摘要：通過某工程的預應力管樁基礎出現Ⅲ類樁的情況進行分析處理，并提出預防措施。
　　關鍵詞：預應力混凝土管樁；Ⅲ類樁；加固處理；預防
　　一、引言
　　預應力混凝土管樁以其單位成本相對不高、施工進度快、承載力高、采用靜壓法時沒噪音等優點，符合綠色環保的要求，目前廣泛用于各項建筑工程。但在地質條件較差（如軟土中存在硬夾層或孤石等）或者打樁施工順序的不合理，還有管樁自身承受水平荷載能力差等原因，管樁在施工過程中容易發生斷樁、傾斜等缺陷。對于斷樁，在施工過程中能夠及早發現時，一般采用補樁進行處理，簡單快捷。若是對于樁群密度大或者在樁機退場后才發現有缺陷的情況，仍采用補樁的方法，在經濟與技術上可能不盡合理。下面通過某工程實例淺談Ⅲ類樁的處理方法及預防措施。
　　二、工程概況
　　該工程位于廣州市市區一所醫院內，場地所處地貌屬于珠江三角洲平原，地形較平坦。勘查場地上部為填土、淤泥、淤泥質粉細砂，局部夾有薄層淤泥質土，下部為粉質粘土、粉土。基巖為白堊系沉積巖，巖性主要為粉砂巖、含礫粉砂巖、砂礫層等。場地沒有大斷層通過，構造穩定性較好。場地土的類型屬于軟弱場地土，建筑場地類別為Ⅲ類。本工程為上部九層樓的框架結構，局部有一層地下室，由于該項目處于醫院內，對施工所造成環境影響的要求較高，故設計采用PHC-AB400(95)的預應力高強混凝土管樁基礎，持力層為白堊系強風化巖層，沉樁采用靜壓法進行施工。單樁承載力特征值為1200KPa，樁長約為25～30米。
　　在施工過程中出現了三次斷樁，由于施工單位及時發現，采用補樁的方法進行處理，在此不再具體闡述。管樁施工完畢后，抽取41根樁進行低應變法檢測，最后檢測結果為：Ⅰ類樁29根，占70.7％，Ⅱ類樁10根，占24.4％，Ⅲ類樁2根，占4.9％，無Ⅳ類樁。其中有兩根Ⅲ類樁的樁號為41＃、90＃，樁身出現明顯缺陷。根據《建筑基樁檢測技術規范》（JGJ106—2003），Ⅲ類樁對樁身結構承載力有影響，必須進行處理。由于某些原因造成檢測時間的滯后，檢測報告出來時壓樁機已經退場，要求壓樁機重新進場補樁顯然不合理，故建設單位要求設計單位就此兩根Ⅲ類樁提出處理方案。
　　三、原因分析
　　通過施工單位了解到，由于之前的補樁，壓樁機的施工路線有所變化，在已施工完畢的樁附近往返經過。由于場地淺層土體性質較差，主要是淤泥或淤泥質粉細砂，抗剪強度低，壓樁機對土體的碾壓，造成上層的土體產生位移，對靠近樁機的管樁形成單側擠壓力，在軟硬土分界點形成一個支點，當支點處側壓力對管樁形成的彎矩大于樁本身的極限彎矩時，樁身就出現了水平裂縫。
　　本文以90＃樁為例進行說明。根據檢測單位《樁基低應變法試驗檢測報告》的動測曲線圖（圖1）看出，90＃樁在距離頂面5.0m處有明顯缺陷。對于樁身出現明顯缺陷或嚴重缺陷的樁，關鍵是確定其斷樁位置是否位于樁的接駁位置上。當斷裂位置處于樁接駁位置時，由于樁接駁處沒有樁身鋼筋連接，有可能出現錯位，從而影響樁的承載力；若不是，則樁身的鋼筋仍然將斷裂處兩端的部分連接在一起，斷裂處出現錯位的幾率較小，管樁仍能夠承受一定的荷載。根據施工單位提供的管樁施工記錄表的接樁長度推算，該管樁的斷裂位置不在接駁位置，斷裂位置距離接頭約2.5米。經垂直檢測，41#及90＃樁均沒有發生錯位。
　　四、處理方法
　　1、用高壓水沖洗樁孔，清除樁孔內的雜物，清除深度應比補強深度稍深，并抽干孔內的積水。
