預(yù)應(yīng)力管樁沉樁過(guò)程中的常見(jiàn)過(guò)題分析及施工處理措施

呂才能 馮慶華

摘要：本文論述了預(yù)應(yīng)力管樁工程試樁過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題并結(jié)合工程實(shí)例重點(diǎn)從勘察、施工等不同角度分析其原因，給施工沉樁提出一些處理措施，從而更好地的提高樁基施工的質(zhì)量，為工程建設(shè)服務(wù)。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力管樁試樁壓樁力質(zhì)量控制

0引言

近來(lái)年，預(yù)應(yīng)力管樁在建筑工程基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用越來(lái)越多，其自身的優(yōu)點(diǎn)已得到了許多設(shè)計(jì)、施工、建設(shè)等單位的認(rèn)可。預(yù)應(yīng)力管樁具有規(guī)格化生產(chǎn)、成樁質(zhì)量易于控制和檢查，施工周期較短，沉樁質(zhì)量比砼灌注樁有保證，經(jīng)濟(jì)性較實(shí)心方樁好，施工現(xiàn)場(chǎng)噪音小、對(duì)環(huán)境污染小、振動(dòng)小、檢測(cè)方便等特點(diǎn)。蘇州、無(wú)錫地區(qū)已有很多工程的成功經(jīng)驗(yàn)，但試樁和施工沉樁中經(jīng)常出現(xiàn)異常情況(貫入困難、壓樁力達(dá)不到設(shè)計(jì)值、樁身砼承受不住壓應(yīng)力而被壓壞等情況)，作者作為一名巖土工程勘察技術(shù)人員，通過(guò)許多工程的實(shí)踐，從巖土工程勘察角度分析其原因，給施工沉樁提出一些處理措施，從而更好地提高樁基施工的質(zhì)量，為工程建設(shè)服務(wù)。

1沉樁機(jī)理

沉樁施工時(shí)，樁尖“刺八”土體中時(shí)原狀土的初應(yīng)力狀態(tài)受到破壞，造成樁尖下土體的壓縮變形，土體對(duì)樁尖產(chǎn)生相應(yīng)阻力，隨著樁貫入壓力的增大，當(dāng)樁尖處土體所受應(yīng)力超過(guò)其抗剪強(qiáng)度時(shí)，土體發(fā)生急劇變形而達(dá)到極限破壞，土體產(chǎn)生塑性流動(dòng)(粘性土)或擠密側(cè)移和下拖(砂土)，在地表處，粘性土體會(huì)向上隆起，砂性土則會(huì)被拖帶下沉。在地面深處由于上覆土層的壓力，土體主要向樁周水平方向擠開(kāi)，使貼近樁周處土體結(jié)構(gòu)完全破壞。由于較大的輻射向壓力的作用也使鄰近樁周處土體受到較大擾動(dòng)影響，此時(shí)，樁身必然會(huì)受到土體的強(qiáng)大法向抗力所引起的樁周摩阻力和樁尖阻力的抵抗，當(dāng)樁頂?shù)撵o壓力大于沉樁時(shí)的這些抵抗阻力，樁將繼續(xù)“刺八”下沉。反之，則停止下沉。

2工程實(shí)例

某高層4#、5#住宅樓22層，長(zhǎng)32米、寬13.6米：6#住宅樓22層，長(zhǎng)57米、寬1316米，位于無(wú)錫市北塘區(qū)，為舊房拆遷場(chǎng)地，設(shè)計(jì)采用中500砼管樁，樁長(zhǎng)32米和38米，持力層選用⑥--5粉砂夾粉土層及⑦－1粉質(zhì)粘土層。

2.1地基土分層如下

2.2試樁情況說(shuō)明及原因分析

2.2.1按程序計(jì)劃先打試樁，試樁數(shù)量由設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位等--各方確定，甜樓、5#樓、6#樓各二根。根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告及設(shè)計(jì)要求，4#樓、5#樓的持力層為⑥5粉砂夾粉土層，樁長(zhǎng)32米；6#樓的樁尖持力層因⑥5粉砂夾粉土層厚度往東逐漸變薄，不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)選?、撸?層粉質(zhì)粘土層作為樁尖持力層，樁長(zhǎng)38米。

