預(yù)應(yīng)力管樁在軟土地基中的糾偏和斷樁加固補強處理

1、預(yù)應(yīng)力管樁在軟土地基中的糾偏和斷樁加固補強處理PrestressedpipepileinsoftgroundcorrectionandbrokenpilereinforcementprocessingShenBin1HuangYi-hung2ShenWei-min3ZhaoJie3(1AmericaSercoGroupConstructionCo.；2.HuzhouCitypublicresourcecenterconstructionprojectsub-centers；3.HuzhouConstructionEngineeringGroupCo.，Ltd.，Zhejiang313000)：

2、Prestressedstaticpileinsoftsoilconstruction，oftenencounterpilesyaw，tiltandevenrupturequalityproblems，ifwidelyadoptedpilingmethod，duration，costswillbesubstantiallyincreased，andpilinglocationisalsodifficult.Wecombineengineeringexample，accordingtothepiletestingsituation，throughtheanalysisofthepiledevia

3、tionandfracturereasons，developedacorrectiveplanprestressedpipepile，andbrokenpilereinforcementoftheoreticalanalysisandpracticaltest,thegeneralmclasspilescorrectionandreinforcement，afterre-testingtomeetthedesignrequirements，throughengineeringpracticeshowsendlesscorrectiveprestressedpipe，reinforcingmea

4、suresmethodisreliable，butalsosolvethepracticaldifficultiespiling，alsoachievedgoodpracticaleffect，forthepeerreference.Keywords：prestressedpipepile；soft；correction；reinforcement；reinforcement；constructionmeasures1. 工程概況介紹湖州某保障房工程由7幢1618層高層住宅組成，總建筑面積約為65561mz樁基中預(yù)應(yīng)力管樁采用PC-AB500（100）樁型，樁長4245米。由于地質(zhì)和施工等原因

5、導(dǎo)致樁基在施工過程中出現(xiàn)了樁體的偏位和斷裂現(xiàn)象，后經(jīng)施工單位組織專家組實地考察、分析論證和采取技術(shù)措施得以有效修復(fù)。其地質(zhì)條件詳見下表。2. 糾偏補強常用方法（ 1）開挖鑿樁接樁法：該方法的原理是將工程樁開挖至斷裂面，鑿出斷裂樁以上部分工程樁，采用普通管樁接樁方法，用鋼筋混凝土二次接樁至設(shè)計標(biāo)高。該法只適用于管樁斷裂面距基底較淺的情況，一般不超過1.50m。（ 2）補樁加固法：即在斷樁周邊適當(dāng)位置補打工程樁，替換該斷樁，因預(yù)應(yīng)力管樁一般為大噸位，需用大噸位樁機來施工，而經(jīng)土方開挖后，大噸位樁機不可能在進(jìn)場。所以該法對場地的要求比較高，發(fā)生的費用也高，而且二次樁機進(jìn)場，在軟弱土層上施工會使周邊的

6、樁產(chǎn)生一定的影響，可能會產(chǎn)生二次破壞，再次造成已經(jīng)施工好的樁基偏位等不良情況。（ 3）沖淤水平頂拉糾偏法：本方法是采用沖淤手段減小斷樁糾偏方向土壓力，借助反力支承系統(tǒng)，使用手拉葫蘆提供水平拉力（也可使用千斤頂提供水平推力），使偏（斷）樁復(fù)位，樁孔內(nèi)放入鋼筋籠并灌注混凝土，使樁得以加固的施工方法。綜合以上幾種方法，經(jīng)過施工單位、設(shè)計院、建設(shè)單位和專家的共同努力和研究，我們采取了沖淤水平頂拉糾偏方法，對本工程中的偏位和斷裂樁進(jìn)行了糾偏和補強。3. 樁偏位和斷裂的原因和分析經(jīng)過建設(shè)各方主體單位技術(shù)人員對于樁基施工現(xiàn)場的實地考察，結(jié)合檢測報告，經(jīng)專家論證，認(rèn)為該工程樁基偏位和斷裂的主要原因如下：（ 1

7、）工程地質(zhì)方面原因：地質(zhì)情況較差，地質(zhì)變化明顯。具體表現(xiàn)為：淤泥質(zhì)黏土層明顯偏厚，土的含水量偏高，達(dá)到50減上，由于在31m-36m處有較厚的粉砂土，且粉砂土承載力很高，很難穿透。樁受到重壓力在穿越粉砂土?xí)r，進(jìn)入持力層較少，加上上部的淤泥質(zhì)土對樁身的束縛力很小，導(dǎo)致樁身偏位情況的發(fā)生。（2）場地回填土強度不符要求：原場地為魚塘，業(yè)主方未采取換土措施對土體進(jìn)行加固，只進(jìn)行了簡單的表面回填礦渣，且回填礦渣厚度小于300mm而靜壓樁機噸位大，近500噸的重量壓在回填土上，樁機在打樁工程中多次發(fā)生樁機沉陷情況，而樁機沉陷現(xiàn)象則導(dǎo)致土體的側(cè)向擠壓，向周邊擴(kuò)散發(fā)生擠土現(xiàn)象，從而致使已完成的樁基出現(xiàn)偏位和斷

