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軟土地基預(yù)應(yīng)力管樁質(zhì)量事故原因分析與防治

所屬欄目:建筑設(shè)計(jì)論文 發(fā)布日期:2011-04-24 16:12 熱度:


  (2)雨季施工時,采取有效的防水和排水措施,防止施工場地內(nèi)積水而降低地基承載力。
  (3)沉樁前應(yīng)根據(jù)試樁結(jié)果合理選擇樁架配重,防止樁機(jī)抬架。當(dāng)沉樁阻力大于樁架(包括配重)重量時,可通過采取其他措施來保證沉樁順利及樁基安全,如通過引孔工藝使樁身順利下沉,或變更沉樁工藝,采用錘擊法沉樁。
  2.5地質(zhì)原因引起的樁身傾斜或斷裂
  地質(zhì)原因引起的樁身質(zhì)量事故表現(xiàn)在以下兩方面:
  (1)孤石和障礙物較多的地層。樁入土后,遇到大塊的堅(jiān)硬障礙物或孤石等不良地質(zhì),樁身偏離原位或突然傾斜;有時因?yàn)闃段吹皆O(shè)計(jì)標(biāo)高而強(qiáng)行硬打,從而造成管樁樁尖破損、樁身折斷和樁頭打爛等質(zhì)量事故。
  (2)傾斜較大的堅(jiān)硬持力層的地基。由于管樁在堅(jiān)硬土層中沉樁困難,樁端嵌入持力層深度較小,當(dāng)堅(jiān)硬持力層傾斜坡度較大時,極易造成樁尖滑動或樁身傾斜、折斷等質(zhì)量事故。
  防治措施:
  施工前,認(rèn)真仔細(xì)踏勘場地,摸清場地中有無廢棄基礎(chǔ),河床孤石等情況,制訂相應(yīng)的應(yīng)對措施。可通過清除孤石或改變樁型等方法來解決。當(dāng)遇到傾斜較大的堅(jiān)硬持力層時,也可采取改變樁型或縮短樁長、調(diào)整持力層等措施解決。
  2.6沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)要求
  管樁設(shè)計(jì)時是以最終壓樁力和樁長作為終壓標(biāo)準(zhǔn)的。一般情況下,以一種控制標(biāo)準(zhǔn)為主,另一種控制標(biāo)準(zhǔn)為輔。施工過程中經(jīng)常有沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)提出的終壓標(biāo)準(zhǔn)的情況,需要認(rèn)真分析,并采取相應(yīng)措施以保證樁基安全:
  (1)出現(xiàn)沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時,首先要先探明地質(zhì)情況,必要時應(yīng)作補(bǔ)勘,正確選擇持力層和標(biāo)高。
  (2)當(dāng)沉樁已至設(shè)計(jì)標(biāo)高但壓樁力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時,宜繼續(xù)送樁1米,如仍達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時,應(yīng)在24小時后對此樁進(jìn)行復(fù)壓穩(wěn)定測試,并根據(jù)測試結(jié)果調(diào)整樁長或終壓力控制標(biāo)準(zhǔn)。
  (3)當(dāng)沉樁未到設(shè)計(jì)標(biāo)高而壓樁困難時,如果樁尖已進(jìn)入持力層,則可會同勘察及設(shè)計(jì)單位共同協(xié)商,考慮截樁或縮短設(shè)計(jì)樁長;如果樁尖尚未進(jìn)入持力層,則要查找原因,必要時要變更打樁工藝。
  3工程實(shí)例
  3.1實(shí)例一:地下室基坑開挖引起的樁身折斷
  3.1.1事故概況:寧波市區(qū)前豐村村民拆遷安置小區(qū)10#樓,為六層框架結(jié)構(gòu),采用PTC400(60)的預(yù)應(yīng)力薄壁管樁基礎(chǔ),樁頂埋深1.2米,樁長約30米,以5d及6b層組合層作為樁基持力層。10#樓南側(cè)2.4米外為一埋深為5.2米的地下室,見圖1。地下室四周(除汽車坡道外)均做600的鉆孔灌注樁基坑圍護(hù),貼建汽車坡道處采用放坡處理。施工基礎(chǔ)時發(fā)現(xiàn)10#樓南側(cè)陽臺下共有13根管樁往地下室方向發(fā)生折裂斷樁,經(jīng)測量,樁頂位移a均在1.0米以上,傾斜角度α=14°~19°。經(jīng)計(jì)算,折斷部位約在樁頂下3~4米處。
  工程地質(zhì)概況,自上而下依次分布如下:
  ①:1層粘土,以軟可塑狀態(tài)為主,高壓縮性,層厚約0.5~1.3米。承載力特征值fak=70kPa。
  ②:2層淤泥~淤泥質(zhì)粘土,流塑狀態(tài),高壓縮性,層厚約5.7~11.8米。承載力特征值fak=50kPa。
  ③:3層粉質(zhì)粘土,軟塑,中等偏高~高壓縮性,土質(zhì)不均一,局部為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,層厚約0.8~3.8米.承載力特征值fak=85kPa。
  ④:4a層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,流塑狀態(tài),高壓縮性,層厚約1.6~8.7米。承載力特征值fak=75kPa。
  ⑤:5b層粉質(zhì)粘土,硬可塑狀態(tài),中等壓縮性,土質(zhì)不均一,局部為粘土,層厚約2.1~9.0米。預(yù)制樁樁端阻力特征值qpa=1000kPa。
  ⑥:5d層粘土,可塑狀態(tài)為主,中等壓縮性,層厚約1.4~10.4米。預(yù)制樁樁端阻力特征值qpa=1000kPa。
  ⑦:6b層粉質(zhì)粘土,軟塑~軟可塑狀態(tài),中等偏高壓縮性,揭入層厚約3.0~7.8米。預(yù)制樁樁端阻力特征值qpa=1200kPa。

