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預(yù)應(yīng)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(shè)計(jì)一層地下室，基礎(chǔ)采用預(yù)應(yīng)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(xì)砂，青灰色，稍密。

1.2樁基施工完成后不足二周便開始進(jìn)行地下室基坑開挖工作，基坑開挖深度4m，一次性開挖到標(biāo)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(jìn)行傾斜角度測量和小應(yīng)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(yīng)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(shí)測為6°左右；小應(yīng)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(shí)測為7～9°之間，小應(yīng)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(shí)產(chǎn)生偏差，但主要原因是由于：

（1）淤泥質(zhì)土的流動(dòng)性過大，施工機(jī)械移位易引起土體流動(dòng)，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(yīng)，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(shí)開挖方案不合理、或者一次開挖深度過大，以至土體局部應(yīng)力釋放而使土體移動(dòng)引起的。

2.2地質(zhì)情況復(fù)雜

由于地質(zhì)條件復(fù)雜、勘察難度較大，局部地質(zhì)情況會(huì)出現(xiàn)不均勻性，所以在施工時(shí)，常會(huì)發(fā)生個(gè)別樁打不到設(shè)計(jì)標(biāo)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(shí)間過長，以至沉樁阻力增加，使樁無法達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高；

（3）施工人員樁頭處理較隨意，以至樁頂標(biāo)高失控。

2.3施工不當(dāng)引起的樁傾斜、斷樁情況

施工不當(dāng)引起樁傾斜、斷樁情況，直接起因就是土方開挖不當(dāng)，將基坑挖的太深或挖出的土堆在基坑邊坡附近，且未及時(shí)采取基坑支護(hù)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(dòng)性以及土體中未消散的孔隙水壓力乘機(jī)向開挖方向釋放，加劇了淤泥向開挖方向流動(dòng)，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(huì)與樁身偏位、斷樁等情況一起出現(xiàn)。斷樁情況，會(huì)對樁身承載力、完整性都產(chǎn)生較大的影響，對整個(gè)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(bǔ)樁加固，即在檢測報(bào)廢的樁附近增加預(yù)應(yīng)力管樁或鉆孔灌注樁以補(bǔ)足設(shè)計(jì)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(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)；

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

（4）設(shè)置錨桿靜壓樁，對于可能會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降變形的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)上也會(huì)在相應(yīng)軸線設(shè)置錨桿靜壓樁進(jìn)行調(diào)整處理。

4、本工程對傾斜的管樁進(jìn)行處理

4.1對傾斜角度大于7°的斷樁，采取補(bǔ)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(bǔ)強(qiáng)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(dāng)鋼筋籠和注漿管下到位后，開始向樁孔內(nèi)進(jìn)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(jìn)入樁孔內(nèi)，并輕搖鋼筋籠促使石子下沉和密實(shí)，直至灌至距離孔口lm左右停止。

（6）封孔

（7）注漿

1）當(dāng)樁頂封口混凝土達(dá)到70%的設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，就可以進(jìn)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(hào)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(biāo)號(hào)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(shè)計(jì)院仔細(xì)核算、決定把該工程的承臺(tái)底板擴(kuò)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(bǔ)樁加固處理方法的費(fèi)用較高，且補(bǔ)樁后需對補(bǔ)樁部分后續(xù)進(jìn)行樁身完整性和承載力檢測，處理所花費(fèi)的的時(shí)間也較長，因而，采取了壓密注漿補(bǔ)強(qiáng)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(yīng)變檢測，除有10根樁為Ⅱ類樁外，其余均為Ⅰ類樁，基本達(dá)到了加固效果；同時(shí)選取3根樁進(jìn)行了靜載檢測，檢測報(bào)告顯示，經(jīng)加固補(bǔ)強(qiáng)的管樁單樁極限承載力達(dá)到設(shè)計(jì)極限承載力，且變形很小。

5.2對于樁的偏位問題，設(shè)計(jì)采取了擴(kuò)大承臺(tái)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(qiáng)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(jì)沉降觀測報(bào)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(yīng)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(shè)計(jì)一層地下室，基礎(chǔ)采用預(yù)應(yīng)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(xì)砂，青灰色，稍密。

