1前言
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁以其單位成本相對(duì)不高、施工進(jìn)度快、承載力高、采用靜壓法時(shí)沒(méi)噪音等優(yōu)點(diǎn)，符合綠色環(huán)保的要求，目前廣泛用于各項(xiàng)建筑工程。但在地質(zhì)條件較差(如軟土中存在硬夾層或孤石等)或者打樁施工順序的不合理，還有管樁自身承受水平荷載能力差等原因，管樁在施工過(guò)程中容易發(fā)生斷樁、傾斜等缺陷。對(duì)于斷樁，在施工過(guò)程中能夠及早發(fā)現(xiàn)時(shí)，一般采用補(bǔ)樁進(jìn)行處理，簡(jiǎn)單快捷。下面通過(guò)某工程實(shí)例淺談Ⅲ類樁的處理方法及預(yù)防措施。
2工程概況
某居住小區(qū)55#樓地下一層，地上32層，建筑面積18579m2。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為靜壓C80、PHCφ500一100一AB高強(qiáng)度鋼筋混凝土管樁，樁端持力層為⑧一1土狀強(qiáng)化流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖，單樁承載力設(shè)計(jì)值為2300KN，錘擊打樁機(jī)選用GZY一600型，管樁選用“建華”牌PHC管樁，樁身鹼強(qiáng)度等級(jí)C80。設(shè)計(jì)總樁數(shù)255根。
3施工簡(jiǎn)況及原因分析
在后期的低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)過(guò)程中.發(fā)現(xiàn)有部分樁其樁身質(zhì)量評(píng)述為有明顯缺陷(Ⅲ類樁)。對(duì)于本工程出現(xiàn)管樁缺陷的位置分別在8m附近及10m附近。也就是出現(xiàn)于樁身及接頭部位，其出現(xiàn)三類樁的原因主要有以下幾個(gè)方面：
3.1施工工藝原因
本工程淤泥層較厚.根據(jù)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)施工情況比照地質(zhì)勘察報(bào)告可知樁端全截面進(jìn)入持力層約3～5m.其余部分均處于軟弱層中，使得管樁嵌入深度不足；并由于本工程工期緊，安排有8—1O臺(tái)錘擊樁機(jī)于場(chǎng)內(nèi)同時(shí)施工，每棟樓內(nèi)樁數(shù)較密.且錘擊管樁屬擠土樁。因此未能在施工順序及時(shí)間安排上做好周密安排。造成了擠土效應(yīng)且對(duì)樁身及接頭焊縫處的質(zhì)量產(chǎn)生影響。
根據(jù)地質(zhì)助查報(bào)告可知持力層強(qiáng)風(fēng)化凝灰?guī)r(砂土狀)、強(qiáng)風(fēng)化凝灰?guī)r(碎塊狀)上全為軟弱層，在施工過(guò)程中，施工人員往往由于麻痹思想及趕工需求，未能對(duì)當(dāng)樁端接近持力巖層面時(shí)及時(shí)注意貫入度突變并計(jì)量貫入度，也未適當(dāng)調(diào)整落距，做到重錘低擊，從而造成錘擊能量過(guò)大，又未能通過(guò)克服樁側(cè)摩阻力消耗多余的能量，造成往尖入巖時(shí)，過(guò)多的能量作用于樁端及振動(dòng)耗能.使得樁身出現(xiàn)反彈現(xiàn)象.導(dǎo)致局部樁身及接頭焊縫處出現(xiàn)局部應(yīng)力超限和過(guò)度振動(dòng)，造成樁身質(zhì)量存在缺陷。
3.2接頭焊縫原因
施工班組中某些焊工技術(shù)不嫻熟、或?yàn)樽非筮M(jìn)度未認(rèn)真施焊、或端頭板銹跡未清除干凈就施焊.造成兩節(jié)管樁之間的端頭板焊縫出現(xiàn)了裂紋、孔穴、未熔合、未焊透等缺陷.從而影響到整根樁的質(zhì)量。
施工中首節(jié)樁樁身垂直度控制超出規(guī)范范圍.造成兩端頭板處縫隙增大，在填充墊片時(shí)不均勻或由于縫隙過(guò)大未能填滿，造成縫隙不能被完全焊滿或焊好。
3.3管樁本身的質(zhì)量原因
樁身本身存在微小裂隙。管樁進(jìn)場(chǎng)由于基本上是在晚上，照明不足，且在卸管樁堆放于場(chǎng)內(nèi)時(shí)是放成2層，造成質(zhì)檢人員未能及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)，而被用于工程之中，在施打過(guò)程中裂隙得到發(fā)展。
樁端端頭板與樁身混凝土之間在制作過(guò)程中由于離心的作用，兩者之間存在微小裂隙沒(méi)有緊密結(jié)合，影響到聲波傳遞。
3.4土方開(kāi)挖原因
由于本工程淤泥層巨厚.土方開(kāi)挖過(guò)程中挖斗在開(kāi)挖時(shí)碰撞管樁.造成樁身斷裂及接頭出現(xiàn)裂縫。土方開(kāi)挖階段重型挖土機(jī)械及運(yùn)輸機(jī)械在場(chǎng)內(nèi)的行走，也容易對(duì)樁身產(chǎn)生擠壓效應(yīng)，從而影響到樁身質(zhì)量。
4補(bǔ)強(qiáng)措施
