高强预应力混凝土管桩上浮原因分析及控制措施论文

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1、高强预应力混凝土管桩上浮原因分析及控制措施论文.freel2，柱距为12～15m，基础采用PHC-AB600型高强预应力混凝土管桩，桩径φ600，总桩数855根，单桩设计承载力特征值N=3200KN，平均入土深度33.18m，持力层为强风化花岗岩，持力层土的极限端阻力特征值qpk=6000kPa。施工采用锤击法，四台桩机分四个区域同时从中心开始。在打桩过程中，基桩上浮比较严重，整个场地上升300～500mm左右。经检测三根桩，基桩承载力不满足设计要求，停止检测，等待处理。2地质情况本工程位于广东沿海一带的浅滩区，海床横坡平缓，经填海工程改造，场地大体平整，地表高程约为6.

2、0~8.3m，已经过堆载预压处理，地层自上至下主要分布有：①层为压实人工填土，南部夹有大块石，层厚9.00m～16.50m，平均厚度11m左右。②层为全新统海相沉积层，分为粉质粘土和砾砂两层，其中粉质粘土呈饱和、流塑状态，底部不均匀夹少量砂，层厚0.60m～12.4m；砾砂呈饱和、稍密状态，局部为中粗砂或粉细砂，层厚0.50m～7.40m。③层为上更新统河流相冲洪积层，以砾砂为主，局部为中砂或粉细砂，稍密～中密状态，层厚0.70m～11.l0m。④层为上更新统沼泽相淤积层，淤泥质粉质粘土，呈饱和、流塑～软塑状态，局部地段含淤泥质粗、砾砂，分布不均，层厚0.50m～6.30

3、m。⑤层为第四系残积层，砾质粘性土：呈湿、可～硬望状态，为混合花岗岩风化残积土，层厚0.50m～6.80m。⑥层为震旦系混合花岗岩，按其风化剧烈程度可分为四个风化带，其强风化花岗岩是本工程基础持力层。4上浮原因分析管桩上浮主要原因是挤土效应。由于挤土效应一方面对松填土有挤密作用，可提高地基承载力，但对压实土在挤密的同时，造成桩身上浮、移位和地面隆起，影响桩的承载力。对饱和软土的挤土桩，在桩基施工后因孔隙水压力消散、土层再固结沉降产生桩的负摩擦力亦会引起桩承载力的下降和桩基沉降的增大。经分析认为，桩承载力下降的主要原因是桩身上浮所引起，但不排除桩底发生疏松和涌桩等原因。4.

4、1桩的数量多、体积大本工程占地面积10783m2，长126m，宽84m，总桩数855根，同时由于该工程柱距大，12～15m，每个承台桩数较多，大多数承台桩数为10～20根，最多的达24根。由于桩与桩之间的相互影响，导致桩身上浮。根据施工记录，本工程总桩数855根，桩径φ600，总入土深度达28365.1m，从26.2～40.5m不等，平均深度33.18m，按每根桩9.38m3计算，则打入地下的混凝土桩总体积约8020m3。如果不考虑土质压缩，平均分摊到面积10783m2的场地，则平均要提高约0.74m。可见打入混凝土的量是非常大的，整个场地上升300～500mm就不足为奇

5、了。当土饱和密实，被挤到极限密实度而向上隆起时，相邻的桩将被浮起。4.2冲孔灌砂的影响根据勘察资料，场地为填海区，地下水丰富，与海水联动，填土下存在砂层和淤泥，不适宜采用钻孔灌注桩，也不适宜采用天然地基或复合地基，如采用预制桩，则南部夹有大块石，要穿过厚约18m的填石，施工困难。因此设计在南部采用先冲孔灌砂，再打预应力管桩。这样就不需考虑不同基础型式之间的差异沉降，但由于冲孔灌砂数量多，达244根，因此需排开更多的地下空间，大量的砂才能冲入孔中，同时在砂孔中打桩，进桩较困难，容易打破桩头，加剧了场地的隆起。4.3测量误差由于仪器、操作、读数等原因，所测数据存在测量误差。本

6、工程主要是测点没有固定，由于施工原因，管桩顶面很难在一个水平上，因而桩顶每一点标高不一致，如果先后两次测点不再同一点，就出现了不同的标高。为了测得比较准确的数据，在桩顶作出标志。5处理措施及效果5.1确定处理方案全部桩打完后，重新测量，发现绝大部分桩存在上浮现象，而且有的上浮很厉害，最大的达56mm。为此召开专题会议，分析原因并研究处理方法。根据本工程情况，桩数较多，场地存在密实度较大的砂层，部分桩头在收锤后接近极限荷载或出现轻微裂缝，如果继续采用锤击法，将可能打坏管桩，因此最后确定采用静压处理方案进行处理。5.2确定静压参数为了获得比较详细的试验数据，并具有可比性，选取

7、不同区域两根桩作试验对比，确定上浮较大的两根桩C60-5及C144-11进行静压试验。终压力值均为采用6000KN，其中C60-5桩长29.3m，上浮35mm，压入45mm，C144-11桩长37.3m，上浮46mm，压入61mm。一周后，做静载试验，承载能力满足设计要求。根据静载试验曲线，终压力值确定为6000KN，比较合适。5.3多次静压处理除作过静载试验的5根桩外，所有桩均按照确定的静压参数作静压处理，以彻底消除上浮。场区采用一台静压桩机施工，静压前，将露出地面的桩头全部锯掉，入土较深的桩先接桩处理，施工顺序是从中心开始