預(yù)應(yīng)力管樁在杭州軟土地基中的應(yīng)用問(wèn)題

預(yù)應(yīng)力管樁在杭州軟土地基中的應(yīng)用問(wèn)題章文飛趙少鵬衛(wèi)乾

(杭州市勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，浙江杭州310012)

摘要：本文結(jié)合杭州城西某工程實(shí)例，對(duì)杭州軟土地基中預(yù)應(yīng)力管樁的應(yīng)用及其在應(yīng)用中普遍

存在的問(wèn)題和解決方法進(jìn)行了探討，為今后類似問(wèn)題的處理提供參考。關(guān)鍵詞：軟土地基預(yù)應(yīng)力管樁靜載糾偏一、引言隨著我國(guó)建筑工業(yè)的飛速發(fā)展，新的技術(shù)和建材的更新發(fā)展也突飛猛進(jìn)，特別在江浙及沿海地區(qū)，因此地質(zhì)條件相對(duì)較差，樁基礎(chǔ)的使用類型呈現(xiàn)多樣化，近幾年在這些地區(qū)廣泛使用的預(yù)應(yīng)力空心管樁，有著低成本、易制作、樁身完整性較好等許多優(yōu)勢(shì)。但預(yù)應(yīng)力空心管樁的使用是有一定的地質(zhì)條件要求的，本文將以杭州城西地區(qū)軟土地基中預(yù)應(yīng)力空心管樁使用的一些問(wèn)題作粗淺的探討。二、工程實(shí)例1、杭州城西某工程，設(shè)計(jì)為15層框架結(jié)構(gòu)及多層框架結(jié)構(gòu)住宅為主，本工程大部分工程樁設(shè)計(jì)采用靜壓式預(yù)應(yīng)力混凝土空心管樁，樁型分別為PHC-500(100)設(shè)計(jì)承載力特征值為1100KN；PHC-600(100)設(shè)計(jì)承載力特征值為1450KN；PC-400(75)設(shè)計(jì)承載力特征值為800KN；以⑥c粉質(zhì)粘土層作持力層，樁端進(jìn)入持力層不少于100cm；其余部分高層住宅采用鉆孔灌注樁。依據(jù)該場(chǎng)地巖土工程勘察資料，該場(chǎng)地表層為2?3m厚的雜填土及塘泥，其下為③層10?15m厚流塑狀淤泥質(zhì)粘土，再以下為粉質(zhì)粘土層等性狀較好的土層。地層編號(hào)地層名稱地基土承載力標(biāo)準(zhǔn)值f(kPa)樁端端阻力特征值q(kPa)樁側(cè)側(cè)阻力特征值q(kPa)①雜填十a(chǎn)kpasia②夾泥炭質(zhì)土5.56②粉質(zhì)粘十11010③淤泥質(zhì)粘土657④a粉質(zhì)粘土9515④b粉質(zhì)粘十180140032④b夾含粘性土角礫23038⑤粉質(zhì)粘十14080020⑥a含礫砂粉質(zhì)粘土220160035⑥b含粘性土圓礫280300042⑥C粉質(zhì)粘十190150035⑥C夾粉質(zhì)粘土16025⑥d含粘性土粉細(xì)砂200220032⑥e含礫中粗砂240240036⑥e夾粉質(zhì)粘土16025⑦b含礫砂粉質(zhì)粘十320280038⑧a全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖350200035⑧b強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖500300045⑧C中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖800450060

