劉志榮廈門百城交通工程咨詢有限公司（361021）

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靜壓PHC管樁樁基偏位原因分析及處理

劉志榮
廈門百城交通工程咨詢有限公司（361021）

摘要：近年來，靜壓PHC管樁在基于軟土地基基礎的多層、高層建筑工程中得到了非常廣泛的應用。但受到土方開挖、沉樁施工、地質(zhì)條件等相關因素的影響，在靜壓PHC管樁施工期間非常容易出現(xiàn)樁基偏位的問題，影響工程基坑施工質(zhì)量。結(jié)合某工程實例，對靜壓PHC管樁樁基偏位的主要原因進行分析，探討樁基偏位下的設計、施工處理措施，望能夠最大限度地解決樁基偏位問題，避免對基坑施工質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。

關鍵詞：靜壓PHC管樁；樁基偏位；處理措施

靜壓PHC管樁即高強預應力混凝土管樁，與其他樁型相比，靜壓PHC管樁主要具有混凝土強度高、成型質(zhì)量好、耐沖擊性能好、成本低廉、單樁樁基承載力高以及施工方便快捷等多個方面的優(yōu)勢，且由于其屬于靜壓管樁，因此在靜壓施工中不會對周邊環(huán)境乃至地基基礎產(chǎn)生較大擾動，故目前被廣泛應用于多層、高層建筑工程地基基礎施工作業(yè)中。但也有相關工程實踐中表明：當施工現(xiàn)場土質(zhì)較差，特別是屬于軟土地基基礎的情況下，由于靜壓PHC管樁屬于空心樁，在開挖過程中其抗剪切、抗裂性能比較差，若施工中稍有不慎就可能導致樁基偏位問題的產(chǎn)生，影響其承載力水平。故在應用靜壓PHC管樁對施工現(xiàn)場進行地基處理的過程中，如何深入分析樁基偏位的原因，及時采取有效措施對樁基基礎進行加固補強，已成為地基基礎施工中亟待解決的問題之一。

1　工程概況

本工程基坑占地面積為20 100 m2，總建筑面積為90 508 m2，建筑結(jié)構(gòu)為剪力墻結(jié)構(gòu)體系，基礎設計等級為乙類，樁基基礎選用靜壓PHC管樁，樁基樁徑為500.0 mm，施工現(xiàn)場靜壓PHC管樁設計開挖深度為4.15 m，最深開挖深度為6.38 m。樁基基礎選用靜壓施工方法，要求樁端能夠深入持力層1.5 m以上，單樁豎向極限承載力應達到2 800 kN。本工程基坑開挖現(xiàn)場所采取支護方案為深層攪拌樁支護，樁底標高為-9.93 m，樁基寬度為2.1 m，樁基長度為4.1 m。工程施工現(xiàn)場中，2#建筑基坑現(xiàn)行開挖，占地面積為1 200.0 m2，建筑基礎為筏板基礎，開挖階段放坡形式為1∶2.5。

2　樁基偏位原因分析

工程中基坑開挖深度范圍內(nèi)土質(zhì)屬于淤泥質(zhì)黏土，地下水滲透系數(shù)低，預測降水效果不好，故在施工中未采取降水措施。在2#建筑基坑開挖后現(xiàn)場出現(xiàn)基坑底部土體上涌現(xiàn)象，開挖成型后基坑北側(cè)出現(xiàn)土體滑移現(xiàn)象，伴隨出現(xiàn)樁基偏位問題。結(jié)合本工程基坑開挖施工現(xiàn)場，總結(jié)認為靜壓PHC管樁樁基偏位的主要原因包括以下幾個方面：

1）土質(zhì)問題

本工程基坑開挖深度范圍內(nèi)靜壓PHC管樁周邊90％以上屬于淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，此類土體飽和不透水，抗剪強度偏低，土層具有高壓縮以及高靈敏度的特點，在靜力壓樁過程中產(chǎn)生應力水平集中儲存在土體內(nèi)。

2）時間問題

在本工程靜壓PHC管樁施工期間對原有土體產(chǎn)生強烈擾動，基坑土方實際開挖中出現(xiàn)了淤泥涌動的問題，加之土體內(nèi)應力水平能量尚未被釋放，但此時施工現(xiàn)場基坑開挖同時仍然同步進行打抗拔樁操作。

3）施工問題

本工程靜壓PHC管樁施工期間多數(shù)樁未能夠完全達到設計標高水平，在打樁以及挖土環(huán)境中受到設備影響，基坑土體會對靜壓PHC管樁產(chǎn)生較大的水平側(cè)壓力。

