浅析高强预应力混凝土管桩基础工程事故分析及处理.pdf

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1、DOI：10．3969／j．issn．1672—4011．2013．01．047浅析高强预应力混凝土管桩基础工程事故分析及处理冷时斌(中国建筑西南设计研究院有限公司，四川成都610041)摘要：PHc管桩(高强预应力混凝土管桩)由于具有桩身成型质量好、混凝土强度高、单桩承栽力大、耐冲击性能好、穿透力强、价格便宜、施工快捷且采取静压施工时对周围环境影响小等优点而被广泛应用于多层及高层建筑结构的基础工程中。但由于桩身为空心，其抗剪和抗裂性能相对较差，受地质、施工工艺等因素影响，易出现桩体偏住、倾斜、桩身断裂等事故。从而大大削弱了基础的承载力，因此发生此

2、种情况后如何对基础进行加固补强就成为施工中急待解决的一个难题。笔者就此类问题进行事故分析，提出处理方案，供同行参考。关键词：高强预应力混凝土管桩(PHc管桩)；桩质量缺陷中圈分类号：TU473．1+4文献标志码：B文章编号：1672—4011(2013)0l一0105—02l工程概况某工程为带底层商业网点的住宅楼，地面以上6层，采用底部框架一抗震墙结构体系。场地属岷江Ⅲ级阶地，为河谷坝地及浅丘陵地带，区域地层主要为中生界白垩系和第四系，主要岩性为泥质砂岩夹少量泥岩、砂岩及第四系松散层。场地地基土组成结构复杂，各土层层位变化较大，地基土不均匀。场地地

3、基土分层：素填土、粉质粘土、淤泥质土、全风化泥质砂岩、强风化泥质砂岩、中风化泥质砂岩及微风化泥质砂岩，地基土中素填土、淤泥质土层厚很大。工程按抗震设防烈度7度第一组设计，设计基本地震加速度O．10g，设计特征周期O．35s。建筑物为标准设防类(丙类)建筑，结构安全等级为二级．地基基础设计等级为丙级，底层框架一抗震墙结构中，框架及抗震墙的抗震等级均为二级。基础方案经过经济、技术方案比较，采用高强预应力管桩基础，管桩采用PHc—AB400(95)一La或PHc—AB500(100)一La，以中风化泥质砂岩为桩端持力层。试桩过程中未发现异常情况，但在大面

4、积桩基施工过程中，多次出现管桩移位、倾斜等异常情况。2管桩移位和倾斜原因分析2．1自然因素(1)场地回填质量不高，填土内存在大直径的块石等坚硬物。桩入土后桩尖遇到大块坚硬障碍物后造成桩体倾斜。(2)由于地基土上部土层均为新近填土，土体松散、欠固结，土体强度及稳定性低。因此对桩身约束很小。(3)土质较差，桩身范围有40—70％处于淤泥质粉质粘土，淤泥质土抗剪强度低，属于高灵敏度、高压缩性的土层，而且压桩时所产生的应力，以能量的形式存在土中。(4)桩基施工扰动地基土，地基下部淤泥质土层灵敏度高，受扰动后，上部填土强度明显下降。(5)桩基施工时所产生的挤

5、土效应，使得桩侧土的非对称侧向推力增大。由于PHc桩抵抗水平荷载能力差。在侧向主动土压力作用下，发生侧向位移，情况严重时会出现桩身破裂甚至折断。(6)场地基岩变化较大，基岩断面坡度较大。存在的桩未打到地勘资料反应的标高。2．2人为因素(1)施工方法及沉桩顺序不正确。不同深度的桩基应先深后浅、先大后小；同一单体建筑，一般要求先施打场地中央的桩，后施工周边桩；当一侧毗邻建筑物时，由毗邻建筑物处向另一方向施工。(2)未作好施工中的垂直度控制。当管桩插入地面和接桩时施工人员要用两台经纬仪或线锤，在两个成90。度的侧面观察，调整好桩的垂直度，再开始沉桩，垂直

6、度偏差不宜大于O．5％，在施打过程中，不允许用桩机随意移动，以免桩倾斜丽影响桩的质量。3处理措施及方案首先是进行桩的可用性评定，以便确定哪些桩可用，哪些桩不可用，把损失减少到最低；然后本着保证质量、技术合理、节约工期、经济合理的原则，从设计和施工等方面研究分析采取何种补救措施，同时对未偏移的桩注意保护，加强监控。3．1确定影响区域和影响程度采用测定桩顶的水平偏移和垂直度偏差来确定影响区域和影响程度。3．1．1测量桩的水平偏穆用全站仪将建筑物的轴线引至基坑内，根据桩的定位图，用钢尺测量出所有偏位桩偏离轴线的方向和大小，标注在桩位图上，并绘出管桩水平偏

7、位图，作为依据之一。3．1．2测量桩的垂直度偏差桩的垂直度偏差也是反映桩偏位程度的一个重要指标。采用lm长的线锤间接测量垂直度；或通过测量桩顶平整度等方法，然后换算成垂直度偏差。根据垂直度偏差和水平偏移可大体估算出桩的断裂位置，初步确定影响程度。3．1．3桩身的完整性检测采用基桩低应变检测，较为准确地反应偏斜基桩的桩身完整性，确定桩破损位置，进一步分析桩的偏斜破损原因，并对破损桩进行分类、处理。以及对合格桩的承载力检测(对判定为I、Ⅱ类且桩身偏斜较大的桩也应设为检测桩实测其承载力)。3．2处理措施的确定根据以上测试结果以及现场的实际情况，经设计、施

8、工、监理、业主单位共同深入商讨及相关专家充分论证后一致认为：①重新打人PHC桩的方案不可行，不仅施工上无法实现，而且即使实