本发明涉及建筑施工,具体涉及一种预应力结构施工方法。
背景技术:
1、在如图1所示的地质条件中施工如图2所示的综合体,该综合体包含:新建居住、中小学、公园绿地、防护绿地、商业、商务、娱乐康体(复合公交枢纽)项目,其中,地面下设1层地下室(局部2层),地面上由14栋高层住宅(a1#~a6#、b1#~b8#)、2栋高层办公(b9-2#、b11-2#)、2栋6层商业(b9-1#、b11-1#)、1栋3层幼儿园(a7#)、1栋5层小学(a8#)、1栋3层示范区(b10#)组成,a3#楼、a4#楼、b5#~b8#楼标高22.800m,a7#楼标高21.700m,a8#楼标高22.100m,b1#~b4#楼标高22.200m,b9-1#楼标高21.350m,b10#楼标高21.600m,b11-1#楼标高21.900m,设计使用年限为50年,在该地质条件中施工何种地基基础以具备足够的承载力成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供一种预应力结构施工方法,以克服上述现有技术中的不足。
2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种预应力结构施工方法,包括如下步骤:
3、s1、场地地面平整:对场地地面进行平整,以让表层土承载力特征值满足桩机稳定工作的要求;
4、s2、沉桩施工:采用桩机进行静力压桩,所压桩为phc系列预应力混凝土管桩,并控制压桩的施工进度,且遵循先深后浅,先中间后外围、先主楼后裙楼的压桩顺序原则,预应力混凝土管桩桩端进入持力层的深度≥1.0m;
5、s3、基坑开挖:在沉桩全部完成后分层进行基坑开挖,高差不应超过1m;
6、s4、确定连接构造:依据每根预应力混凝土管桩的实际施工高度与设计高度的关系,确定每根预应力混凝土管桩与承台的连接构造,并分别开展对应作业程序;
7、s5、基槽回填:排除积水,清除虚土和建筑垃圾,填土采用黏性土、灰土或素混凝土分层夯实。
8、在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
9、进一步,若桩机为静压桩机时,表层土承载力特征值不小于100kpa;若桩机重量大于4000kn时,表层土承载力特征值不小于120kpa,否则用碎石或建筑碴土进行回填并辗压密实后方可施工。
10、进一步,所压桩为phc系列预应力混凝土管桩,桩身混凝土强度等级为c80,管桩桩尖采用闭口十字型桩尖,桩端浇筑1.5m厚c20补偿收缩混凝土。
11、进一步,压桩以压桩力控制为主,桩长控制为辅,终压前应进行稳压,稳压压桩力不小于终压力,稳定压桩时间为3min;对压桩力达到试桩和设计要求,但桩长未达到设计桩长的基桩应加大压桩力,压桩力加大至不小于设计压桩力的1.1倍且不超过桩身容许压桩力;在深厚饱和软土中沉桩,当布桩密集无经验时,应在施工过程中监测桩顶的水平位移,监测数量不应少于6根;沉桩施工过程中应对桩顶标高的变化进行监测,检测数量不应少于总桩数的5%,且不应少于10根。
12、进一步,粉土及饱和粘性土基坑开挖,应在沉桩全部完成10d后进行,饱和粘性土含淤泥及淤泥质土;桩顶以上1.0m内的土方采用小型机械配合人工的方式进行;基坑开挖中若桩顶高低不齐,则采用人工逐批开挖出桩头,截桩后再行开挖;软土地区的基坑开挖,采用小型机械配合人工分层均衡进行。
13、进一步,单桩接桩应在桩尖穿过硬土层后进行,避免桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层中接桩,任意单桩的接头数量不超过2个。