4）設計問題

本工程前期針對基坑支護體系的設計不夠科學合理，攪拌樁深度不夠，且未及時針對深部基坑進行加固。在設計缺陷影響下導致攪拌樁施工質(zhì)量不夠理想。

3　樁基偏位處理措施分析

根據(jù)以上對本工程中靜壓PHC管樁樁基偏位問題的分析，認為在施工現(xiàn)場對靜壓PHC管樁樁基偏位問題進行有效處理，應當綜合采取設計、施工兩個層面的措施，以最大限度地降低樁基偏位后續(xù)不良影響，避免對結(jié)構(gòu)施工產(chǎn)生過多擾動。具體處理措施如下：

1）設計處理措施

在靜壓PHC管樁樁基偏位問題的處理中，在設計方面可采取的措施有以下幾個方面：①針對出現(xiàn)樁基偏位問題的靜壓PHC管樁，若樁基偏位達到1.8 m以上則直接作為廢樁進行處理；針對樁基偏位程度在0.8～1.8 m內(nèi)的靜壓PHC管樁，可通過補強方式進行處理，原偏位樁承載力僅作為安全儲備。補強設計中共設置60根靜壓PHC管樁，錨桿樁選用長度為37.0 m的無縫鋼管，要求單樁豎向極限承載力水平達到2 800 kN。地基基礎處理現(xiàn)場預留60個錨桿靜壓樁壓樁孔，周邊用鋼筋進行加強處理。在上部結(jié)構(gòu)施工至第6層樓面時立即施工錨桿靜壓鋼管樁，施工范圍為50％，剩余50％錨桿靜壓鋼管樁在上部結(jié)構(gòu)施工至第12層樓面時集中完成；②針對靜壓PHC管樁樁基偏位影響范圍內(nèi)的非廢樁，可采取的處理方法是插入截面積為18.0 mm的鋼筋籠，并根據(jù)施工現(xiàn)場低應變監(jiān)測數(shù)據(jù)，要求將鋼筋籠插入斷裂部以下2.0 m區(qū)域，并選用厚度為6.0 mm鋼板進行封底處理，壓密注漿灌入混凝土（混凝土原料選用C35等級微膨脹混凝土），要求經(jīng)處理后靜壓PHC管樁可達到乙類樁基基礎的質(zhì)量要求。

2）施工處理措施

在靜壓PHC管樁具體施工過程中，針對樁基偏位問題應采取的處理措施有以下幾個方面：①將基坑開挖施工現(xiàn)場所有尚未截斷樁基基礎均截斷至設計標高，然后管樁口用模板進行完全密封，以免施工現(xiàn)場開挖環(huán)節(jié)所產(chǎn)生石塊或其他雜物落入管樁內(nèi)；②基坑開挖面邊坡坡底應設置排水溝，靜壓PHC管樁施工過程中所產(chǎn)生積水應當及時用水泵進行抽吸處理；③基坑邊嚴禁重型機械設備停留或經(jīng)過，以免對土體產(chǎn)生擾動影響；④在上部結(jié)構(gòu)施工過程中應當加強對靜壓PHC管樁的沉降觀測工作，爭取做到每壓一根靜壓PHC管樁，每完成一層上部結(jié)構(gòu)施工即進行一次沉降觀測，并根據(jù)沉降觀測數(shù)據(jù)及時確定壓樁時間、封樁時間以及具體壓樁數(shù)量，最大限度減少施工對靜壓PHC管樁所產(chǎn)生的影響。

4　結(jié)語

工程中通過對靜壓PHC管樁樁基偏位問題產(chǎn)生原因的分析，從設計、施工等多個方面探討了有效應對樁基偏位問題的措施。經(jīng)處理后取得了良好效果：基坑施工現(xiàn)場20根靜壓PHC管樁中抽取6根樁基進行聲波透射檢測，檢測結(jié)果顯示樁身結(jié)構(gòu)完整且合格，單樁極限承載力水平為2 800 kN，達到預期標準，沉降觀測數(shù)據(jù)顯示基坑上部結(jié)構(gòu)封頂后沉降量極限值為21.5 mm，可滿足設計要求。根據(jù)本工程經(jīng)驗，認為把握靜壓PHC管樁樁基偏位的主要原因，制定設計、施工方面的針對性處理措施，方可最大限度地規(guī)避靜壓PHC管樁樁基偏位問題的產(chǎn)生，確保靜壓PHC管樁基礎質(zhì)量的穩(wěn)定與可靠。

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