汪 虎 肖 霄 朱永柏 周萬洋

靜壓管樁浮樁原因及處理措施研究

汪 虎 肖 霄 朱永柏 周萬洋

靜壓高強預應力管樁具有承載力高、成本低、施工噪音低、工期短、質(zhì)量容易控制等優(yōu)點，近年來已在沿海和內(nèi)陸得到廣泛的應用。但如施工工藝不當，可能產(chǎn)生浮樁現(xiàn)象，給工程帶來質(zhì)量隱患。本文旨在分析和研究靜壓管樁浮樁原因及處理措施，提出解決樁體上浮的有效技術措施，對類似工程具有一定的借鑒意義。

一、工程概況

某工程占地面積約10000m2，建筑面積60000m2，為10～25層框架結構，地下室2層，基礎開挖至地面下6m；該場地地勢平坦，地下水位埋深2.0～3.2m。

根據(jù)勘察資料，工程基礎采用PHC500、600管樁，樁長 24m、26m，總樁數(shù)約1000根。單樁承載力特征值為1200kN、2100kN。

二、樁基施工概況

施工單位按設計要求進行施工，先期施工了6根試樁，達休止期后進行靜載試驗，承載力符合設計要求，后按工程樁要求進行施工，按期完成施工任務。

三、工程樁初步檢測

按照設計要求和檢測技術規(guī)范JGJ106-2003，對該工程的工程樁進行承載力復測，11#樁沉降 49.69mm、178#樁沉降 71.96mm、204#樁沉降91.93mm，Q-S曲線見圖1。

依據(jù)規(guī)范判定所測樁均為不合格樁，主要原因是樁端與其底部持力土層產(chǎn)生了較大的空隙，應對類似樁進行處理。后對該工程樁的樁頂標高進行嚴格復測，發(fā)現(xiàn)與設計要求有較大出入，約占總樁數(shù)52%的工程樁樁頂標高與設計標高上浮3～10cm不等。

四、浮樁原因分析

浮樁是沉樁時擠土余地不足而產(chǎn)生的擠土效應，從而帶動樁間土及樁向上移動，同時由于沉樁數(shù)量的不斷增加，土體機構產(chǎn)生較大的改變，土體中的水壓力急劇上升，產(chǎn)生了超空隙水壓力，也使樁間土及樁向上位移，從而使樁端持力層產(chǎn)生了較大的空隙。一般來說，當樁受荷載作用時，如果荷載大于樁與樁間土的摩擦力時，樁的下沉量會突然加大，但繼續(xù)加載，樁的下沉量會趨緩。從11#樁、178#樁的Q-S曲線結合地質(zhì)條件和施工情況判定，都出現(xiàn)了浮樁，主要有以下原因：

（1）該區(qū)域為群樁，樁間距離較小。

（2）該工程地質(zhì)主要為粘性土，且土層較厚，地下水位偏高，樁較長。

（3）施工時沒有采取預鉆孔或降水等措施，減少擠土效應和降低超空隙水壓力。

（4）施工速度太快，每天沉樁30～50根。

（5）對于群樁施工沒有嚴格按照工藝要求采取跳打，先深后淺、從中間到邊緣沉樁。

五、處理措施

1.采取復壓

對有浮樁情況的工程樁向外進行跳打復壓，復壓壓力控制標準和工程樁施工時一樣，即為終壓值5200kN，復壓5次，最大沉降量不超過5mm。從復壓情況來看，基本都在30～60mm，個別達到110mm。

2.采用高壓注漿

對于場地邊角或靜壓機無法施工的浮樁，采用高壓注漿工藝處理樁端與持力層之間的空隙。

六、處理效果

樁基全部施工和復壓達到檢測要求后，根據(jù)設計、實際施工及歷次檢測情況，選取3根具有代表性的樁進行靜載試驗，另選取5根具有代表性的樁進行高應變檢測，低應變按工程樁總樁數(shù)30%抽檢。對檢測結果進行分析，該工程基礎承載力滿足設計及規(guī)范要求，樁身完整性及接頭質(zhì)量均符合要求。

七、結語

圖1 試樁Q-S曲線圖

通過對該工程的實踐及其他類似工程分析，對靜壓高強預應力管樁施工前，應根據(jù)地勘、設計及規(guī)范和場地的實際情況，編制切實可行的施工方案或施工組織設計，盡力避免浮樁現(xiàn)象的產(chǎn)生。特別是當樁比較密集，樁周土為飽和粘土時，或地下水位較高時應該高度關注可能會產(chǎn)生浮樁現(xiàn)象?？刹扇∫韵麓胧┛杀苊飧懂a(chǎn)生：

（1）進一步探明地質(zhì)情況，對群樁宜加大勘察布孔密度。

（2）加強施工過程中樁頂標高監(jiān)測。對已經(jīng)施工好的工程樁樁頂標高要進行測量，樁頂標高復測頻率依據(jù)施工情況進行，但每2天應不少于1次。

（3）施工時采取預鉆孔或降水等措施，減少擠土效應和降低超空隙水壓力。

（4）控制好施工速度，不宜太快，應依據(jù)規(guī)范按照合理工藝進行。

（5）對于群樁施嚴格按照工藝要求采取跳打，先深后淺、從中間到邊緣沉樁。

對于已經(jīng)產(chǎn)生浮樁的工程，宜采取以下處理措施：

（1）采取復壓。對有浮樁情況的工程樁向外進行跳打復壓。

（2）采用高壓注漿。對于場地邊角或靜壓機無法施工的浮樁，采用高壓注漿工藝處理樁端與持力層之間的空隙

淮安市水利勘測設計研究院有限公司 223005）