　　2、安放鋼管。由于Φ400樁的樁孔較小，本方案采用外徑Φ140mm壁厚12mm長6米的鋼管，吊入樁孔固定（缺陷界面上4m，下2m，見圖3），同時埋置好注漿管。對于孔徑較大的樁孔，內置鋼管可用鋼筋籠代替。
　　3、完成上面的工作后，向孔內填滿5~20mm級配的碎石。
　　4、利用注漿泵，向樁孔內注入快硬水泥漿（按C30微膨脹砼標準配制的水泥漿）。
　　5、補強完成后，對該樁重新進行低應變法檢測。
　　五、處理結果
　　建設單位和工程監理單位采用了該處理方案，在混凝土強度達到規定的強度后再次進行低應變檢測，結果顯示兩根Ⅲ類樁第一次檢測發現的缺陷已基本修復，均判斷為Ⅱ類樁（圖2為90＃樁補強后的動測曲線圖），說明采用上述加固方法對Ⅲ類樁進行補強加固處理是可行的。
　　六、管樁斷樁的預防
　　為了盡可能減少斷樁的出現，我們應從設計和施工兩方面采取積極預防措施。
　　1、設計上合理選用樁型。預應力混凝土管樁一般分為預應力高強混凝土管樁（PHC）、預應力混凝土管樁（PC）及預應力混凝土薄壁管樁（PTC），其力學性能及適用范圍各不相同。根據地質勘察報告，若場地淺層土體性能較差，抗剪能力不高時，應優先采用PHC或PC樁，因為其抗裂彎矩和極限彎矩都比較高，抗水平荷載能力比PTC樁強。若采用PTC樁，也可通過對管樁進行灌芯來提高管樁的截面模量，從而提高混凝土管樁的抗折剛度。
　　2、按規范控制樁間間距，以減少大面積擠土引起的土體位移對管樁的水平擠壓。
　　3、合理安排打樁路線。貫徹“先淺后深、先密后疏、先大后小”的打樁順序，盡量減少擠土效應。
　　4、保證預應力混凝土管樁接樁時的焊接質量，避免因焊接質量問題引起的樁身缺陷。任一單樁的接頭數量不超過4個。
　　5、合理確定樁架配重。如沉樁中由于樁架配重的不足，產生抬架，極易引起樁身失穩，從而使管樁折斷或開裂。
　　6、當管樁由軟弱土層突然進入硬持力層，中間沒有經過渡層時，樁機油壓會迅速升高，樁身受到瞬間沖擊力，很容易引起樁頂開裂。所以在施工前，應認真研究根據地質勘察報告，確定場地是否存在這種情況，預計軟硬土層交接的大概深度，當施工到接近此深度時，控制好樁的下沉速度，避免發生斷樁。
　　7、基槽開挖至樁頂約1米左右時，用人工開挖代替機械開挖，以避免機械操作不當引起樁身折斷。
　　8、若場地需要大面積的土方開挖，應考慮是否需要先圍護開挖再沉樁的方案。邊打樁邊開挖是不可取的，先打樁后開挖應考慮對稱均勻。如在中間開挖把土堆在周圍就會造成四周和中心的土體高差懸殊，同時超孔隙水壓及震動會使管樁傾斜或折斷，所以合理制定基坑開挖方案是必不可少的，并應加強開挖過程中基坑土體位移的檢測。
　　9、樁基周邊有大型車輛經過的施工通道且上層土體性能較差時，宜設置卸壓孔或隔振溝，可以減少車輛運輸對樁身周圍不良土層的擾動，從而減少土體對樁身的擠壓。
　　七、結語
　　土體位移產生的水平荷載是引起預應力管樁傾斜折斷的重要原因之一，當管樁處于淤泥質土體中時，一定要結合管樁的受力特征，采取相應的措施提高樁的抗折剛度和減少對樁身周圍土體的擾動，以保證樁基安全。如出現樁身折斷現象，要先分析原因，積極采取補救措施，把損失降低到最低點。所以，在施工時，一定要結合場地的土性特點，合理確定各項指標，采取相應技術措施保證樁基的順利施工，確保樁基工程的施工質量符合設計與規范的要求。
　　              
　　                             

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