一前言
预应力混凝土管桩与混凝土预制方桩相比更节约材料,采购相对容易,综合相比造价也更低,所以预应力混凝土管桩在现代工程中的应用非常广泛,除了局部地区对抗浮作用的桩有限制外,基本完全取代了预制方桩。但预应力混凝土管桩的抗剪性能不如预制方桩,所以在施工工程中更易造成桩身的破坏,本文结合某具体工程案例初步探讨对破坏的桩体进行处理措施。
二工程简介
本工程为一幢地下1层地上15层钢筋混凝土剪力墙住宅。地下室层高3.5米,地上层高2.8m,建筑高度42.45m,基础采用桩+筏板。基桩选用《先张法预应力混凝土管桩》(2000沪G502),管桩为PHCA4008027,底板厚600mm,底板面标高1.05m,桩顶标高0.55m,桩顶标高以⑦层砂质粉土为桩端持力层,桩端进入持力层约3.5米。
三工程地质-
四断桩情况
通过对全部基桩的小应变动测检验,共有9根Ⅳ类桩、27根Ⅲ类桩,桩身裂缝及断桩位置距离桩顶约3米。查看沉桩施工记录,沉桩顺序没有不妥、压桩力未见有何异常。施工方介绍,基坑开挖过程中,挖土机在基坑内行走,并且现场勘察发现桩顶由挖土机在桩顶“抓挠”的痕迹。Ⅲ、Ⅳ类桩出现的区域较为集中在基坑一侧,该侧地面堆有未能及时清运走的基坑开挖土。在地面堆载下,③层土产生较大的土层附加压力,而该层土为软塑~流塑性质土,并在基坑开挖机械的综合作用下,造成桩体受损。综合判断,应该是施工方在基坑开挖时施工不当造成桩体破坏。
五处理情况
1、对IV类桩一一对应补桩,根据Ⅲ类桩的桩顶偏位情况进行局部补桩。
2、基础垫层加厚为300mm,浇好垫层达到足够的强度后铺上钢板,将锤击桩机吊入基坑进行补桩施工。由于补桩根数较多、局部桩距较密补桩施工时需控制施工速度,以免对现有基桩造成影响。
3、对桩身有缺陷的Ⅲ桩进行加固修复:先进行桩顶纠偏,纠偏之后在PHC管桩内做钢筋混凝土灌芯,灌芯长度从桩顶至桩身明显缺陷面以下3.0m;加强桩与底板连接、增大原底板配筋,桩身修复图详见下图:
4、桩身加固修复后,对所有桩重新进行小应变检测,以确定在补桩过程中未对基桩造成二次破坏。
5、对桩周土体进行加固处理:因纠偏时的预取土等施工操作,桩周土将受到明显扰动,且考虑群桩加固后承载力的适当折减,该折减部分考虑桩土共同作用,由底板下土体分担;为不影响施工进度,拟采取后压力注浆方案对底板下的土体进行加固处理,即底板先行施工,并在底板上预留注浆孔,再实施注浆。
6、压力注浆相关要求:设计要求压力注浆的加固深度为底板底面以下8m,加固的平面范围为外围边桩外扩2m;注浆孔间距不大于2.0m,浆液可采用低塌落度水泥砂浆,塌落度范围在25mm-75mm左右,塌落度与注浆压力成反比。注浆顺序采用先外围后内部跳孔间隔的注浆施工方式,加固后土体承载力设计值要求达120kPa。
7、地下室在不影响建筑使用功能的前提下增加剪力墙,以增加结构的整体性。
六结语
1、基坑开挖过程中一定要严格执行预留200mm由人工开挖的要求,如不能有效控制预留深度,可适当增加人工开挖的深度。
2、距离桩顶3m处土层为软塑~流塑性淤泥质粉质泥土,管桩断裂处正处于该土层中,所以对于含软塑~流塑性土层在开挖过程中一定要引起重视。
3、下层土含有软塑~流塑性质土时,基坑开挖土尽可能及时清运,避免集中堆载在基坑周围。
参考文献
1建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)
2建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)
3建筑物倾斜的断桩纠偏方法施工技术1996.08
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