预应力混凝土管桩沉降异常浅析

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1、预应力混凝土管桩沉降异常浅析摘要：预应力混凝土管桩有着单桩承载力高、桩身耐锤击性好、穿透力强、施工速度快、造价便宜等优点，在软土地基处理中得到了广泛的应用，本文以唐山某220kv变电站配电综合楼桩基础工程为例，介绍设计过程中预应力混凝土管桩地基处理方案的确定、桩施工中出现的问题以及施工应注意事项。关键词：预应力混凝土管桩沉降异常工程经验1工程介绍中国编辑。配电综合楼为钢筋混凝土框架结构，地下一层为电缆夹层，地上两层，一层布置变压器室、电抗室、110kvGIS室、110kvGIS室，二层布置主控制室、继电器室、蓄电池室和办公用房。站址位于冀东平原南缘，地层为

2、第四系冲洪积沉积物，岩性以粉土、粉质粘土及粉砂为主。站址区地表下21m深度范围内地层简述如下：①粉土：稍密～中密状态。土质不均一，含有粘性土夹层。压缩系数平均值a1-2＝，属中等压缩性土。层底埋深～，层厚～。②粉质粘土：软塑状态。含较多有机质及贝壳碎片，具腥臭味，局部含淤泥质粉质粘土透镜体。压缩系数平均值a1-2＝，属中等偏高压缩性土。层底埋深～，层厚～。③粉土：湿，中密状态。土质不均匀。压缩系数平均值a1-2＝，属中等压缩性土。层底埋深～，层厚～。③-1粉砂：中密，饱和，砂质不纯净，含粉土团块。该层分布不均，局部缺失。压缩系数平均值a1-2＝，属低压缩性

3、土。层底埋深～，层厚～。④粉质粘土：流塑状态。土质不均匀，含较多有机质及贝壳碎片，具腥臭味，含粉砂及淤泥质粉质粘土夹层或透镜体。压缩系数平均值a1-2＝，属中等偏高压缩性土。层底埋深～，层厚～。⑤粉土：密实状态，土质不均匀，具粉质感，局部地段近粉砂。含淤泥质粉质粘土、粘土夹层或透镜体。压缩系数平均值a1-2＝，属中等压缩性土。该层未揭穿，最大揭露厚度。⑤-1粉砂：灰色，中密～密实，饱和，砂质不纯净，含粉土团块。该层分布不连续，局部缺失。最大揭露厚度。地基方案确定变电站位于唐海县城南，地貌类型属滨海滩涂，站址原为鱼塘，近期填平，周围鱼塘、虾池众多，水面随处可

4、见，站址设计地震加速度，抗震设防烈度7度，地震反映谱特征周期，场地土类型为软弱土，场地类别IV类。根据场地的地层结构和工程条件分析：站址区各层地基土在水平及垂直方向上，层位及厚度相对稳定，夹有强度较高的粉砂和强度较低的粘性土及淤泥质土。①～④层主要以中高压塑性土层为主，局部夹淤泥质透镜体，地基强度较差，承载力较低，⑤层地层属中压缩性土，工程性能较好，承载力相对较高。考虑采用预应力高强度混凝土管桩。桩长根据上部建筑物荷载按照端承摩擦桩设计计算，由于⑤层粉土及粉砂地层强度较高，选择该层作为桩端持力层，桩基设计参数：桩极限侧阻力标准值①层28kpa，②层32kp

5、a，③层40kpa，③-1层55kpa，④层35kpa，⑤层60kpa，⑤-1层68kpa，②④层23kpa，桩极限端阻力标准值⑤层1800kpa，⑤-1层2300kpa。地面标高，基础埋深-计，单桩极限承载力按桩径400mm桩长16m计算。按照《建筑桩基技术规范》(JGJ94-XX)相关公式估算单桩竖向极限承载力特征值689KN。中国预应力混凝土管桩优点：可按成任意长度，不受施工机械能力和施工条件局限；成桩质量可靠，沉桩后桩长和桩身质量可用直接手段进行监测；桩身抗裂性好，穿透力强；造价低廉；施工速度快，文明施工。当地地基处理采用预应力混凝土管桩比较普遍，

6、预制桩采购方便，施工技术成熟，因此确定采用预应力混凝土管桩做为地基处理方案。由于地基土为软弱土，为避免地基不均匀沉降对结构产生附加应力，基础形式采用筏板基础。中国编辑。桩型采用PHCAB4008016a，桩长16m，由10m和6m桩接长，桩端持力层为第⑤层粉土，桩极限端阻力标准值1800kpa，总桩数1034根，设计要求单桩竖向承载力特征值500KN。桩头与基础连接采用微膨胀混凝土填芯，填芯高度，锚筋伸入基础底板500，由于地下水位较高，在接头顶面及侧面涂刷环氧沥青漆。现场施工状况本工程现场原为鱼塘，由于打桩机对地面承载要求较高，现场场地无法满足打桩施工及

7、行走，故回填碎石30cm厚，并压实。确保了桩机顺利进行施工。设计要求对桩端标高进行控制，在桩施工过程，出现有15%桩端不能达到设计标高，相距左右，且部分桩顶已出现裂纹，不适合继续沉桩，统计最后一米锤击数，桩端已达设计标高桩最后一米锤击数平均115，而桩端未达标高桩最后一米锤击数平均220，最后十击贯入度3~5cm，且沉降异常桩集中在中部，分布比较集中，因打桩顺序从中间向两端施工，排除了桩间土挤压造成的沉桩困难的原因，考虑沉桩困难桩成片集中分布，估计在桩端附近存在局部硬层，而地基勘测钻孔间距控制20m，仅从地勘报告不能反应真实土层分布。《建筑桩基技术规范》条

8、对锤击沉桩终止锤击控制规定：.1当桩端位于一般土层时，应以控制桩端