安装 1 0环后 ， 每隔 6 环在管片注 浆孔处开口检查注浆效果 ， 根据其结果决定是否进 一 步回填注浆， 以及是否安设单向阀。根据注浆效果 检查情况 ， 确定需进行 回填注浆的管片 ， 利用双液浆 泵进行回填注浆 ，其位置为管片顶部时针 1 l ：0 0或 者 I ：0 0 ( K块不进行回填注浆) 。 3 3管片拼装 盾构推进时应保持上下推进油缸的油压基本相 等， 使盾构机在导台的导向下往前推进。 通过控制盾 构尾与管片外围的间隙， 控制管片符合设计轴线要 求 ， 管片拼装工艺与正常掘进n -l ? H 同 在安装每一管片时 ， 先用人丁将每片的连接螺 栓初步紧固， 待安装完一环后用风动扳手对螺栓进 行进一步紧固， 待管片出盾尾后重新用风动扳手进 行紧固 ， 安装管片时推进油缸压力设定为 6 M P a 3 4 盾构机姿态与管片姿态监测 在盾构机拼装管片过程 中， 坚持进行盾构姿态 与管片姿态的人工测量和监测 ， 随时掌握盾构与管 片姿态情况与位移规律 。 及时反馈相关信息 ， 必要时 调整推进参数 、 盾尾间隙 、 注浆参数等 。 结合管片选 型等手段确保盾构推进的准确性 4 小 结 在隧道各区段软硬不均的情况下 ， 用盾构法和 矿山法分别对付软弱层软岩和微风化硬岩 。 最终形 成盾构法隧道。该“ 盾构法+ 矿山法” 的施T方法发 挥了两种方法的最大优势 ， 是地铁盾构区间遇到硬 岩段时值得推荐的一种施工方案。 维普资讯 http:/