陳江濱

摘要：靜壓管樁傾斜后，靜壓管樁發(fā)生傾斜之后，輕者會造成管樁樁身出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重者會出現(xiàn)斷樁或者工程樁報廢等質(zhì)量事故，出現(xiàn)此種情況后，往往需采取加固補(bǔ)強(qiáng)措施。文章介紹了補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)——樁芯加固技術(shù)，并結(jié)合工程實例進(jìn)行了說明。

關(guān)鍵詞：靜壓管樁；樁芯加固；樁芯補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)

中圖分類號：TU473文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-2374(2009)13-0136—02

靜壓管樁發(fā)生傾斜之后，輕者會造成管樁樁身出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重者會出現(xiàn)斷樁或者工程樁報廢等質(zhì)量事故。施工現(xiàn)場在處理靜壓樁傾斜的問題時，常常會考慮采取什么方式來對受到損害的缺陷樁進(jìn)行加固和補(bǔ)強(qiáng)，這一直是一個值得研究和探討的課題。

一、樁芯補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)原理及特點

預(yù)應(yīng)力管樁是采和離心工藝生產(chǎn)出的，其樁內(nèi)芯是空心的，從受力角度看，其截面形狀的設(shè)計原理類似于鋼筋混凝土屋架、魚腹式吊車梁和鋼筋混凝土工字形柱，節(jié)省材料，物盡其用。

預(yù)應(yīng)力管樁是樁芯補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)正是利用預(yù)應(yīng)力管樁的原有內(nèi)徑空間，一旦管樁發(fā)生了損傷等質(zhì)量問題，就可以利用管樁截面中的原有空心部分對樁身的缺陷實施加固。進(jìn)行加固的基本方法是在管樁的空心芯內(nèi)增加鋼筋籠，并澆筑混凝土成為一個樁芯樁，樁芯樁與原管樁形成一個整體，彌補(bǔ)了原管樁管壁上的缺陷，從而達(dá)到對原來有缺陷的預(yù)應(yīng)力管樁樁體進(jìn)行加固和補(bǔ)強(qiáng)的目的。

采用樁芯補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)來加固預(yù)應(yīng)力管樁的最大特點是不需增加樁位，加固施工不需要采用特殊的施工機(jī)械，施工速度快，與其他加固方法相比，其加固施工難度不大，節(jié)省材料、節(jié)省工期，并有很好的經(jīng)濟(jì)效果。

二、預(yù)應(yīng)力管樁樁芯補(bǔ)強(qiáng)施工的具體流程

(一)確定補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)樁身的長度

根據(jù)樁身質(zhì)量檢測確定樁體裂縫的深度，需要加固補(bǔ)強(qiáng)的樁身長度根屈打成招每根樁的裂縫位置深淺來確定。實際需要補(bǔ)強(qiáng)的芯樁長度確定原則是按檢測所確定的樁身裂縫位置向下增加2m的長度。

如果原預(yù)應(yīng)力管樁是開口型樁尖，在樁下壓施工過程中，會有一部分土體和雜物進(jìn)行樁管，因此，對管樁內(nèi)腔的土體和雜物進(jìn)行清理的深度即為需要補(bǔ)強(qiáng)的樁芯的長度。

(二)補(bǔ)強(qiáng)樁體的封底處理——安放止?jié){袋

將需要補(bǔ)強(qiáng)的樁芯清理完畢后，為防止高壓注漿的水泥漿從底部泄漏，需要對樁底進(jìn)行封底處理。封底的措施是在樁底安放一個止?jié){袋，止?jié){袋用特制的帆布做成，安放時在止?jié){袋下掛一個沙袋，當(dāng)止?jié){袋放置到樁底就對止?jié){袋進(jìn)行灌漿，使其膨脹，從面達(dá)到封底的目的。止?jié){袋安放的位置為測定的樁身裂縫位置向下2m處。

(三)配置鋼筋籠

補(bǔ)加固的樁體內(nèi)配置的鋼筋籠其鋼筋的截面面積需要經(jīng)計算來確定。鋼筋籠長度為樁芯清孔深度加上樁頂錨入承臺的長度，每根樁的鋼筋籠的長度不一樣，具體長度需要在現(xiàn)場對每根成孔完成的樁孔進(jìn)行實際長度的測量。鋼筋考慮接頭錯開，搭接焊縫長度不小于10d。

