作为经济发达、土地资源紧张的沿海城市,填海造地解决土地资源已司空见惯。填海造地普遍地质分层为表层3-5米坚实黏土,其下为20-30米厚流动淤泥,接着是黏化的砂层,下面分布为全、强、中风化花岗岩。因填土时间5-10年,土体未完成固结,处于欠固结状态,抗剪强度、地基承载力及侧摩阻力极限标准值低,导致预应力管桩设计有效桩长接近60m,且施工质量控制难度大。
本项目总占地面积13万方,总建面37万方,地上23万方,地下14万方,建筑业态:大型商业、学术交流中心、15-24层高层建筑,地下两层,采用框架结构、桩筏基础形式。天然地基采用真空堆载联合地基处理,管桩采用PHC高强预应力管桩啮合连接。
1、软基处理
真空堆载联合预压地基处理是淤泥地质地基的有效的处理方式。通过地基处理可以大幅度提高淤泥土的抗剪强度,节约基坑支护的经济成本,可以降低土方开挖难度及坑底施工管桩的难度。但限于真空预压时间段,深部淤泥处理效果不明显,坑底打桩仍需换填1米厚的砖渣,以保证打桩过程淤泥扰动和桩基施工设备行走。
2、施工过程质量控制
(1)严把材料源头关
材料质量直接关系到桩基成桩质量,材料进场验收至关重要,杜绝不合格材料进场的底线思维管理应牢牢守住。为管控好进场材料把关,项目部实行建设、监理、施工三方举牌验收,严格按规范和管理办法执行验收,不合格材料立即退场处理,并做好进场及退场记录;
进场记录应详尽详,包含桩型、质量、节长、节数、总量等,配合打桩记录作为最终桩基工程结算依据,避免在结算过程中因桩长问题推诿扯皮。验收存在管桩不符合规范的,三方严格按制度办理退场手续,并拍照存档。
(2)严控施工过程关
1)试桩试验是侦察兵。根据现场条件,选择代表性地层试桩,建议选择地层条件相对较差进行试桩,且试桩选择应涵盖所有塔楼和地下室。通过试桩确定施工工艺、施工参数(锤重、落距、贯入度)、验算桩设计参数与实际的拟合程度,作为大面积工程桩施工提供参考依据。
2)桩定位放线是关键。桩放线定位应严格按图纸进行,定位应准确,并经甲方、监理复核无误后,方可插桩施工。马虎定位一时爽,开挖承台一世痛,造成承台施工出现桩位偏差加大,尤其边桩偏位超过规范,需扩大承台尺寸以满足冲剪。
3)时刻复核垂直度。软土地质桩侧向约束力小,地层起伏大,容易造成桩基垂直度偏差大。施工过程中时刻复测桩基垂直度,穿透淤泥开始进入粗砂层,停锤立即校核垂直度,满足要求开始锤击沉桩。
4)啮合机械连接+焊接双保险。抗浮水位高,对接桩要求高,鉴于目前焊接工人普遍焊接技术不高,单纯焊接质量难以保证,为规避人为焊接质量难以保证,采用机械连接+焊接接桩工艺。为确保机械连接质量,在公桩螺栓对中母桩孔后,螺栓在上接桩自重作用下自动沉入木桩螺栓孔,并用10cm底冲程锤击确保螺栓全部进度栓孔,并用钢丝绳拔桩检验连接质量。
5)锤重锤距严控是核心。目前桩基施工作业班组以工程量结算工资,因此班组为提高收益,随意提高锤落距或不按设计要求更换重锤,提高沉桩速率,造成桩身质量难以保证,出现断桩及三、四类桩,造成工期滞后及补桩难度增加。因此桩基进场应核实锤重是否与设计相符,施工过程中严格按设计要求控制锤距及锤击频率。
6)施工记录可追溯。建议一桩一档工程记录,记录内容应详细,包括地面标高、接桩长度、接桩根数、焊接节点、送桩长度、每米锤击数、最后三阵锤击数,桩过程中暂歇、疑是断桩的实测位置等。每根桩作为一个“自然人”建议个人档案,作为检查验收、桩基检测、工程结算、桩质量问题最终依据。
7)严管收锤标准。最后三阵贯入度控制直接关系到单桩承载力及竖向抗压承载检测,现场管理严格按设计要求控制收锤标准控制在50mm/阵,对于桩长穿透粗砂层,且锤击数超过击,应及时联系设计判断收锤标准。因本项目端承摩擦桩,穿透粗砂桩测阻力分担达80%左右,所以最后三阵收锤标准放大到50mm/阵。贯入度控制过小,导致锤击数增大,影响桩身质量,故现场可按本要求适当调整。
3、高应变全数普查
桩基础工程作为主要的分部工程,桩基础质量直接关系工程的结构安全,项目决定采用高应变对所有管桩进行体检把脉(承载力和完整性),建立一桩一档的高应变检测结果。对三类桩采取灌芯补强,四类桩采取重新补桩,确保整个桩基础质量合格。通过全面的高应变检测,提前摸清每根桩的质量情况,也为后续正式检测提供了重要的依据。