1預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工的擠土效應(yīng)概述
靜壓法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工屬是采用擠土的方法使樁下沉，往往由于沉樁時(shí)使樁四周的土體結(jié)構(gòu)受到擾動(dòng)，改變了土體的應(yīng)力狀態(tài)。相當(dāng)于樁體積的土體向四周排擠，使周圍的土受到嚴(yán)重的擾動(dòng)。
主要表現(xiàn)為徑向位移，樁尖和樁周一定范圍內(nèi)的土體受到不排水剪切以及很大的水平擠壓，致使土體中超空隙水壓力升高造成土體破壞。未破壞的土體也因超空隙水壓力的不斷傳播和消散而蠕變，產(chǎn)生較大的剪切變形，形成具有很高空隙水壓力的擾動(dòng)重塑區(qū)，并且大大地降低了土的不排水剪切強(qiáng)度，使樁周鄰近土因不排水剪切而破壞，造成與樁體積等量的土體在沉樁過(guò)程中向樁周發(fā)生較大的側(cè)向位移和涌起。至于地面以下較深層的土體在覆蓋土層的壓力作用下未能向上隆起，就向水平方向擠壓。
由于群樁施工中的疊加作用，使已打入完成的鄰近樁和土體產(chǎn)生較大側(cè)向位移和上浮。樁群越密樁基面積越大，地基的軟弱土層越厚和含水率越高，土的位移就越大，造成地面隆起就越高，已打入完成的樁也因向上位移土的摩擦力帶動(dòng)向上浮起造成樁的嚴(yán)重質(zhì)量后果。
2預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工的擠土效應(yīng)產(chǎn)生的負(fù)面影響
預(yù)應(yīng)力管樁為擠土型樁，沉樁使樁周土體結(jié)構(gòu)受到擾動(dòng)，改變了土體的原始應(yīng)力狀態(tài)，產(chǎn)生擠土效應(yīng)，如施工安全措施不嚴(yán)密，其施工可能會(huì)給周邊環(huán)境造成一定程度的影響，影響的大小主要取決于管樁規(guī)格、地基土性狀、壓樁速率、壓樁施工流水方法以及周圍建筑物距離等。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①壓樁使土中產(chǎn)生超靜孔隙水壓力，造成土體破壞，或者向遠(yuǎn)處傳播，造成周圍一定距離的土體垂直隆起和水平位移。②壓樁時(shí)樁周土被壓密或擠開，使土體產(chǎn)生水平位移和豎向隆起，可能造成鄰近已壓人的基樁產(chǎn)生上浮、偏位、樁身翹曲折斷等，也可使鄰近建筑物破壞、管線斷裂、道路損毀等。③壓樁過(guò)程中樁周土體被劇烈擾動(dòng)，土的原始結(jié)構(gòu)遭到破壞，土的工程性質(zhì)發(fā)生改變。④壓樁后樁周土體中超靜孔隙水壓力會(huì)緩慢消散，土體發(fā)生再固結(jié)，可能使樁側(cè)受到向下的負(fù)摩擦力的作用，周圍環(huán)境的變形會(huì)有一定程度的恢復(fù)。
3防止預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工的擠土效應(yīng)的措施
3.1合理安排打樁順序由于飽和黏性土體中打樁時(shí)對(duì)土體的擠壓造成土體位移較大，且范圍廣，尤其是大片密集樁群，且樁群越大越密積聚的孔隙水壓力越大，土體位移也越大。實(shí)踐及經(jīng)驗(yàn)表明：擠土影響的方向基本上與沉樁施工方向是一致的。沿打樁推進(jìn)的前方，孔隙水壓增高，土位移亦大，所以打樁時(shí)有目的先施工最靠近建筑物一側(cè)的邊排樁，使得先壓的樁形成一道“封閉”，形成一道土屏障，再向空曠區(qū)推進(jìn)。在各種防護(hù)措施中，打樁流水是最為實(shí)用的一種。必要時(shí)采取間隔打樁施工，只要能保證周邊環(huán)境安全，就贏得了工期。
