1 引言
預應力混凝土管樁由于單樁承載力高,施工速度快,價格適宜等較多優(yōu)點,在華南、江浙和上海等地區(qū)得到了廣泛的應用。在眾多采用管樁基礎的工程中,發(fā)生了一些質(zhì)量事故,而這些事故中由于管樁接頭焊接質(zhì)量不良而引起的占了相當比例,因此國內(nèi)外都在研究開發(fā)非焊接接頭。管樁現(xiàn)場施打或靜壓時,一般均要接樁一至三次,目前多數(shù)工程是采用人工施焊,要求先對稱點焊4~6點,再由兩名熟練焊工對稱施焊,焊縫應連續(xù)飽滿,不得有夾渣或氣孔,施焊層數(shù)應在兩層以上。每個接頭一般約花20分鐘焊完,再等焊縫自然冷卻8分鐘后,才能繼續(xù)施打或壓樁。但施工實際情況,不少工地都馬虎從事,有的焊完后,兩、三分鐘即繼續(xù)施打沉樁,以致形成接頭淬火,打入土層后又難以檢查發(fā)現(xiàn)其弊端。當接頭處于軟土層或淤泥中,高溫焊縫遇水引起脆裂,稍有偏壓時接頭就損壞,不少工程因接頭焊接質(zhì)量不良造成了隱患。鑒于焊接質(zhì)量受人為因素和天氣條件的影響,因此尋求一種安全可靠的非焊接接頭,十分迫切。近幾年來,我們公司在我個人和同事們的努力下,研制開發(fā)了管樁嚙合式機械快速接頭,通過了廣東省建設廳組織的科學技術成果鑒定,并被國家建設部評定為《建設部2002年科技成果推廣項目》104項其中之一。
2 嚙合式(機械)快速接頭的構造
新型預應力混凝土管樁嚙合式(機械)快速接頭技術,是在管樁樁端每個接頭的預埋鋼板上,均勻焊上數(shù)個接樁用的連接槽,內(nèi)藏鋼銷板和壓力彈簧,如圖1、2所示。
鋼銷板為帶齒牙向樁身的滑塊,用優(yōu)質(zhì)碳素鋼制成,其后面以壓力彈簧緊固。管樁接駁時,首先把兩根接樁樁端預埋鋼板表面和鋼板上各個連接槽內(nèi)填塞的聚苯乙烯泡塑等雜物清理干凈,然后將連接銷(絲牙部分)涂上防水膠,待接樁用扳手旋入各根連接銷(絲牙部分)擰緊,連接銷有一半長度外露,這時把待接樁吊起,清掃干凈連接銷,接著在連接槽內(nèi)涂抹適量的防水膠,然后讓樁端的各個連接銷對準下部入土樁的連接槽后插入,從而使到連接槽內(nèi)的空隙被防水膠溢滿,使兩根樁通過連接銷的機械嚙合作用而緊密的連接起來。兩節(jié)樁的對接耗時1~2分鐘,即可繼續(xù)沉樁,相對傳統(tǒng)的焊接方法,工作效率提高80%以上,操作方便簡捷。
新型機械接頭受力不少于樁身受力,能滿足各類工業(yè)與民用建筑基礎工程中承壓、抗彎、抗剪、抗拔的預應力混凝土管樁的連接。
3 工程實例簡介
該項新型接頭,目前已在我省廣州、順德、佛山、汕尾和東莞等地的工程中應用。以下介紹佛山賓館擴建工程采用該項接頭技術的情況。該工程為地上5層、地下2層的公共建筑,作為該賓館大堂、商場、餐廳和會議廳之用,總建筑面積3.2萬平方米。
3.1 工程地質(zhì)條件
該場地地勢較平坦,其工程地質(zhì)自上而下為:雜填土、淤泥質(zhì)土、細砂、中砂、粉質(zhì)粘土、中砂、粘土、鈣質(zhì)頁巖。采用預應力管樁方案,樁端持力層放在鈣質(zhì)頁巖上。
地下水位埋藏深度介于1.2~1.6m,地下水對混凝土結構的腐蝕性等級屬弱。下伏微風化基巖相對較完整,作為基礎的持力層,就其地基條件而言是相對穩(wěn)定的。場地土在15m深度范圍內(nèi),有軟弱的淤泥質(zhì)土和松散、稍密的細、中砂層,綜合評定場地土的類型為中軟土,建筑場地類別為Ⅱ類。場地飽和砂土在7度地震作用下部分將發(fā)生液化,液化等級屬于輕微~中等等級。