1引言
工民建工程中常采用的工程樁形式有：預(yù)應(yīng)力PHC管樁，預(yù)應(yīng)力方樁，鉆孔灌注樁等。在住宅結(jié)構(gòu)中，出于造價(jià)經(jīng)濟(jì)考慮，預(yù)應(yīng)力PHC管樁應(yīng)用尤為廣泛，甚至用于地下室結(jié)構(gòu)。近期，我國(guó)各地都在大量使用預(yù)應(yīng)力砼管樁，但由于相應(yīng)工程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)管樁的適用條件尚未有明確的規(guī)定，設(shè)計(jì)、審圖技術(shù)要求尚未統(tǒng)一，存在一些安全上的問(wèn)題，尤其是上海某在建住宅樓倒塌等事故的發(fā)生，更應(yīng)引起我們對(duì)預(yù)應(yīng)力砼管樁設(shè)計(jì)、審圖的重視。
2工程概況
本住宅項(xiàng)目位于上海嘉定南翔鎮(zhèn)，項(xiàng)目擬建場(chǎng)地較為開(kāi)闊平坦，地面標(biāo)高約+3.79～+4.80m，場(chǎng)地地層有如下特點(diǎn)：
第①1層填土，土質(zhì)松軟，主要有粘性土組成，含少量雜質(zhì)，除暗浜外在場(chǎng)地內(nèi)遍布。
第①2層浜填土，灰黑色，流塑，主要為淤泥，含有機(jī)質(zhì)，分布于暗浜中，暗浜寬度約11~15m、浜底埋深2.2~3.6m。
第②層粉質(zhì)粘土，濱?！涌谙喑练e物，褐黃～灰黃色，可～軟塑，中高等壓縮性，干強(qiáng)度、任性中等。
第③層土缺失。
第④層淤泥質(zhì)粘土，濱海～河口相沉積，灰色，流塑，高等壓縮性，含有機(jī)質(zhì)，偶夾薄層粉性土，切面光滑、土質(zhì)均勻，干強(qiáng)度、任性高等。
第⑤層粘土，濱海、沼澤相沉積，灰色，流～軟塑，高等壓縮性，切面光滑，土質(zhì)均勻，含泥蓋質(zhì)結(jié)核及半腐植物，偶夾薄層粉性土，干強(qiáng)度，韌性高。
根據(jù)上述土質(zhì)特性，結(jié)合擬建建筑物類型，工程樁設(shè)計(jì)如下：
2.1高層住宅均采用預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁，選用圖集《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》（DBJT08-92-2000）中的PHC-AB500-100，以⑧2c層粉質(zhì)粘土為樁端持力層，樁長(zhǎng)約為41~43米，樁端進(jìn)入持力層約為1.5米。單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值暫定為2050KN，最終應(yīng)通過(guò)豎向抗壓靜載試驗(yàn)確定單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值。
2.2一層地下車庫(kù)均采用預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁，選用圖集《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》（DBJT08-92-2000）中的PHC-AB400-80，以⑦1或⑦2層砂質(zhì)粉土為樁端持力層，樁長(zhǎng)約為18~20米，樁端進(jìn)入持力層約為1.5米。單樁豎向抗拔承載力設(shè)計(jì)值暫定為260KN，最終應(yīng)通過(guò)豎向抗拔靜載試驗(yàn)確定單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值。
工程樁施工完成15天后，在相應(yīng)位置進(jìn)行了基坑支護(hù)工程施工，土方開(kāi)挖完成后，地下車庫(kù)區(qū)域出現(xiàn)多根PHC-AB400（80）低應(yīng)變?cè)囼?yàn)判定為Ⅲ類、Ⅳ類樁。
經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)組織專家會(huì)審后得出下述結(jié)論：
2.1.1樁基施工完成后，土體應(yīng)力未能及時(shí)完全釋放，因項(xiàng)目進(jìn)度緊張，后期基坑圍護(hù)樁施工會(huì)對(duì)樁身進(jìn)行擠壓，由此可能導(dǎo)致工程樁偏位，甚至斷裂；
2.1.2該區(qū)域處于古河道河床位置，樁基施工難度大，施工過(guò)程中可能造成樁身裂紋；
2.1.3第③層土缺失，比較罕見(jiàn)，坑底位于第④層淤泥質(zhì)粘土中，PS＜0.4，該土質(zhì)軟弱具流變特性，土方開(kāi)挖時(shí)，易擾動(dòng)坑下土體，造成土體深層滑移；