3.2嚴(yán)格控制打樁速率打樁速率指壓樁速率和每天打入根數(shù)兩方面意思。實(shí)踐證明，控制打樁速率對(duì)于保護(hù)鄰近建筑物和地下管線不受損害非常關(guān)鍵，施工過(guò)程中必須充分認(rèn)識(shí)到嚴(yán)控打樁速率的必要性。飽和黏性土體中大片密集樁群施工時(shí)，一般沉樁初期，每臺(tái)樁機(jī)每天沉樁數(shù)量不宜超過(guò)8根，以后宜控制在6根左右，這樣的沉樁速率對(duì)周圍環(huán)境的影響很小。具體數(shù)量要根據(jù)工程的地質(zhì)條件及施工區(qū)域周邊房屋及管線情況而定，也不能一概而論。
3.3設(shè)置應(yīng)力釋放孔設(shè)置應(yīng)力釋放孔是最常見(jiàn)的防擠土措施。由于沉樁數(shù)量每天逐步增加，孔隙水壓力逐步增大，使土體產(chǎn)生流塑現(xiàn)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，使土體位移減少，此時(shí)在各個(gè)沉樁區(qū)的外圍進(jìn)行預(yù)鉆孔，構(gòu)筑砂井或碎石樁。釋放孔徑一般為400～500mm，孔距為1m，孔深視樁長(zhǎng)等而定，孔內(nèi)灌黃砂或小碎石。應(yīng)力釋放孔一般布置在淺層導(dǎo)溝內(nèi)。
3.4設(shè)置應(yīng)力釋放排墻應(yīng)力釋放排墻是連續(xù)設(shè)置的地下泥漿墻，常規(guī)做法是在平行保護(hù)對(duì)象方向上挖設(shè)導(dǎo)溝，成槽(孔)機(jī)械帶水把原狀土攪成泥漿，進(jìn)而形成泥漿深槽。由于防擠墻中的飽和泥漿一定程度地防止管樁施工時(shí)產(chǎn)生擠土效應(yīng)，泥漿在三個(gè)月內(nèi)不易固結(jié)，因此在整個(gè)施工過(guò)程中起到保護(hù)周邊建筑及管線的作用。泥漿槽深度視樁長(zhǎng)等情況而定，寬度700～900mm。
3.5建立完備的監(jiān)測(cè)體系施工場(chǎng)地周邊環(huán)境復(fù)雜時(shí)，必須進(jìn)行打樁監(jiān)測(cè)，壓樁施工前建設(shè)單位先委托具有相應(yīng)資質(zhì)的監(jiān)測(cè)單位根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)編制監(jiān)測(cè)方案，為打樁施工提供指導(dǎo)。打樁監(jiān)測(cè)一般監(jiān)測(cè)地表建筑(構(gòu)筑)物及管線道路等周圍環(huán)境的沉降位移、土體的超靜孔隙水壓力、土體深層水平位移(測(cè)斜)等。
施工時(shí)要求監(jiān)測(cè)單位按照規(guī)定的檢測(cè)頻率進(jìn)行況而定，也不能一概而論。監(jiān)測(cè)，必要時(shí)再適當(dāng)加大頻次。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作為控制壓樁流程和沉樁數(shù)量的指導(dǎo)依據(jù)。
3.6采取其它必要的工程防護(hù)措施其它工程防護(hù)措施包括：袋裝砂井或塑料排水板、防擠溝、預(yù)鉆孔取土沉樁等。
3.7注意事項(xiàng)①沉樁施工時(shí)必須嚴(yán)格按照制定的打樁和防擠土方案實(shí)施。②做好必要的監(jiān)測(cè)工作，一切沉樁施工都要以此為前提。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述，只有充分全面地考慮到預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工的擠土效應(yīng)產(chǎn)生的負(fù)面影響，針對(duì)實(shí)際案例制定詳細(xì)合適的施工方案，才能最大程度地減小負(fù)面效應(yīng)所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失，降低事故發(fā)生率，保證施工質(zhì)量。
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