根據(jù)PHC管樁的缺陷位置距樁頂距離可分為樁頭部位缺陷(缺陷位置距樁頂2倍樁徑左右)、淺部缺陷(缺陷位置距樁頂3-6m)、深部缺陷(缺陷位置距樁頂大于6m)。其處理方法一般有接樁法、填芯法及補(bǔ)樁法。
由于本工程現(xiàn)場(chǎng)土方已經(jīng)開(kāi)挖、開(kāi)挖面以下均為淤泥，且都為群樁承臺(tái)。因此補(bǔ)樁及接樁方案的實(shí)施都較為困難。為此，最終選擇在樁芯增設(shè)鋼筋混凝土并進(jìn)行注漿加固的方案。
4.1前期準(zhǔn)備工作
根據(jù)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)施工情況確定注漿工藝參數(shù)：
?、俦脡?～2MPa，②泵量10～40L／min，③漿液濃度水灰比0.5～O.6，④比重1.7～1.8，⑤水泥注入量0.5～1.Ot/樁(第一次注漿0.3～0.4t，第二次注漿0.5～0.8t)。
4.2具體做法
(1)三類樁處理前，人工將樁芯空腔里因?yàn)樗蜆都巴练介_(kāi)挖時(shí)掉入的填土清理至樁端。清除完后從樁芯處下等同樁身長(zhǎng)度的采用6根III級(jí)鋼φl8為主筋、φ8@150箍筋的鋼筋籠。往下鋼筋籠的刷時(shí).隨鋼筋籠頂埋二根DN15的注漿管，一根為下端開(kāi)口(在缺陷部位上方)，一根為注漿花管(往缺陷部位下方).注漿管用自行車(chē)內(nèi)胎包扎和鐵絲捆扎，下管后灌滿水。
(2)回填碎石：用粒徑為φ10～20mm較均勻的無(wú)粉末碎石將樁芯空腔內(nèi)回填并至孔口。
(3)洗孔：用缺陷部位下方的注漿管壓水沖洗孔內(nèi)泥皮、雜物及碎石表面的污物，直至回水變清為止。
(4)第一次注漿(采用在裂隙上方的管)：采用水灰比為0.5～0.6濃漿。灌至孔口冒濃漿為止，若出現(xiàn)漿液沉析或碎石壓實(shí)下降，應(yīng)繼續(xù)加碎石及繼續(xù)注漿，漿液材料使用水泥，加U型膨脹劑和活性硅粉(摻量為水泥重量的8％～10％)。
(5)第二次注漿(采用在裂隙上方的管)：第一次注漿把空腔的管樁變成為了實(shí)心樁.也為第二次注漿創(chuàng)造了施工條件。在第一次注漿后6-12h內(nèi)，進(jìn)行第二次注漿。第二次注漿的目的為了填補(bǔ)裂隙、補(bǔ)強(qiáng)加固.以及在樁裂隙位置外側(cè)形成漿包，加大樁裂隙部位斷面，樁的截面積加大，使樁裂隙部位得到修復(fù)，達(dá)到符合樁設(shè)計(jì)所需承載力的受力要求。
5施工效果分析評(píng)價(jià)
在對(duì)出現(xiàn)的Ⅲ類樁進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理后.于補(bǔ)強(qiáng)之后28d之內(nèi)對(duì)其進(jìn)行樁身質(zhì)量完整性進(jìn)行復(fù)測(cè).檢驗(yàn)結(jié)果為80#樁I類樁、106#樁為Ⅱ類樁。滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。在后期的主體施工過(guò)程中進(jìn)行沉降觀測(cè)，沉降觀測(cè)均符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求.無(wú)異常情況。說(shuō)明本工程對(duì)出現(xiàn)的Ⅲ類樁采用的在樁芯增設(shè)鋼筋混凝土并進(jìn)行注漿加固的方案是有效的。在一定條件下可值得推廣和應(yīng)用。
6結(jié)語(yǔ)
在管樁施工過(guò)程中出現(xiàn)了Ⅲ類樁后，經(jīng)過(guò)綜合考慮、研究Ⅲ類樁的成因及樁的設(shè)計(jì)參數(shù)，采用了樁芯灌注型鋼筋混凝土和預(yù)留錨桿靜壓樁的方法作為補(bǔ)強(qiáng)加固的處理措施，并經(jīng)過(guò)工程實(shí)際的檢測(cè)，證明了這種加固補(bǔ)強(qiáng)的處理措施確實(shí)起到了真正的作用，一方面工程成本減少了較大的投入，另一方面避免了工程工期受到較大的影響，從而取得了較好的效果，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。通過(guò)這次Ⅲ類樁的加固補(bǔ)強(qiáng)處理，對(duì)今后同類管樁基礎(chǔ)施工時(shí)，要吸取教訓(xùn)，首先對(duì)壓樁機(jī)械要有所選擇，要求盡可能選用具有雙層抱壓器的壓樁機(jī)械，抱壓器之問(wèn)間距較大，可以保證壓樁時(shí)樁的垂直度；其次，樁的連接采用機(jī)械連接方法，減少管樁焊縫停滯時(shí)間，加快施工進(jìn)度，經(jīng)濟(jì)效果佳；另外，為了避免錘擊打樁的“擠土效應(yīng)”，要求控制錘擊打樁順序和壓樁量，同時(shí)，宜加強(qiáng)施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)工作；最后，在土方開(kāi)挖施工過(guò)程中，要求合理選用適宜的開(kāi)挖機(jī)械，有專人現(xiàn)場(chǎng)指揮土方開(kāi)挖工作，盡可能避免由于開(kāi)挖機(jī)械碰撞管樁而造成的質(zhì)量問(wèn)題。
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