预应力管桩静载试验沉降异常的原因分析及处理

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1、预应力管桩静载试验沉降异常的原因分析及处理马志伍1，钱桂红2（1.江苏中泰工程勘测有限公司，无锡214400；2.江阴市四方建设监理有限公司，214400）摘要：江阴市某工程静压预应力管桩进行单桩竖向抗压静载试验时，出现突然沉降或沉降量明显偏大的异常现象。根据场地工程地质条件，现场施工情况及低应变法检测结果等，对检测结果进行分析并进行处理。关键词：预应力管桩；静载试验；挤土效应作者简介：马志伍1(1984–)，男，汉族，籍贯江苏盐城，助理工程师，现主要从事岩土工程检测工作。手机：13771270302，Email：mazhiwu337

2、021@163.com钱桂红2(1984–)，女，汉族，籍贯江苏泰州，助理工程师，现主要从事监理工作。手机：13961672969，Email：70839651@qq.com0前言江阴市某住宅工程建筑面积约11000平方米，楼高10层，框架剪力墙结构，采用PC-Φ400（90）A-C60静压预应力管桩，独立承台基础，总计254根。设计单桩竖向抗压极限承载力1500kN，施工桩长17.0-26.0m，桩端持力层为⑦1号粉质粘土夹粉土。待预应力管桩施工完成后，选取3根桩进行竖向抗压静载试验，在试验过程中被测桩出现突然沉降或沉降明显偏大的异

3、常现象。为此，对工程桩进行全面复压处理，处理后再选取9根桩进行抗压静载试验检测，同时进行了高、低应变法检测以验证复压效果，以找出被测桩出现异常沉降的原因，为今后工程桩施工质量控制提供参考。1、工程地质概况本工程场地原为农田，地形条件较复杂，场地有一池塘，地势略有起伏。各土层特性如下：①、杂填土：杂色，松散，揭露厚度0.8-3.5m，工程特性较差；②、粉质粘土：灰黄～褐黄色，可塑，揭露厚度0.0-1.8m，干强度及韧性中等；③、淤泥质粉质粘土：灰～青灰色，流塑，揭露厚度0.0-5.9m，具高压缩性。④、粉质粘土：青灰色，可塑，揭露厚度0

4、.0-1.4m，具中压缩性；⑤、粉质粘土：青灰～灰黄色，可～硬塑，揭露厚度0.0-5.0m，具中压缩性；⑥、粉土：灰黄色，湿～很湿，中密状态，揭露厚度0.0-3.3m，具中压缩性；⑦1、粉质粘土夹粉土：灰色，可～软塑，稍～中密状态，揭露厚度1.2-23.3m，干强度及韧性中等偏低；⑦2、粉砂：灰黄色，饱和，中密～密实状态，揭露厚度0.0-8.6m，具中压缩性；⑧、粘土：青灰～灰黄色，硬塑，未揭穿，具中压缩性。2．静载试验沉降异常情况4号桩（24.0m）在前3级总沉降量为8.36mm，在加载第4级（750kN）时沉降突然加大，达47.6

5、8mm，本级沉降为39.32mm，是前一级沉降量3.60mm的10.9倍。根据规范可以终止加载，但为了查明突然沉降原因，继续加载至1500kN，总沉降量为166.71mm。5号桩(20.0m)在前4级总沉降量为11.63mm，在加载第5级（900kN）时，沉降量突然加大，达50.93mm，本级沉降量为39.30mm，是前一级沉降量3.88mm的10.10倍。继续加载至1500kN时，总沉降量为151.67mm。133号桩(24.0m)在前3级总沉降量为6.11mm，在加载第4级（750kN）时，沉降量突然加大，达60.86mm，本级沉

6、降量为54.75mm，是前一级沉降量2.34mm的23.40倍。继续加载至1500kN时，总沉降量为178.61mm。以上3根桩自施工完成至试验时休止时间为34-41天，施工过程正常。3．原因分析(1)静压预应力管桩属挤土桩，其在沉桩时使桩四周的土体结构受到扰动，改变了土体的应力状态，产生了挤土效应。挤土效应对松散填土有挤密作用，可提高地基承载力；但对密实土在挤密的同时，易造成桩身上浮、移位和地面隆起等情况，从而影响桩的承载力。(2)在饱和粘性土中沉桩时，由于桩对土的挤压，在土中产生孔隙水压力，其随着土体的隆起和侧位移慢慢消失。如果压

7、桩速度过快，孔隙水压力和土体变形未充分消散，此时的粘性土表现为弹塑性变形，而且上部上部土层饱和，桩周土未完成重新固结，其抗剪强度不能得到充分恢复和发挥，导致桩的侧阻力达不到要求。经分析，本工程桩的沉降异常主要原因是由于挤土效应导致桩身上浮所引起，从而引起单桩竖向抗压承载力不满足设计要求。4．处理方法和检验4.1处理方法基于上述情况，根据设计要求，对本工程基桩全部进行复压。静压前，将露出地面影响桩机行走的桩头全部截桩，入土较深的桩先接桩处理，施工顺序是从中心开始分区域对称进行。由于液压静力压桩机对桩顶施加压力不能像竖向抗压静载一样维持长

8、时间卸载，施压时桩尖遇到受压密实土层时压力直线上升，所以复压时压力接近终压值时需特别小心，要注意桩机压力表读数，稍有大意压力就会急速上升，可能会破坏桩身完整性或降低承载力，因此需增加复压次数和复压时间。本工程复压时大部分