14、进一步,高层建筑使用管桩时,承台下存在承载力特征值为70kpa及以下的软土时,承台下应采用水泥土搅拌桩进行满堂咬合土体加固,也可采用混凝土或砂石换填,加固或换填处理深度承台底面以下不应小于2m,或至承台底面以下较好土层的顶面,承台周边加固范围不应小于1m,土体加固后应进行连续贯入动力触探配合钻芯检测。
15、进一步,s4中具备如下几种情况下:
16、①、若预应力混凝土管桩的实际施工高度小于设计高度,则挖去管桩桩顶以上的土形成一个环绕管桩的孔,所挖孔孔底低于管桩桩顶,依据所挖孔内径以及管桩内径分别制作外钢筋笼以及内钢筋笼,外钢筋笼布置在所挖孔内,内钢筋笼下端焊接托板后下放入预应力混凝土管桩内,内钢筋笼中间区域的托筋搭在管桩桩顶以让内钢筋笼悬空,在管桩内浇筑不低于c30且不低于承台强度等级的微膨胀混凝土填芯,以及在所挖孔内浇筑比承台混凝土高一等级且不低于c30的接桩混凝土,待混凝土凝固,再在接桩外围浇筑低于接桩桩顶的素混凝土垫层,最终浇筑承台,外钢筋笼顶端的附加竖筋以及内钢筋笼顶端的锚固钢筋处在所浇筑的承台内;
17、②、若预应力混凝土管桩的实际施工高度等于设计高度,则依据管桩内径制作内钢筋笼,并在内钢筋笼下端焊接托板后下放入预应力混凝土管桩内,内钢筋笼中间区域的托筋搭在管桩桩顶,以让内钢筋笼悬空,在管桩内浇筑不低于c30且不低于承台强度等级的微膨胀混凝土填芯,待混凝土凝固,再在管桩外围浇筑低于管桩桩顶的素混凝土垫层,最终浇筑承台,内钢筋笼顶端的锚固钢筋处在所浇筑的承台内;
18、③、若预应力混凝土管桩的实际施工高度等于设计高度,则在管桩桩顶固定一个环形端板,并在环形端板上呈环状焊接多个锚板,在每个锚板上焊接向外扩展的锚筋,依据管桩内径制作内钢筋笼,并在内钢筋笼下端焊接托板后下放入预应力混凝土管桩内,在管桩内浇筑不低于c30且不低于承台强度等级的微膨胀混凝土填芯,待混凝土凝固,再在管桩外围浇筑低于管桩桩顶的素混凝土垫层,最终浇筑承台,锚板上的锚筋以及内钢筋笼顶端的锚固钢筋处在所浇筑的承台内;
19、④、若预应力混凝土管桩的实际施工高度等于设计高度,则挖去管桩桩顶以上的土形成一个环绕管桩的孔,所挖孔孔底低于管桩桩顶,再浇筑一个护筒以护孔,护筒顶部具有环绕的素混凝土垫层,素混凝土垫层低于管桩桩顶,依据护筒内径以及管桩内径分别制作外钢筋笼以及内钢筋笼,外钢筋笼布置在护筒内,内钢筋笼下端焊接托板后下放入预应力混凝土管桩内,在管桩内浇筑不低于c30且不低于承台强度等级的微膨胀混凝土填芯,以及在护筒内浇筑与承台同强度等级的混凝土,待混凝土凝固,最终再浇筑承台,外钢筋笼顶端的附加竖筋、内钢筋笼顶端的锚固钢筋以及管桩桩身的预应力筋处在所浇筑的承台内;
20、⑤、若预应力混凝土管桩的实际施工高度小于设计高度,则挖去管桩桩顶以上的土形成一个环绕管桩的孔,所挖孔孔底低于管桩桩顶,在管桩桩顶固定一个环形端板,并在端板上呈环状焊接多个锚板,在每个锚板上焊接锚筋,依据所挖孔内径以及管桩内径分别制作外钢筋笼以及内钢筋笼,外钢筋笼布置在所挖孔内,内钢筋笼下端焊接托板后下放入预应力混凝土管桩内,内钢筋笼中间区域的托筋搭在管桩桩顶,以让内钢筋笼悬空,在管桩内浇筑不低于c30且不低于承台强度等级的微膨胀混凝土填芯,以及在所挖孔内浇筑比承台混凝土高一等级且不低于c30的接桩混凝土,待混凝土凝固,再在接桩外围浇筑低于管桩桩顶的素混凝土垫层,最终浇筑承台,外钢筋笼顶端的附加竖筋以及锚筋处在所浇筑的承台内。
21、进一步,情况①中所挖孔内径比管桩外径大300mm,且所挖孔孔底比管桩桩顶低至少500mm;情况④中护筒内径比管桩外径大400mm,且护筒内底比管桩桩顶低至少350mm;情况⑤中所挖孔内径比管桩外径大400mm,且所挖孔孔底比管桩桩顶低至少500mm。