(四)投石注漿或澆筑混凝土

管樁內(nèi)既可以采用投石注漿方法進(jìn)行加固，也可以采用澆筑混凝土方式。由于管樁的內(nèi)芯直徑一般不大，管樁內(nèi)還要放置鋼筋籠，采用澆筑混凝土方法施工中容易出現(xiàn)堵老家等不利情況，因此，從確保樁芯混凝土的密度角度而言，還是采用投石注漿的方法容易保證樁芯混凝土的質(zhì)量。注漿的施工方法如下：

1注漿管。(1)注漿管有兩種材料，一種是塑料管，注漿管直徑在20～25mm，出漿口用黑膠布或聚氯乙烯臨時封口；另外一種是鋼管注漿管。鋼管注漿管其外壁要求光滑，能夠滿足較為容易地從混凝土中拔出的要求。鋼管注漿管的接頭采用內(nèi)縮節(jié)。(2)注漿管的安放。注漿管可臨時固定在鋼筋籠緩緩地放人樁孔內(nèi)。需要注意的是注漿管不能固定得太牢，應(yīng)當(dāng)能在注漿完成后方便拔出。

2向管樁內(nèi)腔投料。(1)當(dāng)鋼筋籠和注漿管下到樁底位后，就可以向投入樁孔內(nèi)進(jìn)行投料。投料是砂石的混合物，投料過程中宜采用漏斗向管樁內(nèi)投入，這樣可以讓石子通過漏斗緩緩進(jìn)入樁孔內(nèi)，并輕搖鋼筋籠促使石子下沉和密實，直到灌至距離孔口1m左右停止。(2)對投入的碎石及砂子要求為：石子粒徑要求在20～40mm~圍內(nèi)，含泥量應(yīng)滿足規(guī)范要求，砂子為中砂。

3封孔。(1)投料完成后，為保證注漿的壓力，在注漿之前需要對樁口進(jìn)行封口處理；(2)封口所用的材料為C45微膨脹混凝土，要保證封口混凝土在72h能達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70％，混凝土內(nèi)需要加入適量的早強(qiáng)劑。封口混凝土要覆蓋和加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。

4注漿。(1)當(dāng)樁頂封口混凝土教研室到70％的設(shè)計強(qiáng)度后，就可以進(jìn)行注漿；(2)注漿需要保持一定壓力，加壓時壓力值不小于1.2MPa,并保持10min，不得間歇。向上提注漿管時，當(dāng)注漿液從管口冒出或注漿量超過規(guī)定值時，應(yīng)停止注漿，立即拔出注漿管，每拔1m必須補(bǔ)漿一次，直至注漿管拔出為止；(3)注漿用的水泥漿，其水泥用量不得小于350kg／m²，注漿材料配合比，水泥為不低于32.5級的普通硅酸鹽水泥，砂石的比例為1：1，水泥漿的水灰比為0.4～0.5；(4)管樁芯內(nèi)經(jīng)壓漿形成的混凝土強(qiáng)實度的控制。

三、工程實例

(一)工程概況

某六層住宅工程，一層地下室，基礎(chǔ)采用241根預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，摩擦樁的樁長度31m，管樁外徑為600mm，內(nèi)徑為340mm。樁長中有80％長度處于粉質(zhì)黏土和層淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土之中。樁基施工完成后不足二周便開始進(jìn)行地下室基坑開挖工作，基坑開挖深度4m，一次性開挖到標(biāo)高，一天后就出現(xiàn)了靜壓管樁大面積傾斜情況。

(二)樁基檢測結(jié)果

對已發(fā)生傾斜的管樁進(jìn)行傾斜角度測量和小應(yīng)變檢測，測量和檢測結(jié)果如下：

1有42根樁傾斜角度在2°～4°之間，小應(yīng)變判斷樁身基本完好，并被判定為Ⅱ類樁；

2有55根樁傾斜角度在2°～6°之間，小應(yīng)變判斷樁身在樁頂下6～10m處出現(xiàn)裂縫，并被判定為Ⅲ類樁。

3有4根樁傾斜角度在7°～9°之間，小應(yīng)變判斷樁身要樁頂下5～9m處出現(xiàn)裂縫，并被判定為Ⅲ類樁。

(三)樁的處理方案確定

1對樁傾斜角度在2°～4°，小應(yīng)變檢測樁身基本完好，經(jīng)設(shè)計部門復(fù)算，樁可不作處理。

2對樁斜角度在2°～6°，小應(yīng)變檢測樁身出現(xiàn)裂縫的Ⅲ燈樁，采用樁芯補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)對管樁進(jìn)行加固處理，加固處理完畢后經(jīng)靜荷載檢測或小應(yīng)變檢測合格后便可正常使用。

