作為擠土型樁,預應力管樁樁尖的施工對周邊環境的影響不可避免,根據理論及工程實踐,要減少施工擠土效應對周邊環境的影響,可從以下幾方面入手:
1.合理選擇樁尖
管樁樁尖樁尖形式主要有十字型、圓錐型及開口型。前兩種屬封口型,土體無法進入樁內,后一種樁尖成樁后樁身下部約有l/3~1/2樁長的內腔被土體塞住,從土體閉塞效果來看,單樁承載力不會降低,但擠土作用減少。
2.合理安排打樁順序
從實踐經驗看,合理的打樁順序能有效減少打樁帶來的打樁擠土效應,該法在工程中應用也最為廣泛,常采用的打樁順序有靠近建筑物的樁先打、遠離建筑物的樁后打、從中間往四周分散打樁、跳打、分區域打樁等。
3.嚴格控制打樁節奏和速率
嚴格控制每天打樁的數量,一般而言,打樁速率越慢越好,但施工中不可能為了減少擠土效應而放慢施工速度,因此應綜合考慮。施工前期,因打樁擠土效應疊加的很少,故可適當加快速度,打樁施工后期因土體已接近不可壓縮,打樁速率對土體的位移很敏感,擠土效應明顯,此時應加強現場監督,嚴格控制打樁速率,這方面應結合打樁擠土效應監測進行。如打樁擠土效應位移過大則減少打轉根數并遠離影響建筑物區域打樁。
4.置應力釋放孔
該方法是最常見的防擠土措施。因孔隙水壓力隨著沉樁數量的漸增而逐步增大,使土體產生流塑現象,為降低地基中的地下水位或改善地基的排水特征,減少和加快消散沉樁引起的超靜孔隙水壓力,減少土體位移,要在各沉樁區的外圍進行預鉆孔,構筑砂井或碎石樁。釋放孔孔徑以400 mm~500 mm為宜,孔距1 m,孔深視樁長等而定。應力釋放孔一般布置在淺層導溝內。
5.加強打樁擠土效應的監測
要加強施工過程中擠土效益監測,具體內容包括監測擠土位移、孔隙水壓力、地下水位、以及地面及房屋的沉降等,并將結果及時反饋給設計等有關各方。提倡邊打樁邊監測,以監測結果指導打樁流程與打樁節奏。
6.采取其他必要的工程防護措施
其他措施主要包括袋裝砂井或塑料排水板、防擠溝、預鉆孔取土沉樁等。設置袋裝砂井時砂井直徑以70mm~80mm為宜,間距lm~1.5m,深10m~12m;設置塑料排水板時其深度、間距與袋裝砂井相同。防擠溝能消除部分地面振動,有效保護距樁基較近的管線,但對保護較大基礎的房屋作用不大,可與其他措施結合使用。防擠溝寬一般為0.5m~0.8m,深度以邊坡能自立為準。預鉆孔沉樁施工時孔徑約比樁徑小50mm~100mm,深度約為樁長的1/3~1/2,施工時隨鉆隨打,樁架宜具備打鉆雙重性能。