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預應力管樁質(zhì)量問題分析與處理方案

   1、工程概況

1.1陽東縣某小高層商住樓工程，設計一層地下室，基礎采用預應力混凝土管樁，樁長31m，管樁外徑Φ600，內(nèi)徑Φ340。工程地處陽東縣東湖地段，擬建場地主要分為四層，即：

①層耕填土，黃褐一灰褐色，飽和，可塑；

②層粘土，黃褐色，濕，軟；可塑；

③層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，灰褐色，飽和，流塑；

④層粉細砂，青灰色，稍密。

1.2樁基施工完成后不足二周便開始進行地下室基坑開挖工作，基坑開挖深度4m，一次性開挖到標高，一天后就出現(xiàn)了靜壓管樁大面積傾斜情況。對已發(fā)生傾斜的管樁進行傾斜角度測量和小應變檢測，測量和檢測結(jié)果如下：有53%的管樁樁身發(fā)生向西4°左右的傾斜，小應變判斷判定為II類樁；有42%管樁樁身發(fā)生西南向的傾斜，傾斜角度實測為6°左右；小應變判定為Ⅲ類樁；有5%的管樁樁身朝西南向發(fā)生傾斜，傾斜角度實測為7～9°之間，小應變判斷樁身在樁頂下5m°9m處出現(xiàn)裂縫，并被判定為Ⅲ類樁；

2、管樁出現(xiàn)傾斜的原因分析

2.1樁身偏位

其產(chǎn)生原因不排除施工人員在施工放線與定樁位時產(chǎn)生偏差，但主要原因是由于：

（1）淤泥質(zhì)土的流動性過大，施工機械移位易引起土體流動，以至樁身發(fā)生位移偏位；

（2）靜壓管樁屬于擠土樁，由于擠土效應，產(chǎn)生了后續(xù)施工對先打已經(jīng)完成的樁產(chǎn)生了一定的影響；

（3）基坑開挖時開挖方案不合理、或者一次開挖深度過大，以至土體局部應力釋放而使土體移動引起的。

2.2地質(zhì)情況復雜

由于地質(zhì)條件復雜、勘察難度較大，局部地質(zhì)情況會出現(xiàn)不均勻性，所以在施工時，常會發(fā)生個別樁打不到設計標高的情況，其原因可能是：

（1）樁尖碰到了局部的較厚夾層或其他硬層，造成無法送樁；

（2）中斷沉樁時間過長，以至沉樁阻力增加，使樁無法達到設計標高；

（3）施工人員樁頭處理較隨意，以至樁頂標高失控。

2.3施工不當引起的樁傾斜、斷樁情況

施工不當引起樁傾斜、斷樁情況，直接起因就是土方開挖不當，將基坑挖的太深或挖出的土堆在基坑邊坡附近，且未及時采取基坑支護措施，以至產(chǎn)生較大的側(cè)向土壓力；加上淤泥本身的流動性以及土體中未消散的孔隙水壓力乘機向開挖方向釋放，加劇了淤泥向開挖方向流動，而管樁對水平力的抵抗能力小，于是隨著土體的位移而向開挖方向傾斜，造成大量樁頂位移，以至樁身斷裂。

3、管樁傾斜的處理方法

3.1一般說來管樁發(fā)生了傾斜總會與樁身偏位、斷樁等情況一起出現(xiàn)。斷樁情況，會對樁身承載力、完整性都產(chǎn)生較大的影響，對整個結(jié)構(gòu)的整體受力及安全性危害極大。

3.2針對管樁出現(xiàn)傾斜質(zhì)量問題或事故，必須采取有效的措施。

（1）補樁加固，即在檢測報廢的樁附近增加預應力管樁或鉆孔灌注樁以補足設計上的承載力要求；

（2）壓密注漿，即**在管芯中添置鋼筋籠后再注入砂石混凝土進行補強；

（3）改變基礎底板形式。一般是將原設計底板改為整板基礎，此種方法一般用于樁身偏位情況的處理；

（4）設置錨桿靜壓樁，對于可能會出現(xiàn)不均勻沉降變形的結(jié)構(gòu)，設計上也會在相應軸線設置錨桿靜壓樁進行調(diào)整處理。

4、本工程對傾斜的管樁進行處理

4.1對傾斜角度大于7°的斷樁，采取補樁處理。

4.2對檢測為Ⅲ類樁，傾斜角度在6°以內(nèi)的管樁作加筋壓密注漿處理。具體補強施工方法如下：

（1）清理樁管

（2）安放封底袋

（3）鋼筋籠制作

（4）安放注漿管

（5）投料

當鋼筋籠和注漿管下到位后，開始向樁孔內(nèi)進行投料，投料是砂石的混合物，投料過程中易采用漏斗向管樁內(nèi)投入，這樣可以讓石子**漏斗能緩緩進入樁孔內(nèi)，并輕搖鋼筋籠促使石子下沉和密實，直至灌至距離孔口lm左右停止。