3根據(jù)單樁動測資料與靜載試驗資料對經(jīng)結(jié)果，樁的傾斜角度為7°或大于7°；根據(jù)動靜對比結(jié)果試表明：其單樁承載力與原設(shè)計相比要降低27％～30％，不能滿足設(shè)計要求。因此，對樁傾斜角度大于或等于7°的樁需要重新補(bǔ)樁。原設(shè)計的樁位不能被采用，補(bǔ)樁要另外設(shè)計樁位，并需要增加樁數(shù)。

(四)樁芯補(bǔ)強(qiáng)的實施

1確定樁芯的長度。由于樁尖是開口型，在樁身下壓過程中，樁體內(nèi)腔中進(jìn)入了許多土，而管樁內(nèi)腔空間相對狹小，對管樁內(nèi)腔內(nèi)土的清理和疏通需要采用百米鉆機(jī)才能滿足要求。清理和疏通的深度是根據(jù)樁基檢測小應(yīng)變判斷結(jié)果來確定。檢測結(jié)果表明：缺陷樁的裂縫位置在樁頂下6～10m處，故樁芯成孔的深度按裂縫位置向下增加2m，即8～12m來計算。

2安放止?jié){袋。帆布止?jié){袋安放在孔底，即小應(yīng)變測定的樁身裂位置向下2m處。

3安放鋼筋籠。設(shè)計鋼籠采用6Φ25，箍筋Φ@150，鋼筋籠直徑330mm，長度為樁芯底至樁頂加錨入承臺的長度。

4安放注漿管。采用直徑為200mm的塑料管注漿管，出漿口用黑膠布臨時封口。注漿管臨時固定在鋼筋籠上，承著鋼筋籠緩緩地放入樁孔內(nèi)。

5投料。投料為中砂和石子的混合物，采用漏斗向管樁內(nèi)投料，保證石子通過漏斗緩緩進(jìn)人樁內(nèi)。投料過程中不斷輕搖鋼筋籠促使石子下沉和密實，直至灌至距離孔口1m左右停止。石子粒徑為20～40mm；砂子為中砂。

6封孔。投料完成后，對樁口進(jìn)行封口處理。封口方法采用C45微膨脹混凝土，混凝土內(nèi)加入早強(qiáng)劑?；炷练饪谕戤呍?2h后才允許注漿。

7注漿。注漿保持一定壓力，加壓時壓力值不小于1.2MPa，并保持10min，不得間歇。向上提注漿管時當(dāng)注漿液從管口冒出或注漿量超過規(guī)定值時，應(yīng)停止注漿，立即拔出注漿管，每拔1m必須補(bǔ)漿一次，直至注漿管拔出為止。

注漿水泥漿，水泥用量大于350kg/m3；注漿材料配合比，水泥不低于32.5級的普通硅酸鹽水泥，砂石的比例為1：1，水泥漿的水灰比為0.4～0.5。

管樁芯內(nèi)經(jīng)壓漿形成混凝土強(qiáng)度要大于C20。

(五)對樁芯補(bǔ)強(qiáng)管樁的檢沒

采用樁芯補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)對有缺陷的預(yù)應(yīng)力管樁進(jìn)行加固后，為檢驗加固效果，加固后分別選擇了傾斜角度為4°、5°和6°的三種傾斜類型的樁進(jìn)行靜荷載檢測，并對所有樁芯加固的樁進(jìn)行小應(yīng)變檢測。

靜荷載檢測結(jié)果表明：所隨機(jī)抽選的3根試驗樁單樁豎向承載力均達(dá)到了原設(shè)計要求。

小應(yīng)變的檢測結(jié)果表明：有91％樁被判定為I類樁；9％的樁被判為Ⅱ類樁。

靜荷載檢測和小應(yīng)變檢測結(jié)果均說明管樁經(jīng)樁芯補(bǔ)強(qiáng)后能夠達(dá)到設(shè)計要求，并可以正常使用。

四、結(jié)語

是否采用樁芯補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)，要充分調(diào)查了解樁的傾斜情況，在技術(shù)上進(jìn)行分析，以達(dá)到應(yīng)有的補(bǔ)強(qiáng)加固效果。