1預(yù)應(yīng)力混凝土管樁特點簡介
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁具有以下優(yōu)點：單樁承載力高；應(yīng)用范圍廣；沉樁質(zhì)量可靠；施工無噪音、無污染，適宜于城市中環(huán)境保護要求嚴(yán)格的地區(qū)；工程造價經(jīng)濟，工期短。
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁具有以下缺點：由于其空心且箍筋、縱向鋼筋配置較少，因而管樁抗彎、抗剪和抵抗水平荷載能力較差，這是管樁的最大不足，另外對場地要求高，要求場地地基承載力不應(yīng)小于壓機接地壓強的1.2倍，且場地應(yīng)平整；對樁身質(zhì)量要求高，不致于因樁身承載力不夠引起樁體破壞；不適宜用于地下有較多障礙物、碎石土、硬夾層的情況。在軟土地基施工過程中注意對場地條件、樁身質(zhì)量、施工程序進行控制，否則就可能造成斷樁、斜樁、偏位等樁體破壞、樁位偏移的質(zhì)量事故。本文結(jié)合工程實例，對靜壓預(yù)應(yīng)力管樁在軟土地基施工過程中發(fā)生的質(zhì)量事故進行分析，并提出相應(yīng)的處理方案。
2工程實例
?。?）工程概況：某住宅小區(qū)3幢高層，地上17層、16層、15層，地下1層，現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系，基礎(chǔ)采用PHC-500(100)AB-C80預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，有效樁長為25m、26m、27m，總樁數(shù)為469根，采用靜壓法沉樁，設(shè)計單樁豎向承載力特征值為1250KN、1200KN、1100KN。持力層為⑨層土。
?。?）工程地質(zhì)概況：本工程場地原為農(nóng)田、溝渠，有部分回填雜土，地下水位較高，地形條件較復(fù)雜，場地上部軟土層厚度變化較大，層底坡度大，下部土層分布穩(wěn)定、均勻。屬典型的軟土地基，各土層特性如下：①填土：雜色，松散，揭露厚度0.3~1.6m，工程特性差；②粉質(zhì)粘土：灰黃-灰色，軟～可塑，揭露厚度0~2.5m，工程特性一般；③淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：灰-淺灰色，流塑，揭露厚度13.7~25.8m，工程特性差；④粉質(zhì)粘土：青灰色，可硬塑，揭露厚度0~5.8m，工程特性好；⑤粉砂：灰黃色，中密~密實，揭露厚度0~5.2m，工程特性較好；⑥粉質(zhì)粘土：灰黃~灰色，可塑，揭露厚度3.6~9.2m，工程特性較好；⑦粉質(zhì)粘土：青灰~灰綠色，可硬塑，揭露厚度最大為6.5m，工程特性好；⑧粉質(zhì)粘土夾粉砂：青灰色，軟-可塑，揭露最大厚度為9.1m，工程特性一般；⑨粉質(zhì)粘土：灰黃色，可-硬塑，揭露厚度最大為12.9m，工程特性好。
（3）樁基檢測結(jié)果：樁基施工完成后21天按現(xiàn)行規(guī)范要求1%（每幢3根）進行靜載檢測，所測樁豎向抗壓承載力均滿足設(shè)計要求。隨后便開始進行地下室基坑開挖工作，基坑開挖深度為5.6m，一次性開挖至設(shè)計標(biāo)高。待土方開挖完成后發(fā)現(xiàn)部分樁偏位及樁頂傾斜，偏位超過規(guī)范要求。根據(jù)現(xiàn)場測量發(fā)現(xiàn)：偏位樁及傾斜樁有33根，占總樁數(shù)的7%；低應(yīng)變測試100%，經(jīng)低應(yīng)變檢測發(fā)現(xiàn)Ⅲ類樁95根，占總樁數(shù)的20%。Ⅲ類樁存在明顯缺陷，對樁身結(jié)構(gòu)承載力有影響。
3事故原因分析
?。?）施工機械移位引起樁身位移。該工程③層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土埋深淺且較厚，地下水位較高，由于淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土呈流塑狀，加上地下水的作用，施工機械移位時極易引起淺部土體側(cè)移，作用于樁身發(fā)生偏移。
?。?）擠土效應(yīng)。擠土效應(yīng)在軟土地基中極易引起超孔隙水壓力。施工時沒采取有效措施進行應(yīng)力釋放，引起基樁水平位移。
?。?）基坑開挖對已成基樁的影響。因本工程工期較緊，基坑開挖順序不當(dāng)，為加快進度，開挖時采用一次性機械開挖至設(shè)計標(biāo)高且局部有超挖現(xiàn)象，挖出的土臨時堆在基坑邊坡附近，未能及時清運，且未采取保護措施，以致產(chǎn)生較大的側(cè)向土壓力。