2、土體開(kāi)控前靜載結(jié)果打樁工作完成后，在基礎(chǔ)土體開(kāi)挖前，對(duì)部分樁作了靜載試驗(yàn)，試驗(yàn)證明試樁承載力均滿足設(shè)計(jì)要求。（靜載曲線見(jiàn)下圖）Q-s曲線s（mm）3、該項(xiàng)目4#樓基坑開(kāi)挖深度約3m?5m,在基坑開(kāi)挖結(jié)束后出現(xiàn)4-1?4-9軸/4-A?4-H軸大量預(yù)應(yīng)力管樁偏位傾斜情況，因場(chǎng)地的位置差異，偏位比例在10%~60%之間。其中偏位60%的在4#樓基礎(chǔ),相當(dāng)一部分工程樁有不同程度的樁頂偏位和斷裂情況；（實(shí)測(cè)曲線如下）樁號(hào)：15?、A^-i--Vmax=7.07E-04Gn/S)尸 P ! =^廠0 10 20 30 40 m樁號(hào)：ITJ. . '~~' ?-.-04(m/S)nn\/^[?||?||||||?||?||||||?||0 10 20 30 40 m班虧：32Vmax=5.64E-04Gn/S)I廠V、—■■■0 10 20 30 40 m其中偏位60%的在4#樓基礎(chǔ)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，最大偏位達(dá)1.95m,大部分偏位在1.0m左右；經(jīng)對(duì)4#樓95根基樁的低應(yīng)變檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，其中60根樁為斷樁，斷裂面除個(gè)別在3?4m處，大部分在10m左右。4、原因分析對(duì)此事故的發(fā)生，追根溯源、分析探討，總結(jié)只要原因有以下幾個(gè)方面：1） 根據(jù)地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告資料，發(fā)現(xiàn)場(chǎng)地表面土質(zhì)差，場(chǎng)地表面分布為2~3左右的回填土，土質(zhì)均勻性差，土性雜多，為混有建筑垃圾和軟土；回填上下的3層是海積淤泥質(zhì)土，厚度為10?15M，性質(zhì)差，厚度變化大，為主要的軟弱土層。2） 在進(jìn)場(chǎng)時(shí)發(fā)現(xiàn)4-1?4-9軸/4-A?4-H軸為地下車庫(kù)鉆孔樁的泥漿池使用；深度在4~5m左右，形成了一個(gè)大深基坑，破壞了原有土層；后經(jīng)業(yè)主要求對(duì)該部位進(jìn)行建筑垃圾進(jìn)行回填，但由于土質(zhì)均衡性不一致，對(duì)以后打樁留下了隱患。3） 根據(jù)業(yè)主要求，4#樓先服從地下車庫(kù)的施工，待地下車庫(kù)頂板完成后方可打樁施工，導(dǎo)致了4#樓停工4個(gè)多月，在此期間場(chǎng)地受到外界的影響，旁邊標(biāo)段化糞池和浴室的污廢水一直流向4#樓，使場(chǎng)地回填的建筑垃圾液化，淤泥層的流塑性更好，回填土質(zhì)發(fā)生了根本性變化。而地下車庫(kù)的基礎(chǔ)底標(biāo)高比4#樓基礎(chǔ)底標(biāo)高深2m多，使含水量飽滿的淤泥質(zhì)土流向地下車庫(kù)方向，無(wú)形中形成了地底下的一股暗流；在地下車庫(kù)挖土?xí)r恰好證實(shí)了這一點(diǎn)，使地下車庫(kù)在靠近4#樓附近，產(chǎn)生了淤泥質(zhì)土挖不盡這種現(xiàn)象，而地下車庫(kù)的回填土方為淤泥質(zhì)土，無(wú)法根本解決此問(wèn)題。此部位土質(zhì)對(duì)業(yè)主提供的地質(zhì)勘察報(bào)告資料中的土質(zhì)發(fā)生了變化。4） 在4#樓土方開(kāi)挖的順序?yàn)橛杀狈较蛳蚰戏较蜷_(kāi)挖，在全部挖好后發(fā)現(xiàn)，土質(zhì)較好的部位無(wú)管樁傾斜現(xiàn)場(chǎng)，而土質(zhì)差及受到擾動(dòng)比較大的中間部4-1~4-9軸/4-A~4-H軸剛好發(fā)生了大量?jī)A斜，由此引起證實(shí)4#樓的土質(zhì)的不均勻，土質(zhì)的好差是引起樁傾斜的主要原因之一。5） 周邊西側(cè)地下車庫(kù)開(kāi)挖土方呈大開(kāi)口挖方，放坡大，挖土深度在6m左右，靠近4#樓西側(cè)部分土被挖除后回填；原土被擾動(dòng)，原四周的擠土效應(yīng)發(fā)生質(zhì)的變化，那么西側(cè)車庫(kù)回填土處相當(dāng)于有很大的一個(gè)深基坑，對(duì)4#樓邊緣土的擠壓作用明顯減少；擠土效應(yīng)明顯偏向西側(cè)；并有可能在打樁過(guò)程或靜載過(guò)程中產(chǎn)生樁間土的整體滑移。根據(jù)傾斜、斷裂樁的偏向，也剛好證實(shí)了這一點(diǎn)。6） 由于本工程有三種樁型，施工組織比較困難，故在打樁工程中采用先打0600,再打0500、最后打0400的做法，樁架需要來(lái)回走動(dòng)，本身土質(zhì)不太好，這對(duì)已打好的樁產(chǎn)生了一定的擠壓作用。而打樁長(zhǎng)度長(zhǎng)短不一，實(shí)際上施工時(shí)不能依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙施工；只能邊打邊控制，說(shuō)明地底下土質(zhì)復(fù)雜。7） 管樁的斷裂處，正好又是③層土與④a層土的交界面左右，是不同土層的交接處，此處也是土質(zhì)好壞交接處；是易引起應(yīng)力集中的部位。

5、 糾偏補(bǔ)強(qiáng)措施管樁糾偏及補(bǔ)強(qiáng)工作質(zhì)量保證以監(jiān)理全程控制、旁站控制為主。參考《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50202-2002)要求，根據(jù)管樁傾斜斷裂情況及糾偏工藝。采取糾偏補(bǔ)強(qiáng)措施，通過(guò)打應(yīng)力釋放孔糾正,用小樁機(jī)清孔至缺陷位置下3m,放置鋼筋籠,澆注高標(biāo)號(hào)C40混凝土加強(qiáng)；對(duì)于斷裂深度在10m左右的樁，在滿足上述的前提下，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告確保清孔在④a層面以下50cm。糾偏補(bǔ)強(qiáng)以控制清孔深度、補(bǔ)強(qiáng)深度、管樁斷裂處的錯(cuò)位量和樁位偏差為主。清孔深度為在斷裂下不小于3.5m。樁頂標(biāo)高偏差不大于5cm，管樁斷裂處錯(cuò)位量大不于1.5cm，沿基礎(chǔ)梁的中心線(150+0.01H)mm，樁位偏差垂直基礎(chǔ)梁的中心線(100+0.01H)mm，樁頂標(biāo)高偏差不大于5cm。樁身傾斜在滿足樁頂偏位情況作為糾偏參考。6、 處理后的驗(yàn)證挑選補(bǔ)強(qiáng)前低應(yīng)變動(dòng)測(cè)較嚴(yán)重的一根樁經(jīng)糾偏補(bǔ)強(qiáng)后進(jìn)行靜載試驗(yàn)，經(jīng)測(cè)試該樁的承載力滿足設(shè)計(jì)要求。(靜載曲線見(jiàn)下圖)Q