引言
預(yù)應(yīng)力靜壓管樁因具有承載力高、單價(jià)低、工期短、施工簡(jiǎn)單、無噪音等優(yōu)點(diǎn)而深受工程界的青睞，已成為軟土地區(qū)一種廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)形式，并取得了顯著的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。但因多方面的原因，預(yù)應(yīng)力管樁的質(zhì)量問題時(shí)有發(fā)生。
1工程概況
某化工有限公司擬建1#～6#儲(chǔ)罐。1#～4#儲(chǔ)罐直徑12.3m，罐體體積為1250m?3，5#～6#儲(chǔ)罐直徑8.0m，罐體體積為600m?3。1#～6#儲(chǔ)罐基礎(chǔ)形式均為樁基礎(chǔ)，采用預(yù)應(yīng)力管樁PHCA400(80)，L=19m，樁頂絕對(duì)標(biāo)高為+2.40（場(chǎng)地整平后絕對(duì)標(biāo)高為+2.50～2.60），樁端持力層為第5層粉土層，單樁承載力特征值為350kN。1#～4#儲(chǔ)罐均布置51根樁；5#～6#儲(chǔ)罐均布置22根樁。采用靜壓機(jī)沉樁，6個(gè)儲(chǔ)罐共沉樁248根。
2管樁事故簡(jiǎn)述
在沉樁過程中出現(xiàn)樁頭偏移和隆起，最大位移量為20cm，最大隆起量為8cm，但業(yè)主、施工方以及監(jiān)理方均未引起重視。沉樁完成后，靜載荷試驗(yàn)不合格，小應(yīng)變?cè)囼?yàn)表明部分樁為III，IV類樁，具體如下表1，表2
3工程地質(zhì)條件
①層素填土，呈松散～稍密狀，厚度一般不超過1.0m，主要由粉質(zhì)粘土組成，夾有少量磚石碎塊，均勻性差。
①-1層淤泥質(zhì)素填土，主要分布在新近填沒的河塘部位，灰色，松散，主要由粉質(zhì)粘土組成，為暗浜填土，夾少量磚瓦碎塊，土質(zhì)軟弱，不均勻。
?、?1層粉質(zhì)粘土，褐黃色～灰黃色，可塑，較均勻，具有一定的強(qiáng)度，屬中等壓縮性地基土，構(gòu)成了擬建場(chǎng)地淺部的“硬殼層”，但厚度較?。ê穸仍?0cm左右）。
③-2層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，黃灰色，流塑，頂部為軟塑，由上往下漸軟，見少量氧化物斑點(diǎn)，較均勻，屬高縮性軟弱地基土，工程性能較差；
④層淤泥，含水率高，屬高壓縮性，低滲透性軟弱地基土，工程性能差，為天然地基軟弱下臥層；
⑤層淤泥質(zhì)粘土，分布穩(wěn)定，厚度大，屬高壓縮性，低滲透性軟弱地基土，工程性能差；
?、迣臃弁粒喝珗?chǎng)地分布，呈中密～稍密狀。
4事故原因分析
綜合土層地質(zhì)條件，以及沉樁施工記錄，初步分析管樁事故原因如下：
1）淺層土體土性較差：儲(chǔ)罐區(qū)大部分位于暗浜區(qū)域，尤其是1#，4#，5#罐，暗浜厚度達(dá)3m左右。浜填土為淤泥質(zhì)土，土性較差，不能為壓樁機(jī)提供足夠的地耐力。壓樁機(jī)走位時(shí)，地基承載力不足，導(dǎo)致該層土產(chǎn)生塑性流動(dòng)，一方面對(duì)工程樁產(chǎn)生較大的水平力，導(dǎo)致工程樁偏移；另一方面導(dǎo)致地基土隆起量較大，從而拖帶工程樁隆起。
2）沉樁速率過快：據(jù)現(xiàn)場(chǎng)了解，每天沉樁25根左右，最多一天達(dá)35根。遠(yuǎn)超過規(guī)范的控制要求。沉樁速率過快，導(dǎo)致軟土中孔隙水壓力來不及消散，一方面加劇了土體的擾動(dòng)，從而導(dǎo)致淺層土體的強(qiáng)度進(jìn)一步降低；另一方面，孔隙水壓力直接作用在工程樁上，對(duì)工程樁有水平向的推力，造成工程樁的偏移。
3）樁身強(qiáng)度可能不足：目前市場(chǎng)上管樁質(zhì)量參差不齊，多數(shù)管樁養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠就投入使用，容易造成質(zhì)量事故。
5事故處理
針對(duì)本工程特點(diǎn)，并結(jié)合以往處理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)未傾斜的Ⅲ、Ⅳ類樁進(jìn)行填芯加固，填芯厚度應(yīng)超過裂縫位置一定深度；對(duì)傾斜的Ⅲ、Ⅳ類樁，先進(jìn)行扶正，再進(jìn)行填芯加固。填芯主要是在管樁內(nèi)部設(shè)置鋼筋籠，并在斷裂位置上下1.5m范圍內(nèi)加密鋼筋，鋼筋籠下至斷裂位置下3米。
具體加固施工方法如下：
1）用高壓水槍對(duì)III類，IV類進(jìn)行清孔處理。并請(qǐng)專業(yè)施工隊(duì)，結(jié)合小應(yīng)變檢測(cè)的樁身完整性報(bào)告用高強(qiáng)探燈確定裂縫及斷樁位置。
2)樁內(nèi)填芯。填芯前清洗樁管，提高填芯混凝土與管樁樁身混凝土的整體性。然后下鋼筋籠，配筋主筋為6φ16，在接樁位置另加6φ16，鋼筋籠下至斷裂位置下3米，且不小于（上節(jié)樁長L+3m），并在鋼筋籠底焊接5mm厚薄鋼板托板。
3）樁內(nèi)澆灌C??35?細(xì)石砼，摻入8~10%微膨脹劑。
4）施工完成后復(fù)測(cè)樁身偏位情況。
5）填芯加固處理10天后，選取有代表性的基樁進(jìn)行靜載試驗(yàn)，樁數(shù)不少于3根。
5）增加沉降觀測(cè)點(diǎn)，加強(qiáng)對(duì)沉降量和沉降差監(jiān)測(cè)。
樁內(nèi)填芯如下圖3所示。
目前，該工程已完工，經(jīng)過灌水試壓再到投入使用，未發(fā)生質(zhì)量問題。從沉降監(jiān)測(cè)資料來看，沉降量、沉降速率及傾斜率均滿足規(guī)范要求。
6結(jié)論建議
根據(jù)上述的分析，本工程有如下經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)值得參考：
1)嚴(yán)格控制樁身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度
為了確保樁身質(zhì)量，要求管樁出廠前應(yīng)至少有14天齡期的自然養(yǎng)護(hù)時(shí)間。每批樁進(jìn)場(chǎng)必須提供相應(yīng)的質(zhì)量保證書，樁材進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)由樁基施工企業(yè)專職人員配合監(jiān)理單位對(duì)樁身進(jìn)行驗(yàn)收。
2）要重視淺層不良地質(zhì)條件
淺層存在暗浜、暗塘等不良地質(zhì)的區(qū)域，在壓樁施工前，應(yīng)進(jìn)行換填處理，保證壓樁機(jī)在壓樁走位過程中，不致于發(fā)生承載力不足導(dǎo)致的陷機(jī)情況，從而對(duì)工程樁產(chǎn)生水平擠壓，造成工程樁偏移。
3）合理控制打樁速率
根據(jù)規(guī)范要求，軟土地區(qū)壓樁施工，宜控制打樁速率為8-10根/日。
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