黃 浩

(南京東大巖土工程勘察設計研究院有限公司，江蘇 南京 210018)

0 前 言

預應力高強混凝土管樁(PHC樁)具有工廠化生產、質量有保證、單樁承載力高、對工程地質條件適應性強、施工速度快、施工周期短、無污染等優(yōu)點，因此，工程中備受青睞。王衛(wèi)東等[1]，郭院成等[2]對混凝土灌注樁加固效果及承載機理進行了研究、但只涉及到灌注樁后注漿，文獻[3-6]雖對PHC管樁承載性能進行研究，但未涉及樁側、樁端注漿方面，加固機理研究相對滯后，對管樁注漿后應力、應變特性研究也較少，但對既有管樁樁側后注漿研究鳳毛麟角。本文針對既有管樁樁側后注漿進行研究，對注漿前、后承載特性進行分析。

1 工程概況

本工程為1幢高層，地下1層，樁筏板基礎，樁長37 m，底板厚度1.2 m，PHC-600-AB-130管樁，持力層為⑩層粉質黏土夾粉土層。大樓竣工后，發(fā)生不均勻沉降，且傾斜度略大于規(guī)范限值。為查明大樓沉降原因，對3根既有管樁進行靜載檢測，結果顯示，原工程樁單樁承載力極限值為2 200 kN，約為設計值的50%。為提高單樁承載力，在工程管樁兩側對稱位置進行高壓旋噴注漿，旨在改善樁側土力學性能，使側阻力得以增強。

根據(jù)野外鉆探鑒別和室內土工試驗、原位測試結果，結合甲方提供的原有勘察報告，現(xiàn)將本次所揭露的各土層分述如下：①素填土：灰、灰黃、雜色，以一般黏性土為主，含植物根莖、腐植物等，土質松散、不均勻，局部夾雜少量淤泥。②粉質黏土：灰黃、青灰色，可塑為主，局部軟塑，偶夾少量薄層粉土，土質不夠均勻，切面較光滑，干強度中等，韌性中等。③淤泥質粉質黏土～粉質黏土：灰色，以軟塑狀粉質黏土為主，局部為流塑狀淤泥質粉質黏土，含云母、少量有機質等，下部夾薄層粉土，土質欠均勻。切面稍有光澤，干強度中等，韌性中等。④淤泥質粉質黏土～粉質黏土：灰色，流塑～軟塑，含有機質等，夾薄層粉土，土質不夠均勻。切面稍有光滑，干強度中等，韌性中等。⑤粉質黏土：灰色，軟塑為主，含有機質等，局部少量淤泥質土，土質不夠均勻，切面稍有光澤，干強度中等，韌性中等。⑥粉質黏土夾粉土：青灰色，含氧化鐵條紋，夾粉土，局部互層狀，可塑，土質不夠均勻，切面稍有光澤，干強度中低，韌性中低。⑦粉質黏土：灰色，軟塑，含粉土、粉砂等，土質不均勻，切面較光滑，干強度中等，韌性中低。⑧粉質黏土夾粉土：青灰色、灰色，粉質黏土為主，夾粉土薄層，局部以粉土為主，可塑，土質欠均勻，切面稍有光澤，干強度中等，韌性中等。⑨粉質黏土：灰色、青灰色，夾少量粉土薄層，硬塑、硬可塑，土質較均勻，切面較光滑，干強度中等，韌性中等。⑩粉質黏土夾粉土：灰色、褐灰色，粉質黏土為主，夾粉土薄層，局部互層狀，軟塑，土質不夠均勻，切面稍有光澤，干強度中低，韌性中低。粉質黏土：褐色、青灰色，可塑～可硬塑，土質均勻，切面較光滑，干強度中等，韌性中等。含砂粉質黏土：青灰色、灰綠色，粉質黏土硬塑為主，含粗砂礫，含量不均勻，10%～40%不等。

2 試驗方案

2.1 樁側地基加固方案

地質報告顯示，樁基范圍內土層主要為粉質黏土，滲透性較低，比較后選用劈裂注漿，即在較大的注漿壓力作用下，通過對軟弱土體結構的破壞和擾動，使土層結構中原有節(jié)理裂隙擴張，從而使?jié){液在軟弱土體中增加擴散距離，達到改善土層力學性質的目的。

試驗選取3根既有管樁作為研究對象，3根樁呈東、西方向分布，每2根樁間距均約為15 m?？紤]大樓結構已封頂，若樁側全部深度都進行高壓旋噴注漿，樁基四周地基土勢必會受到擾動，引起樁基承載力降低，造成大樓沉降加速。為安全起見，高壓旋噴注漿時，每次施工1根既有樁，加固深度27 m，約占樁長的70%。

基礎類型為樁-筏板基礎，注漿前，首先在筏板定位樁中心，并在既有樁外側設置2只注漿孔，呈對稱分布，距離管樁外邊緣凈距100 mm，注漿孔直徑100 mm，在厚度1.2 m筏板上由水鉆孔打設而成。注漿時，高壓旋噴設備從該孔進入，注漿采用42.5級的普通硅酸鹽水泥，水泥漿液的水灰比為1.2，水泥摻量25%。注漿壓力不小于20 MPa，提升速度宜為0.1～0.2 m/min。注漿完畢28 d后，采用靜載試驗檢驗單樁承載力。高壓噴射注漿施工時，孔位的允許偏差應為±50 mm，注漿孔垂直度的允許偏差應為±1%。

2.2 檢測手段

采用原位靜載試驗作為檢測手段。加固前，首先對既有工程樁試樁進行放樣，精準定位樁位，其次利用水鉆孔將樁頂混凝土與底板脫離開來，然后在既有樁兩側種植錨桿，為靜載試驗提供反力；試驗中使用自動加荷設備，計算機自動采集數(shù)據(jù)，并繪制相應圖表。加固前后，分別對既有樁進行靜載試驗，靜載試驗依據(jù)《建筑樁基檢測技術規(guī)范》(JGJ106-2014)進行。

3 試驗結果及分析

本次試驗依據(jù)《建筑樁基檢測技術規(guī)范》(JGJ 106-2014)[7]進行，最大加載量4 400 kN，分10級加載，每級440 kN。

加固前，靜載試驗結果顯示，3根樁靜載Q-S曲線均為陡降型(見圖1)，曲線發(fā)生明顯陡降的起始點Q-S曲線陡降拐點對應值為2 200 kN左右，該樁極限承載力取2 200 kN。

圖1 既有工程樁注漿前后靜載P-S曲線圖

注漿齡期滿足28 d，對3根加固樁靜載試驗，靜載Q-S曲線均為緩變型，單樁極限承載力大于4 400 kN，樁頂荷載施加至4 400 kN時，累計沉降均少于10 mm，曲線未出現(xiàn)明顯拐點，因受反力條件限制，本次試驗未加載至極限破壞，單樁承載力仍有不少富余。

4 結 論

1)高壓旋噴注漿加固既有管樁樁側地基土，并采用靜載試驗作為檢測方法，加固效果量化、明確。

2)主體結構完工后，使用高壓旋噴既有管樁樁側地基土，提高加工樁基礎承載力，控制大樓沉降，方法可行、有效。

3)大樓完工后，上部荷載較大，注漿施工應分批、分段、信息化施工，防止操作不當加速大樓沉降。

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