  3.1.2事故原因分析
  該工程樁頂以下5米深度內(nèi)場地土質(zhì)較軟,基本上為淤泥和淤泥質(zhì)粘土,處于飽和、軟塑狀態(tài),含水量很高,流動性較大。地下室坡道開挖卸土,造成四周土體流變位移,土體向標(biāo)高較低的坡道流動,對10#樓下的工程樁產(chǎn)生了較大的推擠力。由于樁身上部處于淤泥質(zhì)軟土地層中,對樁的約束力較小,而樁身下端則插入相對較堅(jiān)硬的土層中,所以當(dāng)表層淤泥流動對樁身產(chǎn)生側(cè)向推力時,抗水平變異能力較弱的薄壁管樁就很容易發(fā)生樁身傾斜和折斷等質(zhì)量事故。
  對上述13根樁進(jìn)行復(fù)位并加固處理后,經(jīng)逐根進(jìn)行低應(yīng)變檢測,除1根為III類樁外,其余均為I類和II類樁,高應(yīng)變檢測單樁極限承載力均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。事故發(fā)生后,對其余樓地下室側(cè)邊的樁進(jìn)行了灌芯等預(yù)防措施,這個工程未再發(fā)生過類似的傾斜斷樁現(xiàn)象。
  
  3.2實(shí)例二:打樁擠土引起的樁身上抬
  寧波科技園區(qū)某大廈采用PC500預(yù)應(yīng)力管樁,單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值為750kN,樁基布樁密度達(dá)到4.2%。沉樁時測得368號樁樁頂標(biāo)高為-1.880米,待412根工程樁的沉樁施工全部完成后,重新測368號樁頂標(biāo)高為-1.605米,標(biāo)高相差達(dá)0.275米,考慮沉樁壓力松弛,樁頂反彈量0.1米,368號實(shí)際樁頂上浮量為0.175米。經(jīng)低應(yīng)變動測樁身質(zhì)量完整。當(dāng)對368號樁進(jìn)行靜載荷試樁檢測,測得單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值=980kN,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的單樁承載力值。經(jīng)對比地質(zhì)資料發(fā)現(xiàn),靜載荷試樁測得只相當(dāng)于該樁的側(cè)摩阻力,說明樁端阻力沒有發(fā)揮,這與樁頂上抬,樁端持力層處脫空有關(guān)。后對此樁進(jìn)行復(fù)壓,并進(jìn)行了第二次靜載荷試驗(yàn)檢測,測得單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值=1600kN,達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
  
  參考文獻(xiàn)
  [1]浙江省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn).先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程(DB33/1016-2004)
  [2]吳春菲,鄭水強(qiáng).預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)在軟土地基中應(yīng)用的若干實(shí)踐問題,建筑結(jié)構(gòu),2006,Vo1.36,No.11

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