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PHC管桩在基础施工过程中的优化

2020-12-08 20:42:47
       【摘 要】加强桩基施工工序的质量控制,分析在施工中可能或最容易出现的质量问题,提出相应的对策和优化,改进施工工艺予以预防。 
       【关键词】PHC管桩;施工工艺;优化应用 
       0 概述 
       桩基工程坐落在黄河冲积平原上,地质条件相对较为复杂,施工前,公司技术人员对在桩基施工方案进行了认真的分析与研究,根据设计要求于2009年10月开始打桩试验。1、2#焦炉PHC试验桩原设计桩长为30m,采用锤击法施工工艺;通过对单桩竖向抗压、水平静载及沉降量等主要技术指标的检测,根据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)判定施工方案满足设计要求,可以进行正式施工。 

       在正式施工过程中通过对施工工艺(采用静压法)的改变不仅减小了施工投入、截桩量,更降低了对周围环境的影响,最重要的是施工质量有了根本保障;PHC管桩长度在满足设计要求的情况下由30m最终变更为15~17m,大大降低了桩基工程的总投资,为公司前期基建工程节省了大量资金。 

       1 施工方案实际论证与优化应用 
       1.1 PHC管桩锤击法施工及检测结论 

       2010年公司正式开始PHC管桩施工,采用锤击法。在施工过程中发现原定30m的桩长遇到桩端持力层无法打入设计标高,且最后三阵贯入度(每阵十击)均小于20mm;经与设计院多次会谈商讨及可行性研究,决定将桩长变更为22m。 >深基坑排桩支护形式及设计方案优化


管桩优化设计-地基基础优化设计-PHC管桩在基础施工过程中的优化


       2#焦炉桩基工程采用高、低应变法检测,检测结论如下: 
       综合实测试验曲线分析,结合场地工程地质条件,根据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)判定: 
       菏泽聚隆能源有限公司1、2#焦炉工程高应变法所检测的38棵桩单桩竖向抗压承载力均满足设计要求;低应变法所检测的焦炉区、拦焦车轨道、熄焦车轨道共计150棵桩144棵为Ⅰ类桩,6棵为Ⅱ类桩,占桩总数的4.0%,桩身完整性合格率为100%,满足设计要求。 
       1.2 静压桩基一期工程施工及检测结论 
       静压法与锤击法施工工艺相比不仅能够减小了施工投入、截桩量,更降低了对周围环境的影响,最重要的是施工质量有了根本保障;因此公司决定在后续施工中采用更为先进、环保的静压法施工工艺。 
       在静压桩基一期施工过程中,技术人员发现当桩机压力达到桩的设计极限值时,大部分基桩并未压至设计标高,实际沉桩深度在15~18m之间;公司再次与设计院会谈商讨并进行可行性研究,决定将桩长变为18m,并在后续施工中得到应用。 
       工程分别对备煤及筛贮焦系统、油库工段、中心化验室、化产工段焦油氨水分离、焦油氨水分离槽及管廊、硫铵仓库、粗笨蒸馏、氨水蒸馏、除焦油器平台、电捕热焦油器、母液贮槽进行了施工。基槽开挖后,发现截桩在1~3米之间。工程采用高、低应变法检测,检测结论如下: 
       (1)备煤、筛贮焦系统工程高应变法所检测的20棵桩单桩竖向抗压承载力均满足设计要求;低应变法所检测的178棵桩中173棵为Ⅰ类桩,占桩基检测总数的97.2%;5棵为Ⅱ类桩占桩基检测总数的2.8%,均满足设计要求。 
       (2)油库工段、中心化验室管桩工程40棵桩中38棵为Ⅰ类桩,占桩基检测总数的95%;2棵为Ⅱ类桩,占桩基检测总数的5%;满足设计要求。 
       (3)化产工段各单位工程高应变法所检测的4棵桩单桩竖向抗压承载力特征值为1300KN;低应变法所检测的96棵桩均为Ⅰ类桩或Ⅱ类桩,桩身完整性合格率为100%,均满足设计要求。 
       1.3 静压桩基二期工程施工及检测结论 
       根据静压桩基一期施工经验,发现截桩较长,为节约投资,减少浪费,经与设计院研究商讨,在结合相近地貌下地基成型实例充分论证的基础上,在满足设计要求的单桩竖向抗压承载力和桩身完整性的前提下,公司进行大胆地改革创新,将桩长缩减为15m、16m、17m三种长度。 
       静压桩基三期分别对终冷洗苯、脱硫塔(试验桩)及脱硫工程、锅炉房、筛焦楼除尘地面站、鼓风机室、110KV变电所、煤气净化循环水及溴化锂制冷站、气柜进行了施工,工程采用高、低应变法检测,检测结论如下: 
       (1)终冷洗苯塔、气柜桩基工程,管桩长度为15m,高应变法所检测的5棵桩,设计承载力特征值为1300KN;低应变法所检测的30棵桩均为Ⅰ类桩或Ⅱ类桩,桩身完整性合格率为100%,均满足设计要求。 
       (2)脱硫塔桩基工程18#、36#、58#三棵试验桩长度均为17m,单桩竖向抗压承载力特征值为1300KN,满足设计要求;化产工段脱硫工程,管桩长度为15m,高应变法所检测的7棵桩单桩竖向抗压承载力极限值不小于2000KN;低应变法所检测的28棵桩中25棵为Ⅰ类桩,占桩基检测总数的89.2%;3棵为Ⅱ类桩占桩基检测总数的10.7%,均满足设计要求。 
       (3)锅炉房、筛焦楼除尘地面站桩基工程,管桩长度分别为16m与17m,高应变法所检测的10棵桩,设计承载力特征值为1600KN;低应变法所检测的48棵桩均为Ⅰ类桩或Ⅱ类桩,桩身完整性合格率为100%,均满足设计要求。 
       (4)鼓风机室、110KV变电所、煤气净化循环水及溴化锂制冷站桩基工程,管桩长度分别为17m、16m、16m,高应变法所检测的17棵桩,设计承载力特征值为1300KN;低应变法所检测的94棵桩均为Ⅰ类桩或Ⅱ类桩,桩身完整性合格率为100%,均满足设计要求。 >小议建筑结构的优化设计
       2 结论与应用 
       PHC 管桩长度在满足设计要求的情况下由最初设计30m变更为15~17m大大降低了桩基工程的总投资,通过对PHC管桩施工过程中长度的缩减,共节省基建投资约694万元。在满足设计要求的单桩竖向抗压承载力和桩身完整性的前提下,实现了桩基施工过程中的优化;为公司基建节省了大量资金,做到了真正意义上的“技术降本”。 
       PHC管桩一般来说造价比较便宜,桩端持力层可取中密~密实的砂性土层、硬塑~坚硬的粘性土层、全风化岩层甚至强风化岩层,比钻孔灌注桩、人工挖孔桩的持力层浅,工程费用比这些桩低。与相同地区的技术资料对比,不少工程的钻孔灌注桩改用静压PHC管桩后,节约了许多工程费用。 
       总的来看,静压PHC管桩在施工过程中还是优点大于缺点的;因此现代建筑行业已广泛应用在工业与民用建筑、铁路、桥梁、港口、码头等工程中。 
       【参考文献】 
       [1]聂荣君.浅析预应力管桩的优缺点[J].治淮,2003(07). 
       [2]JGJ106-2003 建筑基桩检测技术规范[S]. 
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