許鳳敏
(浙江東陽建工集團有限公司,浙江 東陽322100)
(推頂法(即樁頂施加水平推力)使樁復(fù)位。根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)》中公式計算得出的水平變形系數(shù)σ=0.6495m-1后,再由式Rh=σ3EIχoa/Vx得出允許水平推力值(其中χoa為樁頂容許位移,軟土取40mm;Vx為樁頂水平位移系數(shù),當(dāng)σ×h(樁長)≥4時取2.441,EI為樁身抗彎剛度),即Rh=124.91KN,采用小于Rh的水平推力對預(yù)應(yīng)力高強度混凝土管樁的樁身是安全的。)
本工程主要由11幢6躍7層的框架結(jié)構(gòu)組成。其中2幢沿街設(shè)置商場,住宅區(qū)內(nèi)設(shè)有三大塊地下室約9035㎡,總建筑面積為55740㎡,投資規(guī)模約6100萬元。該工程選用預(yù)應(yīng)力管樁樁基礎(chǔ),樁長40m左右,直徑D=500,壁厚65㎜,為薄壁管樁。地下室底板底標(biāo)高為-5.4m,承臺墊層標(biāo)高為-6.150m,基坑支護形式為噴錨網(wǎng),坡腳插豎向花桿或木樁。
該場地地貌單元層沖海積平原,勘察深度范圍內(nèi)揭露的地基土劃分為9個工程地質(zhì)層(其中③層細分為兩個亞層),自上而下依次為:①雜填土、②粘土、③-1淤泥、③-2淤泥、④淤泥質(zhì)粘土、⑤粘土、⑥含細砂粘土、⑦粉質(zhì)粘土、⑦-a中砂、⑧粘土、⑨中砂。詳述如下:(1)雜填土:灰、灰黃色,濕、松散狀,主要由碎石、砂、粘性土及建筑與生活垃圾組成,全場均有分布,直接分布于地表,層厚0.20~1.30m;(2)粘土:灰、灰黃色、可塑、軟塑狀,見少量鐵錳質(zhì)氧化物,層頂埋深0.20~1.10m,層厚0.60~1.10m;(3)-1淤泥:青灰色、流塑狀,水平微層狀構(gòu)造,夾少量粉細砂及貝殼細碎片,偶見半炭化植物碎屑,全場均有分布,層頂埋深1.20~1.70m,層厚15.40~16.70m;(3)-2淤泥:青灰、灰色、流塑狀,水平微層狀構(gòu)造,夾少量粉細砂及貝殼細碎片,偶見半炭化植物碎屑,全場均有分布,層頂埋深16.90~18.00m,層厚9.70~14.50m;(4)淤泥質(zhì)粘土:灰色、軟塑狀,具細蜜鱗片狀構(gòu)造,含少量粉細砂,偶夾半炭化植物碎屑,大部分布,層頂埋深29.00~32.50m,層厚1.70~12.50m;(5)粘土:灰色、藍灰色、可塑狀,局部含少量鐵錳質(zhì)結(jié)核及粉土團塊,偶夾半炭化植物碎屑,大部分布,層頂埋深26.60~35.00m,層厚1.60~5.00m;(6)含細砂粘土:灰、深灰色、軟塑、可塑狀,含粉細砂、粉粒及炭化植物碎屑,局部有機質(zhì)含量稍高,粉細砂含量一般10~25%,土質(zhì)均一性差,全場均有分布,層頂埋深30.20~42.00m,層厚9.50~18.60m,該層為本工程樁端持力層。
本工程樁偏位是由于場內(nèi)臨時道路就在邊上,來往進場的建筑材料頻繁,加至大雨連連,使得基坑支護失穩(wěn)、滑移、推擠,造成工程樁的傾斜,共17根,均為邊樁,是承重墻(兼地下室外墻)基礎(chǔ)樁。分析現(xiàn)場情況,可能有以下狀況出現(xiàn):(1)偏位樁可能已斷裂或斷裂錯位;(2)斷裂的部位深度、界面待檢測。通過小應(yīng)變檢測判定為Ⅲ類劣樁,預(yù)估樁身在④淤泥質(zhì)粘土以上部分產(chǎn)生傾斜,深度至樁頂以下3.5~5.6m處。見基樁分布平面圖(見附圖1)及基樁動測結(jié)果表。附圖1:基樁分布平面圖
檢測方法為應(yīng)力波反射法,動測結(jié)果見下表。
基樁動測結(jié)果表
通過糾偏,改變樁的傾斜和彎曲形態(tài),使樁垂直,斷裂口愈合,且下部分對齊,再作樁芯補強,達到恢復(fù)樁身完整,改變樁的受力狀況,提高樁的承載力的目的。其施工方法是據(jù)工程樁的偏位方向打孔取土,對樁施加反方向的水平拉力,將工程樁逐步糾正,同時鉆通并清洗樁芯(鉆到最上樁節(jié)頭下3.0m),樁傾斜度達到要求后在樁芯內(nèi)用鋼筋混凝土補強,鋼筋籠配筋和混凝土配比應(yīng)符合設(shè)計要求,采用C35商品混凝土,摻合微膨脹劑,樁芯補強深度自樁頂?shù)阶钌蠘豆?jié)接頭下3.0m,總深度15.0m。具體糾偏補強的步驟如下:
(1)根據(jù)小應(yīng)變資料,鉆開樁芯,找到裂縫;
(2)沿糾偏方向鑿混凝土墊層并挖土坑,深度小于1m;
(3)根據(jù)地質(zhì)情況打孔取土,孔徑Φ500㎜左右,深度根據(jù)裂縫深度而定,注漿同時排漿;
(4)安裝反力支座點,架設(shè)施力工具,施加水平力;
(5)觀測樁內(nèi)變化,控制施力速度(2~6cm/次)和施力大?。ㄐ∮?.5T);
(6)工程樁扶正后施加的水平力恒定4小時,以便土體應(yīng)力充分釋放;
(7)用砂或碎石將樁側(cè)空隙填滿,樁邊填毛石,同時補澆混凝土墊層;
(8)清洗樁芯,抽干樁內(nèi)水,探測樁身裂縫大小和錯位情況,再作調(diào)整;
(9)下放鋼筋籠,澆注混凝土,做樁內(nèi)補強工作。混凝土澆筑施工時采用強力振動器振搗,自下而上分段連續(xù)施工;
(10)補強24小時后,慢慢撤除施加的水平力,控制樁位反彈;
(11)糾偏后的樁,填寫糾偏紀(jì)錄表并作現(xiàn)場驗收。
對于樁邊地質(zhì)情況不同或有地下室障礙物的樁,必須先進行清除后再糾偏。對于群樁處理要確定處理順序,具體根據(jù)施工現(xiàn)場情況而定,需進行周密的現(xiàn)場布置。
偏位樁質(zhì)量按《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50202-2002)要求,樁身傾斜度比照鉆孔灌注樁要求不超過1%,原斷裂部位愈合,對于斷裂部位碎裂的樁裂的樁,糾到樁體閉合(不漏漿)后結(jié)束。
六、結(jié)論。從本工程實踐表明,管樁產(chǎn)生的偏位,經(jīng)糾偏后現(xiàn)場實測并選三根作為堆載試驗,均滿足設(shè)計要求。因此采用推頂法,其施工設(shè)備簡單,加固機理直觀可靠且較為經(jīng)濟,施工工期短,施工質(zhì)量容易控制,有推廣應(yīng)用的價值。
[1]浙江省標(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[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2004.
[2]郭忠.PHC管樁傾斜斷裂原因和預(yù)防措施[J].山西建筑,2005.