（6）封孔

（7）注漿

1）當樁頂封口混凝土達到70%的設計強度后，就可以進行注漿。

2）注漿需要保持一定壓力。

3）注漿用的水泥漿，其水泥用量不得少于350kg/m；注漿材料配合比，水泥不低于425號的普通硅酸鹽水泥，砂石的比例為：1：1，水泥漿的水灰比為0.4～0.5。

4）管樁芯內(nèi)經(jīng)壓漿形成混凝土標號要大于C20。

4.3對于偏位不大，傾斜角度在3°左右的管樁，經(jīng)設計院仔細核算、決定把該工程的承臺底板擴大，并對西南側(cè)偏位大處底板增大配筋量，以抵抗此處底板的偏心彎矩。

4.4對附屬工程，由于屬小型結(jié)構(gòu)，而補樁加固處理方法的費用較高，且補樁后需對補樁部分后續(xù)進行樁身完整性和承載力檢測，處理所花費的的時間也較長，因而，采取了壓密注漿補強方法。

5、處理結(jié)果

5.156根斷樁經(jīng)樁芯注漿處理后，經(jīng)低應變檢測，除有10根樁為Ⅱ類樁外，其余均為Ⅰ類樁，基本達到了加固效果；同時選取3根樁進行了靜載檢測，檢測報告顯示，經(jīng)加固補強的管樁單樁極限承載力達到設計極限承載力，且變形很小。

5.2對于樁的偏位問題，設計采取了擴大承臺措施，增加上部的剛度和調(diào)節(jié)變形的能力；加之整體地下室面積大，對該棟工程的變形也有一定的調(diào)節(jié)能力。

5.3加強了建筑物的變形觀測。從結(jié)構(gòu)施工直到目前已經(jīng)竣工的工程，根據(jù)累計沉降觀測報告結(jié)果反映，工程**大沉降量為15.5mm、**小沉降為9.6mm，沉降速率為0.017，基本趨于穩(wěn)定，所以應該說整體加固方案是成功的?！?、工程概況

1.1陽東縣某小高層商住樓工程，設計一層地下室，基礎采用預應力混凝土管樁，樁長31m，管樁外徑Φ600，內(nèi)徑Φ340。工程地處陽東縣東湖地段，擬建場地主要分為四層，即：

①層耕填土，黃褐一灰褐色，飽和，可塑；

②層粘土，黃褐色，濕，軟；可塑；

③層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，灰褐色，飽和，流塑；

④層粉細砂，青灰色，稍密。

1.2樁基施工完成后不足二周便開始進行地下室基坑開挖工作，基坑開挖深度4m，一次性開挖到標高，一天后就出現(xiàn)了靜壓管樁大面積傾斜情況。對已發(fā)生傾斜的管樁進行傾斜角度測量和小應變檢測，測量和檢測結(jié)果如下：有53%的管樁樁身發(fā)生向西4°左右的傾斜，小應變判斷判定為II類樁；有42%管樁樁身發(fā)生西南向的傾斜，傾斜角度實測為6°左右；小應變判定為Ⅲ類樁；有5%的管樁樁身朝西南向發(fā)生傾斜，傾斜角度實測為7～9°之間，小應變判斷樁身在樁頂下5m°9m處出現(xiàn)裂縫，并被判定為Ⅲ類樁；

2、管樁出現(xiàn)傾斜的原因分析

2.1樁身偏位

其產(chǎn)生原因不排除施工人員在施工放線與定樁位時產(chǎn)生偏差，但主要原因是由于：

（1）淤泥質(zhì)土的流動性過大，施工機械移位易引起土體流動，以至樁身發(fā)生位移偏位；

（2）靜壓管樁屬于擠土樁，由于擠土效應，產(chǎn)生了后續(xù)施工對先打已經(jīng)完成的樁產(chǎn)生了一定的影響；

（3）基坑開挖時開挖方案不合理、或者一次開挖深度過大，以至土體局部應力釋放而使土體移動引起的。

2.2地質(zhì)情況復雜

由于地質(zhì)條件復雜、勘察難度較大，局部地質(zhì)情況會出現(xiàn)不均勻性，所以在施工時，常會發(fā)生個別樁打不到設計標高的情況，其原因可能是：

