防止预制混凝土管桩倾斜对地基加固专业处理
防止预制混凝土管桩倾斜对地基加固专业 处理 摘要:预制混凝土管桩由于其具有质量保证、施工方便、 施工时间短、造价底、抗震性能好等等许多优点,而被广泛 采用。比这根据工程实例介绍了预制混凝土管桩的施工技 术,分析了管桩倾斜的原因,并针对原因提出了专业的解决 方案,以供参考。 关键词:预制混凝土管桩;管桩倾斜;地基加固;处理 方案 一、地质状况 某小区地质勘察资料如下: ①-1层杂填土,为新近所填,含少量碎石、砖块,成份 不一,厚度变化较大,工程力学性能差。①-2层淤泥质土, 工程力学性能极差。②层粉质粘土,工程力学性能较差,厚 度较小,局部分布;④层淤泥质粘土为高含水量、高压缩性, 工程力学性能差的淤泥质土;⑤-1层粉质粘土工程力学尚 可,在淤泥质土厚度较大地段缺失;⑤-2层含粘性土砾砂厚 度小,工程力学性能尚可,分布不均匀;⑤-3层粘土工程力 学性能较好,但厚度小,局部分布; ⑤-4层粉质粘土工程力学性能较好,可作为一般建筑物 的短桩桩端持力层;⑤-4-1层粉质粘土工程力学性能较差, 仅局部地段分布;⑦T层含粘性土砾砂、⑦-2层粉质粘土 夹砂、⑦-3层含砾砂粉质粘土,工程力学性能较好,可作为 一般建筑物的中长桩桩端持力层组合; ⑨层含粘性土角砾工程力学性能较好,但仅零星分布; ⑩-a层全风化泥质粉砂岩风化剧烈,⑩-b层强风化、⑩-c 层中等风化泥质粉砂岩工程力学性能好,是理想的长桩桩端 持力层。 二、预制管桩布置状况 建筑面积为7836平方米框剪结构,砌体外墙采用页压 多孔砖,内墙采用加气蒸压块,基础桩采用静压式预应力混 凝土管桩,设计桩型分别采用:PH-500 (100) —15、15单 桩承载力特征值HOOKNo PHc-600 (100) T5、15单桩承载 力特征值1450KNo PC-400 (75) T2、12. 5,单桩承载力特 征值850KN,选取⑦-2粘土层作为桩基持力层,桩端进入持 力层不小于1000mm,设计有效桩长29m,桩顶标高-3. 45m预 制管桩施工以压桩力控制为主,桩长控制为辅,桩总数为102 根。 三、开挖地基土及出现问题 8月20日开始开挖基础,挖土方向西往东,采用设备为 PC200挖掘机一台、数辆运土汽车,边挖边运。开始前三天 剥掉上面1.5米土,第四天开始开挖工程桩出土桩头没有什 么异象。第五天接着挖,但到了晚收工时观察第四天挖出22 只中就有6只桩顶有一定偏斜,但情况不是很明显。第六天 续挖再回过头观察前几天所挖桩明显出现偏位,并且随着时 间推移所落出土桩头偏位越来大,一直到18天左右才趋于 停滞。最后经统计102根工程桩其中偏斜桩有32根,占总 数31.3%。少者偏移5厘米、多者偏移90厘米。 四、原因分析 出现以上问题后由建设方组织勘察、设计、业主、监理、 施工等单位技术负责人专项会议,针对现场所出现问题各位 专家各自发表不同产生原因。最后总结性原因如下: (1)本工程场地表层原是池塘回填,以下是10-15m厚 淤泥土,土质较差。 (2)基坑西边离本楼是一个1.3万平方米地下停车库, 相距10m.地下车库先施工(仅在2009年7月份地下室顶板 浇注完),在施工中没有围护是个大开口放坡。施工回填土 不密实,引起土体向西边位移。 (3)东南北基坑落差太大被动土向基坑位移。 (4)挖土的方向不当及选择机械不当。 