摘要:隨著社會的不斷進步,物質文明的極大提高及建筑設計施工技術水平的日臻成熟完善,同時,也因土地資源日漸減少與人口增長之間日益突出的矛盾,高層及超高層建構筑物越來越多.為了保證建（構）筑物的正常使用壽命和安全性,對管樁施工技術方法要求也越來越高,管樁施工技術應不斷改進、更新，本文通過軟土地區(qū)偏斜預應力管樁實例,為同行者對處理類似工程具有一定的參考價值。
　　關鍵詞:預應力管樁，錨桿靜壓樁，加固處理缺陷樁
　　1前言
　　某工程上部結構主樓為11層～21層,裙樓為4層框架剪力墻結構,其基礎采用Φ500和Φ600預應力混凝土管樁(PHC樁)基礎。本工程樁現(xiàn)施打完畢后,開挖地下室場地(挖深5m左右),發(fā)現(xiàn)場地開挖后有部分樁的樁身垂直度偏差為1%～4.5%,其中樁身偏斜1%～2%共293條,偏斜2%～3%共105條,偏斜3%～4%共22條,偏斜4%～4.5%共6條,共計426條。超出《預應力混凝土管樁基礎技術規(guī)程》中規(guī)定的,樁身垂直允許偏差為1%的樁(以下簡稱缺陷樁)必須進行加固處理。
　　2工程地質概況
　�、偎靥钔�(Qml):由坡殘積土組成,部分地段上部為雜填土,含碎磚塊、碎石塊,層厚1.50m～2.20m。
　　②沖積層(Qal):②21淤泥(2-1):飽和,流塑,上部土質較均勻,下部含粉砂、貝殼碎屑,淤泥質粉細砂層,層厚3.70m～9.50m。②2粉質粘土(2-2):很濕,可塑,土質不均勻,含粉細砂,層厚2.50m～2.60m。②3中砂(2-3):飽和,松散～稍密,層厚0.80m～4.50m。
　�、蹥埛e(砂質)粘性土(Qcl):③1可塑狀殘積土(3-1):很濕,可塑,為花崗巖風化殘積土,厚度1.00m～6.70m。③2硬塑狀殘積土(3-2):濕,硬塑,為花崗巖風化殘積土,厚度1.50m～6.80m。④侏羅系花崗巖風化帶(J):④1全風化花崗巖(4-1):稍濕,原巖結構沿可辨,沿芯呈堅硬土柱狀,厚度1.10m～3.30m。④2強風化花崗巖(4-2):巖芯半巖半土狀—碎塊狀,碎塊脆～稍硬,巖石裂隙發(fā)育,厚度0.90m～3.20m。④3中風化花崗巖(4-3):巖芯多為塊狀—短柱狀,巖質較硬～硬,巖石裂隙較發(fā)育,厚度0.90m～3.80m。④4微風化花崗巖(4-4):巖芯多為短柱狀—長柱狀,巖質堅硬,上部裂隙變明顯,厚度2.40m～3.20m。
　　3缺陷樁質量情況分析
　　采用底應變法對本工程樁的樁身完整性進行了檢測,檢測結果如下:第一區(qū)共檢測79條樁,其中75條樁為Ⅰ類樁,4條樁為Ⅱ類樁;第二區(qū)共檢測88條樁,其中87條樁為Ⅰ類樁,1條樁為Ⅱ類樁;第三區(qū)共檢測69條樁,其中56條樁為Ⅰ類樁,12條樁為Ⅱ類樁,1條樁為Ⅲ類樁。
　　對本工程樁按要求進行單樁豎向抗壓靜載試驗,并選取了偏斜4.5%的樁進行單樁豎向抗壓靜載試驗,其豎向承載力均滿足設計要求,單樁豎向極限承載力的標準值為:Φ500:3600kN;Φ600:5000kN。
　　以上檢測結果表明:大部分樁身結構基本完整,極個別樁身結構有缺陷,但均能滿足單樁豎向承載力的設計要求。
　　造成本工程樁樁身垂直偏差過大的原因主要有兩個方面:（1）本場地的地面下有較厚(6.2m～8.5m以上)的流塑軟土,樁間距較密,沉樁數(shù)量逐漸增加后,造成樁周土體擠壓,對樁產生水平推力,使樁身傾斜;（2）本工程樁施打完畢后,開挖地下室時,開挖機械擾動上部的軟土,土體的擠壓效應明顯加大,設樁身的傾斜主要是埋在軟土部分段的樁身發(fā)生傾斜。故本工程基礎部分樁出現(xiàn)樁身垂直偏差過大主要是場地上部覆蓋軟土層較厚的原因造成的。
　　4缺陷樁的加固處理方法及設計
　　4.1加固處理方法
　　本工程缺陷樁的質量問題主要是埋在上部軟土層的樁身發(fā)生傾斜,對樁身產生附加彎矩,從而增加了樁的水平方向承載力。從檢測結果表明本工程樁身結構基本完整,缺陷樁的單樁豎向承載力滿足設計要求,對缺陷樁進行加固,主要是使樁身能抵抗附加彎矩,確保樁身抵抗彎矩的能力。
　　經分析,本工程缺陷樁適合采用的加固方法如下:
　�。�1）在預應力管樁樁芯孔內灌注鋼筋混凝土樁芯或鋼管混凝土樁芯的方法增加樁身的抗彎性能,對于缺陷樁樁身發(fā)生傾斜量所產生的彎矩認為由樁身與灌注鋼筋混凝土樁芯或樁身與鋼管混凝土樁芯承擔[1-4]。其中Φ500預應力管樁樁身傾斜不小于2.5%以上的缺陷樁只能采用鋼管混凝土樁芯的方法加固。
　�。�2）對于管樁樁身傾斜不小于2%且入土淤泥層的厚度不小于2m的缺陷樁還要采用降低單樁豎向承載力的方法進行加固。復核原設計的單樁豎向承載力的安全儲備,若原設計的單樁豎向承載力的安全儲備能滿足需降低單樁豎向承載力的要求,只采用樁芯孔內灌注鋼筋混凝土樁芯的方法加固;否則除了采用鋼筋混凝土樁芯的方法加固外,還要新增錨桿靜壓樁法來增加基礎承載力,以降低單樁豎向承載力。
　　4.2加固設計
　　（1）灌注鋼筋混凝土樁芯。a.鋼筋:采用縱向鋼筋插入管樁樁芯,外扎鋼筋箍筋,鋼筋籠一直伸至樁頂承臺內。b.混凝土:采用C45混凝土,需保證混凝土的和易性,混凝土坍落度為180mm～220mm,水泥用量不少于360kg/m3。c.加固深度:樁入土淤泥層的厚度不大于2m,加固深度為5m;其余的加固深度為6m～10m。
　�。�2）灌注鋼管混凝土樁芯。a.鋼管:采用Q235鋼。b.混凝土:采用C50混凝土,需保證混凝土的和易性,混凝土坍落度為180mm～220mm,水泥用量不少于360kg/m3。c.加固深度:有限樁長小于7m的,為通長;有效樁長大于7m的,加固深度為7m。
　　4.3錨桿靜壓樁的設計
　　由于本工程樁機已退場,基坑已大開挖,不宜采用大型機械進行施工。根據本工程的地質情況及工程現(xiàn)狀,對于部分基礎的單樁豎向承載力的安全儲備不能滿足需降低單樁豎向承載力的要求,除了對缺陷樁進行加固外,還要新增錨桿靜壓樁來增加基礎承載力。本工程適合采用錨桿靜壓樁加固方法對其進行加固。
　　靜壓樁采用直徑為250mm×250mm的預制樁,樁身混凝土強度為C25。單樁豎向承載力標準值為350kN,按規(guī)范要求最終壓樁力為700kN。對增加錨桿靜壓樁在原有柱下樁基礎布樁,錨桿靜壓樁需盡量對稱布置,一般壓樁孔中心線離原樁中心線距離為1m,兩條錨桿靜壓樁之間的距離為0.8m～1.2m,靜壓樁樁底設計持力層為強風化巖,樁長范圍約為5m～18m,樁長最終控制壓樁的經標定的油壓千斤頂壓力表讀數(shù)達到設計最終壓樁力來確定。
　　4.4抗浮錨桿的設計
　�。�1）錨桿桿體斷面設計計算。
　　A=k•Nt/fyk。
　　式中:Nt———錨桿的設計抗拔力,本工程單根錨桿最大設計抗拔為210kN;
　　fyk———鋼筋強度標準值,取400MPa;
　　k———安全系數(shù),取1.5;
　　代入數(shù)值得:A=1.5×210×103÷400=788mm2。
　　故最大抗拔力不大于100kN的采用Φ25(Ⅲ級鋼),最大抗拔力大于100kN的采用Φ32(Ⅲ級鋼),其材料強度完全滿足所有錨桿抗拔要求。
　　（2）錨桿極限抗拔力的設計計算。
　　Tuk=πDmΣfili。
　　式中:Tuk———錨桿的極限抗拔力;
　　Dm———錨固體直徑,土層取0.13m,巖層取0.11m;
　　fi———錨桿注漿體與周圍各巖土層極限粘結強度(kPa);土層(砂層、殘積層、全風化花崗巖和強風化花崗巖)取50kPa,中風化花崗巖取300kPa,微風化巖取800kPa;
　　li———錨桿體周圍各巖土層厚度。
　　經計算可知,錨桿在土層中的極限抗拔力為20kN/m,在中風化巖層中的極限抗拔力為69kN/m,在微風化巖層中的極限抗拔力為276kN/m。根據實際工程,抗浮錨桿總條數(shù)定為51條。在抗浮錨桿正式大面積施工前,可選擇有代表性的部分進行1根～2根試驗性錨桿施工,待達到抗拔要求后,進行極限張拉試驗,以驗證設計所選的土層摩阻力等參數(shù)是否合適,并對施工的成孔、注漿壓力等工藝指標進行驗證。
　　5結語
　　通過對本工程的地質情況和管樁的偏斜度進行具體分析,根據不同偏斜度的斜樁的承載能力不同而確定加固方法,大大減少其處理費用,縮短工期,從經濟和社會效益等多方面取得了較好的效果,達到事半功倍。

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