2.1.4挖土期間，持續(xù)降大到暴雨，第④層土體含水量急增，土體流動(dòng)導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)、土體滑移，現(xiàn)場(chǎng)多處土方坍塌；
2.1.5第④層土滲透率小，短期降水效果不好，項(xiàng)目工期緊，降水周期短，無(wú)法達(dá)到較好的降水效果；
2.1.6基坑開(kāi)挖深度5～6m，土體滑移使樁身受剪力最大位置位于坑底5～7m，對(duì)于采用6+12m的抗拔樁的接樁部位，土側(cè)壓力易導(dǎo)致其斷裂；
針對(duì)這種情況現(xiàn)場(chǎng)采取了如下措施：
2.1.7所有Ⅲ類樁采用灌芯處理，灌芯至裂縫下3～4m，錨固鋼筋預(yù)留600mm錨入底板，灌芯采用級(jí)別C50的混凝土，內(nèi)摻微膨脹劑，振搗密實(shí)，砼坍落度要進(jìn)行控制；
2.1.8所有Ⅲ、Ⅳ類樁加固完畢后，14天后選?、纛悩哆M(jìn)行抗拔試驗(yàn)，測(cè)試一組3根；
2.1.9Ⅳ類樁作為廢樁處理，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)Ⅲ類樁測(cè)試數(shù)據(jù)，判定是否打折后作為工程樁使用；
3管樁的適用性
根據(jù)該項(xiàng)目的施工情況結(jié)合近年來(lái)一些工程事故的發(fā)生，我們對(duì)預(yù)應(yīng)力砼管樁適用性及起特性應(yīng)有更全面了解，同時(shí)必須注意到預(yù)應(yīng)力砼管樁的使用是有一定條件的。
3.1管樁自身特點(diǎn)：管樁是一種豎向承載力和水平承載力相差較大的一種樁型，比如500直徑樁豎向承載力可在2000KN以上，而水平承載力僅35KN左右，這是管樁的致命缺陷。管樁大量使用十多年來(lái)，人們一直是利用優(yōu)點(diǎn)多，注意缺點(diǎn)少，其水平承載能力不足，一直不為設(shè)計(jì)人員所關(guān)注，造成眾多隱患。特別是在流塑狀態(tài)的軟土中使用管樁前，必須先將軟土處理固化，否則一旦軟土層流動(dòng)，必將推倒管樁。
3.2場(chǎng)地土的特性：對(duì)鋼結(jié)構(gòu)和混凝土有強(qiáng)腐蝕性的場(chǎng)地，由于技術(shù)上無(wú)法對(duì)樁身進(jìn)行防護(hù)，對(duì)這種場(chǎng)地不應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力砼管樁；存在較厚中等或嚴(yán)重液化土層以上的場(chǎng)地，在地震的情況下，技術(shù)上采用的措施無(wú)法消除液化沉陷，因此不應(yīng)采用400、500直徑的預(yù)應(yīng)力砼管樁。
3.3建筑物的特征：對(duì)于無(wú)地下室(或半地下室)的建筑，結(jié)構(gòu)超過(guò)一定的高度和有一層地下室，結(jié)構(gòu)高度超過(guò)80m(25層以上)，基底剪力較大，由于預(yù)應(yīng)力混凝土管樁抗壓承載力遠(yuǎn)大于水平承載力，采用豎向承載力控制樁數(shù)的工程，無(wú)法滿足抗剪要求，因此不應(yīng)采用，除非經(jīng)過(guò)抗剪承載力驗(yàn)算。
3.4管樁受力情況：樁端持力層為中微風(fēng)化巖、強(qiáng)風(fēng)化巖、碎卵石層，且樁端持力層以上土層均為淤泥質(zhì)土層、淤泥層等軟弱土層。承臺(tái)底以下存在較厚的淤泥層，由于樁頂處沒(méi)有硬殼層，對(duì)樁身上部的約束較差，容易產(chǎn)生偏斜、斷樁，樁身受力尤如懸臂桿受壓，受力性能差。有些工程會(huì)出現(xiàn)上部均為淤泥質(zhì)土，淤泥等軟弱土層，持力層為中微風(fēng)化巖、強(qiáng)風(fēng)化巖、，碎卵石層，樁端無(wú)法進(jìn)入持力層一定深度。這種情況不應(yīng)使用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，在國(guó)外也有國(guó)家限制使用。
3.5管樁布置情況：采用預(yù)應(yīng)力砼管樁基礎(chǔ)，當(dāng)?shù)亓壕€剛度不能達(dá)到底層結(jié)構(gòu)柱的線剛度2倍以上時(shí)，不應(yīng)采用單柱單樁和單柱兩樁。
4結(jié)與分析
可見(jiàn)，PHC管樁在類似地基中作為工程樁有風(fēng)險(xiǎn)，適當(dāng)考慮采用方樁或者加大PHC管樁樁徑、樁長(zhǎng)及厚度，以防止樁被破壞，尤其是抗拔樁選取時(shí)，更應(yīng)值得為設(shè)計(jì)與研究考慮。
參考文獻(xiàn)：
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