五、处理方案选择 方案一:对倾斜断裂的管桩通过打设应力释放孔将其纠 正,然后用小钻机将桩清空至一定深度放置小钢筋笼,浇筑 高标号混凝土加强管桩,对于部分倾斜较大的桩,断裂位置 可能已经错位,管桩就不一定能扶正,也就无法纠偏补强, 需要补锚杆静压桩。 方案二:补打小口径钻孔灌注桩加强,但所用的是两种 不同桩型,桩持力层标高不同,可能会引起不均匀沉降。以 上方案经专家组人员分析选择了方案一。即:补强+压密注 浆+锚杆静压。 六、加固方案实施 第一步:场地西侧回填土压密注浆: (1) “隔二打一“一一注浆时,孔与孔,排与排之间 采用“隔二打一“防止孔与孔之间窜浆,以保证施工质量。 (2) “先顶后底”在先注下部土层时浆液必然上冒, 造成下部土层吃浆不足影响注浆效果,因此采用下行式分节 注浆 (3) “先围后注“先注外围孔,再注内部孔,防止浆 向外扩散,造成材料浪费。 (4) “少量多遍”填土中孔隙较大,盲目增大注浆压 力及增加注浆量,浆液往往向一个方向渗透,不能保证复合 加固土体的均匀性。 (5) “动态施工” 注浆工程不同于一般的打桩或土建工程,其不确定性和 随机性较大。在执行有关规范的前提下施工过程中的注浆压 力、流速、注入量、浆液配比、水灰比、节距、孔距等均需 根据实际压浆情况及时修正。 第二步:偏斜桩纠偏及补强: (1) 偏位反向用小钻机打孔搅拌稀释土体至断裂处。 (2) 用手拉胡芦慢慢把桩树直。 (3) 清理管桩内建筑垃圾及泥土至断裂处以下3. 5米。 (4) 下钢筋笼至断裂处3. 5米(下设托板)。 (5) 浇灌混凝土。 第三步:用锚杆预制桩补强: (1) 在基础浇捣前按纠偏方案图纸结构平面布置图 留设洞孔及锚杆250*250锚杆预制桩共46个,桩长25米, 单桩承载力特征值Ra=350KN应在基础施工完混凝土强度达 到要求后打入锚杆预制桩。 (2) 其中8根锚杆预制桩目前不需要打入,根据沉降 情况经设计许可后确定是否补打。 七、经验总结 管桩经纠偏后及补救管桩断裂错值小于1. 5CM,桩位偏 差垂直基础梁的中线(100+0. 01H) mm,沿基础的梁中心线 (150+0. 01H) mm,桩顶标偏差不大于5cm,经纠偏补强后管 桩进行静载试验结果满足设计要求,竣工到目前已近三年其 间观测沉降其值均满足设计要求。通过这次偏桩得到深刻教 训,使我们的建设者不断去寻找解决其方法总结经验尝试不 同方案、追求工程的完美。在接下去9#楼施工中只因为吸取 4#楼教训小心重视,最后结果非常理想仅偏位1根桩。 在预制管桩作为工程桩时千万注意以下几点: (1) 在打桩过程中每根桩最后一节桩顶一定要盖一块 废木板同送桩器一道送到桩顶标高。作用是如果在挖土时产 生偏位只有上面这块木板移开就可以接桩,不需要什么清孔 直接可以补强,可以大量节省时间及经济失损。 (2) 在打桩过程中最后一节管桩桩顶标高千万不要超 出设计桩顶标高,超过时及时联系设计作裁桩处理,否则再 挖土很容易断桩偏位。 (3) 挖土机械尽量采用长臂挖机,运土汽车尽量不在 工程桩布置范围内来回跑,否则会挤动土体,使桩偏位。 (4) 挖土方向应根据地质资料在基坑范围内取地质较 好区域先开挖,适当时候垫路基板施工。 (5) 挖落出桩要及时观察,必要时用钢管把桩头反撑, 防止扩张偏位。 八结束语 随着预制混凝土管桩在建筑工程中的大量应用,控制好 预制管桩施工的质量,是保证整个建筑工程质量的重要环 节。在实际工程中对出现的问题,要根据实际情况,同设计 单位、施工单位共同研究,查明原因,提出明确的处理意见, 采取相应的技术措施后,方可继续施工。