邵玉峰
江蘇龍城建設項目管理有限公司 江蘇常州 213022
某工程位于常州,建筑面積46000m2。框架-核心筒結構,地下19層,地下一層(主樓地下兩層),裙房四層。主樓樁基采用預應力高強混凝土管樁,選用圖集為《蘇G03-2012》,樁型為PHC600(130)AB-C80-14,15,設計樁長29 m,共計224根。管樁樁端持力層為8-2粉砂夾粉土。樁頂標高分別為: -1.300m、-1.500 m、-1.900m、-2.200 m、-2.800m、-4.300 m(注:均為黃海高程,主要樁頂標高為-1.300m、-1.500 m)。管樁單樁豎身承載力特征值為2690KN。標高控制為主,壓樁力控制為輔。
場地原為廠區(qū),地勢平坦,場地內(nèi)明塘已回填處理。根據(jù)《工程地質(zhì)勘探報告》,反映此場地地貌上屬長江中下游三角洲沖積平原。主要由填土、黏土、粉土夾粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土夾粉土、粉砂夾粉土、粉細砂組成,在勘探深度范圍內(nèi),土質(zhì)共分17層。
本工程樁基工程采用YZY-1000型靜力壓樁機,施工時場地東側基坑已開挖。2017年7月樁基施工完成,2017年9月主樓部位土方開挖,除南側土方未開挖外,主樓周邊裙房底板砼墊層已施工。2017年10月主樓部位土方開挖至樁頂以上約0.5m處做工程樁靜載檢測。工程樁靜載承載力檢測第一根樁時,出現(xiàn)異常:加載到2600KN位移驟降,累計沉降為60mm,超過檢測規(guī)范允許值,導致土體破壞。
土方開挖后發(fā)現(xiàn)部分管樁樁頂標高高于設計標高,為找出樁頂標高過高原因,共靜載檢測了2根樁。靜載檢測累計沉降值均不滿足規(guī)范要求,累計沉降分別為170mm、90mm。待沉降結束后重新對這兩根樁進行檢測,檢測結果能夠滿足規(guī)范要求。
而后測得該樁樁頂標高,高出設計標高90mm,當時采取的措施是利用靜載配重將樁頂壓至設計標高,樁頂標高達到設計標高后,荷載能加至設計極限值5380KN;靜載檢測第二根樁時,加載到3100KN時累計沉降量超過檢測規(guī)范允許值,導致土體破壞。由此初步判定,造成單樁承載力嚴重不達標的原因可能是由于預應力管樁群樁施工時的擠土效應引起的樁身上浮[1]。
19層辦公樓,采用600樁徑,2.4m樁距,總長29m兩節(jié)預應力管樁,設計符合規(guī)范要求,符合勘察報告基礎建議,并經(jīng)通過審圖。檢測方案及步驟符合規(guī)范要求,現(xiàn)場無特殊情況。為避免預應力管樁的擠土效應,樁基施工順序大體按照從東到西的順序,由于工期較緊,每天施工的樁數(shù)較多,對擠土效應有一定影響。根據(jù)勘察人員分析,靜壓預制樁樁身周圍有較厚的飽和粘性土分布(8-2層以及9-2b層分別為中密-密實以及密實的飽和粘性土),樁基有可能會出現(xiàn)樁身上涌現(xiàn)象,即樁身上浮現(xiàn)象。綜上所述,本樁基工程管樁上浮原因為:靜壓預制樁每天施工的樁數(shù)較多,在施工過程中產(chǎn)生擠土效應,導致樁基上浮。
處理意見:重新測定樁頂標高,對高于設計標高的樁進行復壓。復壓采用雙控原則:以壓樁力達到設計承載力極限值5380KN為準,未達極限承載力的則以樁頂設計標高為準。復壓至設計樁頂標高后采取措施穩(wěn)壓,以防樁再次上浮。即對上浮的樁基進行復壓,復壓后再進行工程樁靜載檢測。
管樁復壓前提是不得影響已施工的樁基,壓樁機不得直接在裸露的管樁樁頂上行走,復壓前對基坑進行回填,并在樁位處理埋設鋼護筒以便于樁機行走。回填高度為設計樁頂標高以上500mm,回填土壓實,面鋪300mm厚磚屑。因錘擊樁基在復打過程中不可避免地對樁頂造成損害,要求盡可能采用靜壓樁機復壓,在靜壓樁機無法壓到的外圍管樁則采用錘擊樁機復打[2]。
復壓開始前用挖掘機配合挖開樁頂?shù)拇u屑和回填土,埋設直徑1000m,厚10mm,高1000mm鋼護筒。挖掘機對護筒周圍回填壓實,確保樁機行走時護筒不變形。用挖掘機對基坑底回填土進行壓實,確保樁機能順利行走而不陷機。在復壓每根樁前,挖掘機將該樁區(qū)段的磚屑收集堆放,待復壓樁機完成復壓移位另一根樁后,該樁坑位先回填土方、壓實土方后再將磚屑填埋、平整。
該工程大部分管樁復壓采用靜壓樁機進行復壓,復壓至設計樁頂標高后,或壓樁力達到設計承載力極限值時,穩(wěn)壓10分鐘后停壓。由于基坑周邊底板砼墊層已施工,靜壓機無操作面,部分管樁無法使用靜壓機施工,經(jīng)設計人員同意,進場一臺錘擊樁機進行復打。要求以樁端設計標高為主,最后10擊貫入度為輔,沉樁完成后復核標高與原沉樁標高一致。
管樁復壓完成,隨機抽取4根樁作承載力檢測,所有管樁均作樁身完整性檢測,檢測結果滿足設計及規(guī)范要求。
為避免預制樁上浮現(xiàn)象,預制樁施工時控制每天施工的樁數(shù)。同時,應控制好壓樁順序,可由中間向四周施工,或由中間向兩側施工,以減輕群樁施工時的擠土效應。預制樁上浮后,復壓采用雙控原則:以壓樁力達到設計承載力極限值為準,未達極限承載力的則以樁頂設計標高為準。