某工程预应力管桩基础三类桩处理

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1、某工程预应力管桩基础Ⅲ类桩的处理与预防措施　　　　摘要：通过某工程的预应力管桩基础出现Ⅲ类桩的情况进行分析处理，并提出预防措施。　　关键词：预应力混凝土管桩；Ⅲ类桩；加固处理；预防　　一、引言　　预应力混凝土管桩以其单位成本相对不高、施工进度快、承载力高、采用静压法时没噪音等优点，符合绿色环保的要求，目前广泛用于各项建筑工程。但在地质条件较差（如软土中存在硬夹层或孤石等）或者打桩施工顺序的不合理，还有管桩自身承受水平荷载能力差等原因，管桩在施工过程中容易发生断桩、倾斜等缺陷。对于断桩，在施工过程中能够及早发现时

2、，一般采用补桩进行处理，简单快捷。若是对于桩群密度大或者在桩机退场后才发现有缺陷的情况，仍采用补桩的方法，在经济与技术上可能不尽合理。下面通过某工程实例浅谈Ⅲ类桩的处理方法及预防措施。　　二、工程概况　　该工程位于广州市市区一所医院内，场地所处地貌属于珠江三角洲平原，地形较平坦。勘查场地上部为填土、淤泥、淤泥质粉细砂，局部夹有薄层淤泥质土，下部为粉质粘土、粉土。基岩为白垩系沉积岩，岩性主要为粉砂岩、含砾粉砂岩、砂砾层等。场地没有大断层通过，构造稳定性较好。场地土的类型属于软弱场地土，建筑场地类别为Ⅲ类。本工程为

3、上部九层楼的框架结构，局部有一层地下室，由于该项目处于医院内，对施工所造成环境影响的要求较高，故设计采用PHC-AB400(95)的预应力高强混凝土管桩基础，持力层为白垩系强风化岩层，沉桩采用静压法进行施工。单桩承载力特征值为1200KPa，桩长约为25～30米。　　在施工过程中出现了三次断桩，由于施工单位及时发现，采用补桩的方法进行处理，在此不再具体阐述。管桩施工完毕后，抽取41根桩进行低应变法检测，最后检测结果为：Ⅰ类桩29根，占70.7％，Ⅱ类桩10根，占24.4％，Ⅲ类桩2根，占4.9％，无Ⅳ类桩。其中

4、有两根Ⅲ类桩的桩号为41＃、90＃，桩身出现明显缺陷。根据《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106—2003），Ⅲ类桩对桩身结构承载力有影响，必须进行处理。由于某些原因造成检测时间的滞后，检测报告出来时压桩机已经退场，要求压桩机重新进场补桩显然不合理，故建设单位要求设计单位就此两根Ⅲ类桩提出处理方案。　　三、原因分析　　通过施工单位了解到，由于之前的补桩，压桩机的施工路线有所变化，在已施工完毕的桩附近往返经过。由于场地浅层土体性质较差，主要是淤泥或淤泥质粉细砂，抗剪强度低，压桩机对土体的碾压，造成上层的土体产生位

5、移，对靠近桩机的管桩形成单侧挤压力，在软硬土分界点形成一个支点，当支点处侧压力对管桩形成的弯矩大于桩本身的极限弯矩时，桩身就出现了水平裂缝。　　本文以90＃桩为例进行说明。根据检测单位《桩基低应变法试验检测报告》的动测曲线图（图1）看出，90＃桩在距离顶面5.0m处有明显缺陷。对于桩身出现明显缺陷或严重缺陷的桩，关键是确定其断桩位置是否位于桩的接驳位置上。当断裂位置处于桩接驳位置时，由于桩接驳处没有桩身钢筋连接，有可能出现错位，从而影响桩的承载力；若不是，则桩身的钢筋仍然将断裂处两端的部分连接在一起，断裂处出现

6、错位的几率较小，管桩仍能够承受一定的荷载。根据施工单位提供的管桩施工记录表的接桩长度推算，该管桩的断裂位置不在接驳位置，断裂位置距离接头约2.5米。经垂直检测，41#及90＃桩均没有发生错位。　　四、处理方法　　1、用高压水冲洗桩孔，清除桩孔内的杂物，清除深度应比补强深度稍深，并抽干孔内的积水。　　2、安放钢管。由于Φ400桩的桩孔较小，本方案采用外径Φ140mm壁厚12mm长6米的钢管，吊入桩孔固定（缺陷界面上4m，下2m，见图3），同时埋置好注浆管。对于孔径较大的桩孔，内置钢管可用钢筋笼代替。　　3、完成上

7、面的工作后，向孔内填满5~20mm级配的碎石。　　4、利用注浆泵，向桩孔内注入快硬水泥浆（按C30微膨胀砼标准配制的水泥浆）。　　5、补强完成后，对该桩重新进行低应变法检测。　　五、处理结果　　建设单位和工程监理单位采用了该处理方案，在混凝土强度达到规定的强度后再次进行低应变检测，结果显示两根Ⅲ类桩第一次检测发现的缺陷已基本修复，均判断为Ⅱ类桩（图2为90＃桩补强后的动测曲线图），说明采用上述加固方法对Ⅲ类桩进行补强加固处理是可行的。　　六、管桩断桩的预防　　为了尽可能减少断桩的出现，我们应从设计和施工两方面采

8、取积极预防措施。　　1、设计上合理选用桩型。预应力混凝土管桩一般分为预应力高强混凝土管桩（PHC）、预应力混凝土管桩（PC）及预应力混凝土薄壁管桩（PTC），其力学性能及适用范围各不相同。根据地质勘察报告，若场地浅层土体性能较差，抗剪能力不高时，应优先采用PHC或PC桩，因为其抗裂弯矩和极限弯矩都比较高，抗水平荷载能力比PTC桩强。若采用PTC桩，也可通过对管桩进行灌芯来提高管桩的截面