總之，根本原因是樁周上部分布很厚的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，它對基樁的約束力很差，再加上述三個原因，更影響了樁的穩(wěn)定性及樁身質(zhì)量。
4事故處理方案
?。?）對于傾斜樁，在土方開挖后至設(shè)計標(biāo)高后記錄原樁位號報設(shè)計，經(jīng)設(shè)計確認(rèn)后采用補樁處理。
?。?）對于偏位樁，經(jīng)過設(shè)計復(fù)核，確定將偏心部位的承臺、梁擴大，并對偏位大處承臺、底板梁增大配筋量，以抵抗偏心彎矩。
（3）對于Ⅲ類樁，即樁體存在明顯缺陷，采用下列方法進行補強處理：①清理樁管內(nèi)壁：原預(yù)應(yīng)力管樁在靜壓施工過程中，樁管內(nèi)會有土體和雜物。加固前采用清孔器或人工清理對管樁內(nèi)腔內(nèi)的土體和雜物進行清理和疏通，清理完畢用清水沖洗，應(yīng)注意清洗后樁孔內(nèi)水的標(biāo)高，疏通的深度為樁身缺陷位置向下增加2米的深度。②安放封底袋：防止漏漿，在處理深度底部放一個止?jié){袋，止?jié){袋應(yīng)與樁體固定、牢靠，止?jié){袋安放的位置為缺陷位置向下增加2米深處。③鋼筋籠制作：鋼筋籠長度為清孔深度加樁頂錨入承臺的長度，每根樁的鋼筋長度不一樣，具體長度需要在現(xiàn)場對每根成孔完成的樁孔進行實際長度的測量。根據(jù)檢測報告提供的Ⅲ類樁缺陷具體位置，待施工方下放鋼筋籠時認(rèn)真核查下放深度是否滿足要求。鋼筋的接頭應(yīng)錯開，搭接焊縫長度不小于10倍鋼筋直徑。本工程鋼筋籠采用6根20，箍筋為8@200，鋼筋籠直徑為250。④安放注漿管：注漿管采用塑料軟管，漿管直徑在20MM~25MM，出漿口用黑膠布臨時封口。注漿口可臨時固定在鋼筋籠上，然后隨著鋼筋籠緩緩放入樁孔內(nèi)，注意注漿管不能固定的太牢，應(yīng)當(dāng)能在注漿完成后方便拔出。⑤投料：等鋼筋籠和注漿管下止?jié){袋位置后，開始向樁孔內(nèi)進行投料，料為砂石的混合物，投料過程中易采用漏斗向管樁內(nèi)投入，可使料石緩緩進入樁孔內(nèi)，并輕搖鋼筋籠促使石子下沉和密實，直至灌至距離孔口1米左右停止。⑥封孔：投料完成后，為保證注漿的壓力，在注漿之前需要對樁口進行封口處理。封口所用的材料為C45微膨脹砼，必須保證封口砼在72小時能達到設(shè)計強度的70%，砼內(nèi)需要加入適量的早強劑，封口砼須覆蓋和養(yǎng)護。⑦注漿：當(dāng)樁頂封口砼達到設(shè)計強度的70%后，就能進行注漿了。注漿需要保持一定的壓力，加壓時壓力值不小于1.2MPa，保持10分鐘不得間隙。注漿管向上拔時，注漿液從管口冒出或注漿量超過規(guī)定值時，應(yīng)當(dāng)停止注漿，立即上拔注漿管，每拔1米須注漿一次，直至注漿管拔出，注漿水泥用量不得少于350KG/m，水泥強度不低于425號，砂石的比例為1：1，水泥漿的水灰比為0.4-0.5.管樁芯內(nèi)經(jīng)壓漿形成的砼標(biāo)號要大于C30.以上配合比在現(xiàn)場配置時應(yīng)精確控制。
處理結(jié)果：
（1）95根Ⅲ類樁經(jīng)樁芯注漿處理后，經(jīng)低應(yīng)變檢測，除有12根樁為Ⅱ類樁，其余均為Ⅰ類樁，基本達到了加固補強效果。同時選取3根樁進行靜載檢測，檢測報告顯示，經(jīng)加固補強的管樁豎向抗壓承載力均能滿足設(shè)計要求，且沉降量滿足要求。
?。?）對于偏位樁的問題，設(shè)計采取了擴大基礎(chǔ)承臺措施，增加了上部的剛度和調(diào)節(jié)變形的能力。
?。?）工程在后續(xù)施工中加強了對建筑物的變形觀測，從結(jié)構(gòu)施工直至竣工，根據(jù)累計沉降檢測結(jié)果的反映，樁基整體加固方案是成功的。
5結(jié)語
在軟土地基中施工靜壓管樁，除保證樁體自身質(zhì)量達到要求外，還需注意以下幾點：
?。?）重視對樁端持力層以上軟土性狀的分析和研究，確定能否適宜采用預(yù)制管樁。
?。?）場地淺部分布有軟土?xí)r，對場地要鋪設(shè)道渣、碎石或鋪設(shè)鋼板，防止機械移動引起樁體偏位、傾斜。
?。?）軟土地基中采取靜壓管樁，注意合理的布樁密度，施工時應(yīng)采取消減孔隙水壓力和擠土效應(yīng)的技術(shù)措施，并應(yīng)控制沉樁速率，減小擠土效應(yīng)對成樁質(zhì)量的不利影響。
?。?）要選用適宜型號的管樁。
（5）考慮有水平力的影響，宜全長灌實微膨脹混凝土。
?。?）當(dāng)先成樁后開挖基坑時，必須嚴(yán)格實行均衡開挖，高差不應(yīng)超過1米，不得在坑邊棄土，以確保已成基樁不因土體滑移而發(fā)生水平位移和折斷。
?。?）實踐證明，本文所述對預(yù)制管樁的事故處理方案是有效的。
參考文獻
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