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时间:2019-06-23
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1、简析Ⅲ类PHC管桩的成因及加固补强处理方法简析Ⅲ类PHC管桩的成因及加固补强处理方法关键词:PHC管桩、水平裂缝、加固补强一、工程概况海沧育才小学二期工程综合楼位于海沧石塘村育才小学内,四层钢筋砼框架结构,建筑面积4567.92平方米。基础设计为静压C80、PHCФ400A-95预应力钢筋砼管桩,管桩设计数量为195根,管桩桩端持力层为强风化花岗岩层,单桩承载力设计值为1100KN。压桩机械选用GZY-600型高效全液压桩机,管桩选用福建省坚实水泥有限公司生产的“坚实”牌PHC管桩,桩身砼强度等级C80。1.1工程地质情况根据建设
2、单位提供的“海沧育才小学二期工程岩土工程勘察报告”,场地地层结构较为复杂,根据钻探揭露,场地土层地质情况自上而下为:1、素填土:层厚0.70m---4.70m,松散、稍密状,密实度及均匀性较差,力学强度低;2、砂质粘土:层厚0.50m---3.3m,可塑,成分由粘、粉粒和砂粒组成,力学强度低;3、淤泥质土:层厚0.60m---1.50m,流塑状,高压缩性土,工程性能不良;4、粉质粘土:层厚0.50m---0.70m,软塑状,粘性好,属高压缩性土,力学强度低;5、含泥粗砂:层厚0.40m---4.80m,稍密状,颗粒级配较好,力学强
3、度较高;6、粘土:层厚1.30m---6.00m,硬塑状,粘性好,属中压缩性土,力学强度较高;7、残积土:层厚0.80m---12.75m,分为残积砂质粘性土,硬塑状为主,属中压缩性土,力学强度较高,;脉岩残积粘土,脉状分布,硬塑状,属中压缩性土,在天然状态下力学强度较高。这两种土均具泡水易软化、崩解、强度降低的不良特性。8、强风化岩:层厚0.10m---6.40m,厚度变化大,岩面总体由东向西倾伏,力学强度较高;9、微风化花岗岩:揭露层厚3.0m---5.10m,岩体较完整,为块状结构,属坚硬岩,力学强度很高。1.2桩基施工情况
4、、基桩静载及低应变检测情况1.2.1工程于2003年9月30日开始试打桩123号桩,配桩长度17m=10+7m,砍桩5m,入土深度12米,压桩力2240KN,复压三次,累计沉降量1mm,最后一次无沉降。10月1日正式开始压桩,10月11日完成桩基施工。在桩基施工过程中,曾出现断桩现象,共断桩7根,根据工程地质勘察报告,地下土层岩石斜坡较大是造成断桩原因。同时取消4根桩。压桩数量205根,有效工程桩数量198根。1.2.25基桩单桩竖向抗压承载力检测方法采用静载荷试验。共抽查4根工程桩,现场测试时间为2003年10月22日至2003
5、年10月28日。检测结论是4根工程桩的单桩竖向抗压承载力均不小于1850KN,大于设计规定的最大试验荷载1850KN。1.2.3基桩桩身完整性及砼质量检测方法采用了低应变动力检测。共抽查100根工程桩,检测时间为2003年11月5日至7日。检测结果为Ⅰ类桩68根,Ⅱ类桩29根,Ⅲ类桩3根。Ⅲ类桩分别为88号、100号、167号桩。经过检查这三根桩的施工记录,其主要施工参数如下表所示:88号桩焊缝位置与描述的水平裂缝位置比较接近,存在水平裂缝位置为焊缝位置的可能。100号桩及167号桩可以肯定排除上述可能性。由上表还表明,由于在压桩
6、过程中,沉桩的终压力数值均达到2250KN,数值没有变化,说明管桩没有出现断桩现象,管的水平裂缝不是由于压桩过程中产生的。二、Ⅲ类管桩裂缝成因分析经过工程建设各方主体的综合分析,管桩的水平裂缝成因主要有以下几种可能性。2.1工程地质情况的复杂性产生了水平裂缝。由工程的地质勘察报告可知,本工程的地质情况变化较大,土层厚度变化明显,特别是残积土层局部地段孤石较发育,均匀性较差,给成桩带来一定的困难;强风化岩及微风化花岗岩层土层局部地段岩面起伏较大,给成桩的稳定性带来一定的困难。在沉桩过程中,由于桩尖体积小,容易发生偏位现象。压桩时,虽
7、然没有造成断桩现象,但是,在桩身的表面已经形成了表面微裂缝,这种微裂缝虽然对桩竖向抗压极限承载力没有明显影响,所以,桩的压桩终压力数值上无法体现,但是在桩低应变法检测桩身完整性时则显示出水平裂缝的存在。在桩基施工过程中,曾出现7根断桩现象,既证明了工程地质情况的复杂性,又证明了在这种情况下产生这种微裂缝的可能性是存在的。2.2接桩位置产生的水平裂缝。本工程的接桩方法采用了CO2保护焊的接桩方式,焊接工人均是持证上岗。PHC管桩如果采用焊接方法进行接桩,要求管桩焊缝需冷却足够长的时间,以避免焊缝遭遇到地下水立即冷却收缩,产生脆断,焊
8、缝位置造成水平裂缝。根据广东省管桩技术规程规定,其冷却时间要求不小于8min。经过检查这三根桩的施工记录,除88号桩存在这种可能性外,100号及167号桩可以肯定排除上述可能性。2.3压桩时“挤土效应”产生的水平裂缝。由于地质情况的复杂性,管桩在压
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