22、进一步,在管桩内所浇筑的不低于c30且不低于承台强度等级的微膨胀混凝土填芯为c35微膨胀混凝土。
23、本发明的有益效果是:在该地质条件下以该方法施工该预应力结构作为地基基础可以具备足够的承载力,可以让所施工的地基基础等级为甲级,从而确保该综合体可以顺利施工,并满足设计使用年限,此外,预应力混凝土管桩与承台之间连接性能好,可构成抗压桩以及抗拔桩,在管桩实际施工高度与设计高度有差距时,也能灵活地进行施工。
1.一种预应力结构施工方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种预应力结构施工方法,其特征在于,若桩机为静压桩机时,表层土承载力特征值不小于100kpa;若桩机重量大于4000kn时,表层土承载力特征值不小于120kpa,否则用碎石或建筑碴土进行回填并辗压密实后方可施工。
3.根据权利要求1或2所述的一种预应力结构施工方法,其特征在于,所压桩为phc系列预应力混凝土管桩,桩身混凝土强度等级为c80,管桩桩尖采用闭口十字型桩尖,桩端浇筑1.5m厚c20补偿收缩混凝土。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种预应力结构施工方法,其特征在于,压桩以压桩力控制为主,桩长控制为辅,终压前应进行稳压,稳压压桩力不小于终压力,稳定压桩时间为3min;对压桩力达到试桩和设计要求,但桩长未达到设计桩长的基桩应加大压桩力,压桩力加大至不小于设计压桩力的1.1倍且不超过桩身容许压桩力;在深厚饱和软土中沉桩,当布桩密集无经验时,应在施工过程中监测桩顶的水平位移,监测数量不应少于6根;沉桩施工过程中应对桩顶标高的变化进行监测,检测数量不应少于总桩数的5%,且不应少于10根。
5.根据权利要求1所述的一种预应力结构施工方法,其特征在于,粉土及饱和粘性土基坑开挖,应在沉桩全部完成10d后进行,饱和粘性土含淤泥及淤泥质土;桩顶以上1.0m内的土方采用小型机械配合人工的方式进行;基坑开挖中若桩顶高低不齐,则采用人工逐批开挖出桩头,截桩后再行开挖;软土地区的基坑开挖,采用小型机械配合人工分层均衡进行。
6.根据权利要求1所述的一种预应力结构施工方法,其特征在于,单桩接桩应在桩尖穿过硬土层后进行,避免桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层中接桩,任意单桩的接头数量不超过2个。
7.根据权利要求1所述的一种预应力结构施工方法,其特征在于,高层建筑使用管桩时,承台下存在承载力特征值为70kpa及以下的软土时,承台下应采用水泥土搅拌桩进行满堂咬合土体加固,也可采用混凝土或砂石换填,加固或换填处理深度承台底面以下不应小于2m,或至承台底面以下较好土层的顶面,承台周边加固范围不应小于1m,土体加固后应进行连续贯入动力触探配合钻芯检测。
8.根据权利要求1所述的一种预应力结构施工方法,其特征在于,s4中具备如下几种情况下:
9.根据权利要求8所述的一种预应力结构施工方法,其特征在于,情况①中所挖孔内径比管桩外径大300mm,且所挖孔孔底比管桩桩顶低至少500mm;情况④中护筒内径比管桩外径大400mm,且护筒内底比管桩桩顶低至少350mm;情况⑤中所挖孔内径比管桩外径大400mm,且所挖孔孔底比管桩桩顶低至少500mm。
10.根据权利要求8所述的一种预应力结构施工方法,其特征在于,在管桩内所浇筑的不低于c30且不低于承台强度等级的微膨胀混凝土填芯为c35微膨胀混凝土。