静压预应力管桩异常沉降成因分析及处理措施.pdf

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1、第44卷第15期人民长江V0J．44．NO．152013年8月YangtzeRiverAug．，2013文章编号：1001—4179(2013)15—0044—03静压预应力管桩异常沉降成因分析及处理措施游春华，汪君(1．武汉大学土木建筑工程学院，湖北武汉430072；2．湖南工学院建筑工程与艺术设计学院，湖南衡阳421008；3．武汉理工大学，湖北武汉430070)摘要：静压预应力管桩在实际施工中会出现断桩、斜桩或管桩沉降过大等情况，需要根据工程经验和地质条件进行原因分析并有效处理。结合实际工程，通过竖向静载荷试验，对静

2、压预应力管桩施工过程中出现的异常沉降现象进行了详细的介绍和分析，提出了应及时对管桩进行封底、合理延长休止期的处理措施，可为类似工程施工提供参考。关键词：预应力管桩；异常沉降；静载荷试验；挤土效应中图法分类号：TV223文献标志码：A静压预应力管桩因其具有单桩承载力高、施工速起，有效管桩桩长不小于22．0m，桩中心间距为度快、无噪音无振动、桩段质量稳定、工期短、造价低、3．5d(d为管桩桩径)，单桩竖向承载力特征值为2000现场配桩灵活等特点，被广泛应用在建筑基础中。静kN。压管桩的工作原理是静载液压桩机通过桩机自重匀速根据

3、地质勘察资料，该场区从上到下分为7个土将桩段压人地下，直至达到设计要求的持力层及极限层：①层杂填土；②层黏土；③层黏土；④层黏土；⑤承载力。实际施工过程中，由于操作不当或施工方案层粉质黏土；⑥层黏土夹碎石；⑦层粉质黏土。拟建不合理，亦或复杂的地质条件等影响，易导致静压预应场区地下水在勘察深度范围内主要为上层滞水，上层力管桩在施工中出现断桩、斜桩或管桩沉降过大等情滞水赋存于第①层杂填土中，稳定地下水位埋深在地况，施工过程中只能根据类似工程经验和实地地质条表以下0．86～1．3m之间，相对于绝对标高19．9～件逐一排除，才能找

4、到真正原因，并采取有效处理措20．73m。各岩土层空间分布及工程特性详见表1。施。本文就某工程管桩异常沉降原因进行分析，并提表1工程地质分层出了相应的处理办法，可为类似工程的施工质量控制称态mm提供参考。qpa／kPa1工程概况某工程建筑面积47081II1，地上11层，地下1层，建筑物总长度为96．0m，总宽度为82．5m，高度为53．4m。建筑安全等级为二级，场地等级二级，地基等级二级。该工程基础设计选用静压预制预应力管桩，注：第⑦层黏土矿物及灰白色团块状高岭土含量较多，具可塑性及吸水桩型为PHC—AB500—100型

5、，桩尖采用十字型钢桩性，遇水易崩解、软化。尖，设计要求管桩端进入黏土夹碎石层(即岩土工程工程桩正式施工前，进行了3根试桩的施工和竖勘察报告的第⑥层)内不小于1m，从开挖完的地面算向静载荷试验，结果表明，所有试桩的承载力均满足设收稿日期：2013—04—19基金项目：湖南省科技厅专项(2009SK3034)作者简介：游春华，男，讲师，博士，主要从事岩土工程的教学与科研工作。E—mail：y0uchunhuawh@163．corn第15期游春华，等：静压预应力管桩异常沉降成因分析及处理措施45计要求。工程桩大规模施工时采取由里

6、到外，由中间到四周的施工顺序进行，尽量减少挤土效应。2012年7月，工程桩全部完工。2基桩施工检测按照相关规范和设计要求，随机选取了8根基桩进行静载试验，编号分别为515、373、80、103、616、641、281、126号。从检测的8根桩初步数据看，有3根桩为合格，编号分别为515、373、126号，有5根桩承载力不满足设计要求，其中80、103号桩头破损，图2616号管桩S～l曲线616，641，281号桩检测出现在某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍；同时当加载到3600kN时，桩顶总沉降量超

7、过40mm。详细结果见表2和图1～4。表2工程桩单桩竖向抗压静载荷实验结果汇总图3641号管桩Q—S曲线图4641号管桩S～l曲线桩尖脱离持力层。挤土效应表现为浅层土体的隆起和深层土体的横向挤出，挤土效应对经施打的桩的影响表现为桩身倾斜及短桩(定义为小于20m桩)桩图1616号管桩Q～S曲线身上浮。对于出现挤土效应的桩，其静载试验Q～s曲线中间部分会出现台阶状。而本文中单桩竖向抗压3异常沉降原因分析强度不满足设计承载力要求的5根管桩，其Q～Js曲线中间部分没有出现台阶状“，也就是说没有出现3．1挤土效应明显的挤土效应。在黏

8、性土地基中沉桩，由于管桩对土体的挤压作用，黏性土会产生超孔隙水压力，超孔隙水压力随着土3．2地质条件影响体的隆起和侧移而缓慢消失。如果压桩速率过快，超设计要求管桩端进入第⑥层黏土夹碎石层内不小孔隙水压力和土变形未充分消散，此时的饱和土表现于1m，且桩长不小于22．0m。根据地质条件推算，各为弹塑性变形特