2.2.2試樁情況介紹：C56#孔試樁壓樁力為4092KN，進(jìn)入持力層約2.2米；C67#孔試樁壓樁力為4464KN，進(jìn)入持力層約3.0米：C58#孔試樁壓樁力為4836KN，進(jìn)入持力層約3.5米；C67#孔試樁壓樁力為4464KN，進(jìn)入持力層約3.0米；C77#孔試樁壓樁力為4650KN，進(jìn)入持力層約5.0米，出現(xiàn)樁被壓壞，C47#孔試樁壓樁力為2952KN，進(jìn)入持力層約5.0米。

2.2.3情況說(shuō)明及原因分析：按巖土工程勘察報(bào)告提供的樁周土摩阻力及樁端土的端阻力，根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(94-2008)計(jì)算的各試樁單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)力，大部分樁的實(shí)際承載力均大于《規(guī)范》計(jì)算值，部分相差較大，少部分樁的實(shí)際承載力小于(規(guī)范》計(jì)算值，對(duì)樁的施工控制提出了難題，建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位討論多次，我從勘察的角度提出了如下的觀(guān)點(diǎn)：由于本工程區(qū)下伏主要為粘性土且部分為軟土，樁在施工過(guò)程中將不可避免地?cái)_動(dòng)樁周土，降低土體強(qiáng)度，超孔隙水壓力上升引起樁的承載力下降，以高靈敏度飽和粘性土的摩擦樁最明顯。隨著休止時(shí)間的增加，土體重新固結(jié)，土體強(qiáng)度逐漸恢復(fù)提高，樁的承載力也逐漸增加。研究資料表明，時(shí)間效應(yīng)可使樁的承載力比初始值增長(zhǎng)40％-400％。其變化規(guī)律一般是初期增長(zhǎng)速度較快，隨后漸慢，待達(dá)到一定時(shí)間后趨于穩(wěn)定，其增長(zhǎng)的快慢和幅度與土性和類(lèi)別有關(guān)。

3結(jié)論與建議

3.1選擇合適的拖工機(jī)械，施工前認(rèn)真研究設(shè)計(jì)圖紙和地質(zhì)報(bào)告，選擇壓樁機(jī)時(shí)，要核算壓樁力，并建議參考下表選用(見(jiàn)表2)：

3.2靜力壓樁工程在旌工過(guò)程中盡可能縮短停止時(shí)間。施工過(guò)程中由于沉樁擾動(dòng)樁周土，使土的結(jié)構(gòu)破壞，使此時(shí)的壓樁側(cè)阻力減小為殘余應(yīng)力，若停頓時(shí)間太長(zhǎng)，就會(huì)使樁周土重塑，壓樁力常常會(huì)大幅度上升，造成壓樁力過(guò)大甚至無(wú)法壓八。

3.3控制沉樁順序和接樁位置，在飽和土中密集沉樁時(shí)，由于擠土效應(yīng)明顯，后打的樁沉樁越來(lái)越困難，故應(yīng)遵命從內(nèi)到外的原則排定沉樁順序，最大限度地降低擠土效應(yīng)。當(dāng)遇有密實(shí)度較好的砂夾層時(shí)，應(yīng)避免接樁時(shí)樁尖停在砂夾層中致使壓樁困難，必要時(shí)應(yīng)與設(shè)計(jì)人員協(xié)商調(diào)整樁的分節(jié)長(zhǎng)度。當(dāng)在較好的土層中沉樁時(shí)，如樁較密集，可根據(jù)樁長(zhǎng)的不同采取先引孔后沉樁的辦法以減少擠土效應(yīng)和對(duì)周邊建筑物等的影響。沉樁應(yīng)采用壓樁力和樁長(zhǎng)雙向控制。

3.4由于目前高層建筑樁長(zhǎng)一般較長(zhǎng)，工期要求不允許用鉆孔灌注樁，沉樁可能會(huì)困難，施工中常采用引孔壓樁，根據(jù)成功經(jīng)驗(yàn)，引孔孔徑應(yīng)比樁徑小50-100mm，深度是樁長(zhǎng)的(1／3—1／2)L，引孔應(yīng)隨引隨壓，中間間隔時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。