8、裂現(xiàn)象。（ 3）樁基施工方案實施過程中，未針對擠壓土效應(yīng)采取有效的技術(shù)措施：本工程樁基面積大、密集度高，且打樁速度快。因預(yù)應(yīng)力混凝土管樁屬擠土型樁，在施打大面積密集樁群時，尤其當(dāng)采用封閉式樁尖時，往往會造成先打入的樁被后打的樁擠土產(chǎn)生傾斜偏位的現(xiàn)象。4. 技術(shù)措施預(yù)應(yīng)力管樁由于具有內(nèi)孔空心、抗剪性能較差的特點，若樁基施工和土方開挖過程中不加以重視（控制沉樁速率，開挖標(biāo)高差等），常會出現(xiàn)樁身傾斜、偏位、開裂甚至折斷等質(zhì)量事故。結(jié)合現(xiàn)場實際情況和綜合考慮，我們最終確定如下施工方法，具體步驟如下：4.1 糾偏前準(zhǔn)備工作先采用高亮的手電筒對樁的內(nèi)孔進(jìn)行檢查，檢查內(nèi)容包括傾斜度和平面斷裂位置；然后對偏位

9、樁按不同程度做好分類，并結(jié)合樁檢測報告對出現(xiàn)需不同程度糾偏的樁采用不同的方法來進(jìn)行處理。其處理措施如下：（1）對于樁身傾斜度大于1%勺田類樁，灌芯至斷裂位置下3m。（2）對于樁身傾斜度大于1%勺田類樁（斷裂、錯位），先進(jìn)行糾偏，滿足整根樁垂直度偏差大于1%后，再灌芯至斷裂位置下3m。4.2 糾偏對出現(xiàn)樁身傾斜度大于1%勺田類樁（斷裂、錯位），一般傾斜偏位尺寸為400500mm應(yīng)先進(jìn)行糾偏工作，糾偏步驟為：（1）先開挖混凝土墊層，同時挖去樁身偏位反方向土，開挖范圍根據(jù)樁的偏移程度確定（根據(jù)經(jīng)驗確定，開挖范圍一般挖至混凝土墊層下2m-3m）。（2） 根據(jù)樁偏位方向用2T的手拉葫蘆利用周邊樁對偏位樁

10、進(jìn)行定方位和角度，在專人指揮下開始勻速緩慢拉動葫蘆，必要的時候采用高壓水槍對于樁身偏位反方向土沖淤，逐步糾偏。前期糾偏幅度在300mmz內(nèi)，以100mm/h的速度進(jìn)行，到后期100-200mm范圍，降低糾偏速度，采用50mm/h的速度進(jìn)行，在糾偏工程中應(yīng)對樁的角度進(jìn)行觀測，以便在糾偏工程中控制。（3）為防止糾偏后的樁回彈變形，隨機在糾偏反方向用鋼管和角鋼制作承托，并將其與支撐樁及糾偏樁焊接固定（見圖1、圖2）4.3 樁側(cè)回填砂土、澆灌混凝土墊層樁糾偏到位后（控制在允許偏差范圍以內(nèi)），應(yīng)及時控制軸線復(fù)核樁位，并檢測樁垂直度確認(rèn)到位后，先在樁偏位反方向及時回填5mm-25miff石和級配砂石，然后

11、澆注C20細(xì)石混凝土至管樁墊層標(biāo)高，起到穩(wěn)固作用。樁側(cè)回填砂石和混凝土的好處是增加樁側(cè)一定范圍內(nèi)的土體強度和變形模量，提高樁側(cè)土的抗偏荷載能力。鋼管和角鋼制作的承托待穩(wěn)固以后，及時拆除。4.4 清孔清孔則是先利用泥漿在流動時所具有的動能沖擊樁孔底部的沉渣，使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態(tài)，再利用泥漿膠體的黏結(jié)力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動被帶出樁孔，最終將樁孔內(nèi)的沉渣清理干凈。本工程采用噴射法和砂漿置換法結(jié)合來對樁孔內(nèi)的沉渣進(jìn)行清理，具體步驟為：（ 1）在灌注混凝土前，先對孔底進(jìn)行高壓射水或射風(fēng)數(shù)分鐘，使泥漿、小碎石等小型沉淀物噴射干凈。（ 2）當(dāng)遇到有較大石塊、混凝土塊時，先采用抽渣筒

12、進(jìn)行抽查清孔；然后再用高壓射水或射風(fēng)。（ 3）先采用抽渣筒盡量清除大顆粒鉆渣，然后以活底箱在孔底灌注厚0.600.80m的特殊砂漿（其相對密度較小，能浮在拌合混凝土之上）；再采用比孔徑稍小的攪拌器，慢速攪拌孔底砂漿，使其與孔底殘留鉆渣混合；最后吊出攪拌器，插入鋼筋籠，灌注水下混凝土。連續(xù)灌注的混凝土能把混有鉆渣并浮在混凝土之上的砂漿一直推到孔口，從而達(dá)到清孔的目的。4.5 放鋼筋籠待糾偏和清孔工作完成后，在樁孔以內(nèi)放入鋼筋籠，鋼筋籠主筋規(guī)格為8B20,箍筋為A8200mm鋼筋籠放入裂縫、斷裂、錯位處下3m，即鋼筋籠長度=管樁（裂縫、斷裂、錯位處）長度+3m+錨入承臺的長度，并在鋼筋籠底焊接厚5mm勺薄鋼板托板。4.6 澆筑混凝土待鋼筋籠全部放入后，樁內(nèi)澆灌C40（摻入10%HEA的微膨脹混凝土。在澆筑混凝土?xí)r，因樁內(nèi)鋼筋籠長度有長有短，當(dāng)振動棒不夠插入鋼筋籠底部時，應(yīng)采用類似加長振動棒的方法，即先在樁孔內(nèi)放入1根足夠長的鋼管，然后用振動棒對鋼管進(jìn)行振動，而在樁斷裂處適當(dāng)增長振動時間，以便使混凝土盡可能充分填補空隙。5. 樁基檢測樁基糾偏補強結(jié)束且混凝土養(yǎng)護(hù)強度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求后，應(yīng)對糾偏補強的樁基做全數(shù)低應(yīng)變動測檢查。經(jīng)權(quán)威認(rèn)