1.2樁基施工完成后不足二周便開始進(jìn)行地下室基坑開挖工作，基坑開挖深度4m，一次性開挖到標(biāo)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(jìn)行傾斜角度測量和小應(yīng)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(yīng)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(shí)測為6°左右；小應(yīng)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(shí)測為7～9°之間，小應(yīng)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(shí)產(chǎn)生偏差，但主要原因是由于：

（1）淤泥質(zhì)土的流動(dòng)性過大，施工機(jī)械移位易引起土體流動(dòng)，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(yīng)，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(shí)開挖方案不合理、或者一次開挖深度過大，以至土體局部應(yīng)力釋放而使土體移動(dòng)引起的。

2.2地質(zhì)情況復(fù)雜

由于地質(zhì)條件復(fù)雜、勘察難度較大，局部地質(zhì)情況會(huì)出現(xiàn)不均勻性，所以在施工時(shí)，常會(huì)發(fā)生個(gè)別樁打不到設(shè)計(jì)標(biāo)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(shí)間過長，以至沉樁阻力增加，使樁無法達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高；

（3）施工人員樁頭處理較隨意，以至樁頂標(biāo)高失控。

2.3施工不當(dāng)引起的樁傾斜、斷樁情況

施工不當(dāng)引起樁傾斜、斷樁情況，直接起因就是土方開挖不當(dāng)，將基坑挖的太深或挖出的土堆在基坑邊坡附近，且未及時(shí)采取基坑支護(hù)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(dòng)性以及土體中未消散的孔隙水壓力乘機(jī)向開挖方向釋放，加劇了淤泥向開挖方向流動(dòng)，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(huì)與樁身偏位、斷樁等情況一起出現(xiàn)。斷樁情況，會(huì)對樁身承載力、完整性都產(chǎn)生較大的影響，對整個(gè)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(bǔ)樁加固，即在檢測報(bào)廢的樁附近增加預(yù)應(yīng)力管樁或鉆孔灌注樁以補(bǔ)足設(shè)計(jì)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(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)；

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

（4）設(shè)置錨桿靜壓樁，對于可能會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降變形的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)上也會(huì)在相應(yīng)軸線設(shè)置錨桿靜壓樁進(jìn)行調(diào)整處理。

4、本工程對傾斜的管樁進(jìn)行處理

4.1對傾斜角度大于7°的斷樁，采取補(bǔ)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(bǔ)強(qiáng)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(dāng)鋼筋籠和注漿管下到位后，開始向樁孔內(nèi)進(jìn)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(jìn)入樁孔內(nèi)，并輕搖鋼筋籠促使石子下沉和密實(shí)，直至灌至距離孔口lm左右停止。

（6）封孔

（7）注漿

1）當(dāng)樁頂封口混凝土達(dá)到70%的設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，就可以進(jìn)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(hào)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(biāo)號(hào)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(shè)計(jì)院仔細(xì)核算、決定把該工程的承臺(tái)底板擴(kuò)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(bǔ)樁加固處理方法的費(fèi)用較高，且補(bǔ)樁后需對補(bǔ)樁部分后續(xù)進(jìn)行樁身完整性和承載力檢測，處理所花費(fèi)的的時(shí)間也較長，因而，采取了壓密注漿補(bǔ)強(qiáng)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(yīng)變檢測，除有10根樁為Ⅱ類樁外，其余均為Ⅰ類樁，基本達(dá)到了加固效果；同時(shí)選取3根樁進(jìn)行了靜載檢測，檢測報(bào)告顯示，經(jīng)加固補(bǔ)強(qiáng)的管樁單樁極限承載力達(dá)到設(shè)計(jì)極限承載力，且變形很小。

5.2對于樁的偏位問題，設(shè)計(jì)采取了擴(kuò)大承臺(tái)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(qiáng)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(jì)沉降觀測報(bào)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(yīng)該說整體加固方案是成功的。