（1）樁尖碰到了局部的較厚夾層或其他硬層，造成無法送樁；

（2）中斷沉樁時間過長，以至沉樁阻力增加，使樁無法達到設計標高；

（3）施工人員樁頭處理較隨意，以至樁頂標高失控。

2.3施工不當引起的樁傾斜、斷樁情況

施工不當引起樁傾斜、斷樁情況，直接起因就是土方開挖不當，將基坑挖的太深或挖出的土堆在基坑邊坡附近，且未及時采取基坑支護措施，以至產(chǎn)生較大的側(cè)向土壓力；加上淤泥本身的流動性以及土體中未消散的孔隙水壓力乘機向開挖方向釋放，加劇了淤泥向開挖方向流動，而管樁對水平力的抵抗能力小，于是隨著土體的位移而向開挖方向傾斜，造成大量樁頂位移，以至樁身斷裂。

3、管樁傾斜的處理方法

3.1一般說來管樁發(fā)生了傾斜總會與樁身偏位、斷樁等情況一起出現(xiàn)。斷樁情況，會對樁身承載力、完整性都產(chǎn)生較大的影響，對整個結(jié)構(gòu)的整體受力及安全性危害極大。

3.2針對管樁出現(xiàn)傾斜質(zhì)量問題或事故，必須采取有效的措施。

（1）補樁加固，即在檢測報廢的樁附近增加預應力管樁或鉆孔灌注樁以補足設計上的承載力要求；

（2）壓密注漿，即**在管芯中添置鋼筋籠后再注入砂石混凝土進行補強；

（3）改變基礎底板形式。一般是將原設計底板改為整板基礎，此種方法一般用于樁身偏位情況的處理；

（4）設置錨桿靜壓樁，對于可能會出現(xiàn)不均勻沉降變形的結(jié)構(gòu)，設計上也會在相應軸線設置錨桿靜壓樁進行調(diào)整處理。

4、本工程對傾斜的管樁進行處理

4.1對傾斜角度大于7°的斷樁，采取補樁處理。

4.2對檢測為Ⅲ類樁，傾斜角度在6°以內(nèi)的管樁作加筋壓密注漿處理。具體補強施工方法如下：

（1）清理樁管

（2）安放封底袋

（3）鋼筋籠制作

（4）安放注漿管

（5）投料

當鋼筋籠和注漿管下到位后，開始向樁孔內(nèi)進行投料，投料是砂石的混合物，投料過程中易采用漏斗向管樁內(nèi)投入，這樣可以讓石子**漏斗能緩緩進入樁孔內(nèi)，并輕搖鋼筋籠促使石子下沉和密實，直至灌至距離孔口lm左右停止。

（6）封孔

（7）注漿

1）當樁頂封口混凝土達到70%的設計強度后，就可以進行注漿。

2）注漿需要保持一定壓力。

3）注漿用的水泥漿，其水泥用量不得少于350kg/m；注漿材料配合比，水泥不低于425號的普通硅酸鹽水泥，砂石的比例為：1：1，水泥漿的水灰比為0.4～0.5。

4）管樁芯內(nèi)經(jīng)壓漿形成混凝土標號要大于C20。

4.3對于偏位不大，傾斜角度在3°左右的管樁，經(jīng)設計院仔細核算、決定把該工程的承臺底板擴大，并對西南側(cè)偏位大處底板增大配筋量，以抵抗此處底板的偏心彎矩。

4.4對附屬工程，由于屬小型結(jié)構(gòu)，而補樁加固處理方法的費用較高，且補樁后需對補樁部分后續(xù)進行樁身完整性和承載力檢測，處理所花費的的時間也較長，因而，采取了壓密注漿補強方法。

5、處理結(jié)果

5.156根斷樁經(jīng)樁芯注漿處理后，經(jīng)低應變檢測，除有10根樁為Ⅱ類樁外，其余均為Ⅰ類樁，基本達到了加固效果；同時選取3根樁進行了靜載檢測，檢測報告顯示，經(jīng)加固補強的管樁單樁極限承載力達到設計極限承載力，且變形很小。

5.2對于樁的偏位問題，設計采取了擴大承臺措施，增加上部的剛度和調(diào)節(jié)變形的能力；加之整體地下室面積大，對該棟工程的變形也有一定的調(diào)節(jié)能力。

5.3加強了建筑物的變形觀測。從結(jié)構(gòu)施工直到目前已經(jīng)竣工的工程，根據(jù)累計沉降觀測報告結(jié)果反映，工程**大沉降量為15.5mm、**小沉降為9.6mm，沉降速率為0.017，基本趨于穩(wěn)定，所以應該說整體加固方案是成功的。