何小明，劉依緣

(中國建筑第四工程局有限公司，廣東 珠海 519000)

0 前 言

PHC管樁，即預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁。由于其承載力高、質(zhì)量可靠、工程造價(jià)便宜、對(duì)地基的受力狀況能進(jìn)行有效改善等優(yōu)點(diǎn)，自20世紀(jì)90年代以來，PHC樁在沿海淤泥質(zhì)軟土層地基中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用[1]。但是在深厚淤泥質(zhì)軟土中施工時(shí)，淤泥質(zhì)軟土呈現(xiàn)出流塑飽和狀態(tài)，壓縮性強(qiáng)，抗剪強(qiáng)度低，靈敏度高，自身強(qiáng)度低，常會(huì)因?yàn)槭┕し绞讲划?dāng)，破壞土體平衡，造成管樁的斜樁移位，嚴(yán)重會(huì)引起斷樁，影響成樁優(yōu)良率。

1 工程概況

項(xiàng)目位于廣東省中山市翠亨新區(qū)，屬濱海堆積地貌類型區(qū)。建筑用地面積為149 471.5 m2，建筑限高50 m。多層采用現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)，高層采用現(xiàn)澆框架-剪力墻、框架-核心筒結(jié)構(gòu)。原場(chǎng)地地貌1/2為魚塘，其余為雜填土，淤泥層平均厚度19.20 m。此項(xiàng)目上部建筑載荷大，對(duì)沉降要求嚴(yán)格，選用預(yù)制樁基礎(chǔ)，預(yù)制樁選用PHC樁。PHC樁采用高標(biāo)號(hào)C80預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，型號(hào)為PHC-500AB(125)-30a，管樁直徑500 mm。淤泥質(zhì)土較厚，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)較長(zhǎng)，且局部強(qiáng)風(fēng)化層厚度較薄，施工時(shí)應(yīng)予注意以免造成折斷樁身或偏位。

表1 地質(zhì)概況

2 影響PHC管樁施工過程中主要質(zhì)量影響因素和控制措施

2.1 選擇合適的土方開挖順序

1)目前土方開挖的方式有兩種，第一種是先開挖后打樁，第二種是先打樁后開挖。若采用第二種開挖方式—打樁之后再開挖，則：①開挖過程中車輛運(yùn)輸會(huì)對(duì)樁周圍的土體結(jié)構(gòu)形成擾動(dòng)，導(dǎo)致地基土發(fā)生壓縮和側(cè)向擠出變形，影響成樁優(yōu)良率；②開挖后土體會(huì)形成高低差，影響土體應(yīng)力狀態(tài)，導(dǎo)致側(cè)向土壓力過大，土體發(fā)生流動(dòng)，引起偏樁和斷樁；③高樁，個(gè)別樁未打到標(biāo)準(zhǔn)位置，比標(biāo)準(zhǔn)位置高，打樁之后進(jìn)行土方開挖，機(jī)械會(huì)誤觸樁頭，產(chǎn)生斷樁。所以大面積土方開挖應(yīng)選用第一種方式，可減少開挖過程中風(fēng)險(xiǎn)。

2)措施：首先選擇先挖后打的施工方式。挖土應(yīng)分層進(jìn)行，可避免土方開挖過程中對(duì)樁產(chǎn)生的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。[2]

2.2 基坑換填

1)本項(xiàng)目基坑土方開挖至基坑底作業(yè)面基本均為淤泥土質(zhì)，該部分換填厚度小，壓實(shí)度差，為滿足樁基施工車輛運(yùn)輸，需進(jìn)行施工換填。大型機(jī)械行走會(huì)對(duì)土層造成擠壓，引起斜樁。工程換填可部分消除土的濕陷性和脹縮性,減少淤泥質(zhì)地基土變形量。提高地基的穩(wěn)定性，增加樁頂約束力。

2)換填壓實(shí)。土方開挖至基坑底后，采用石渣換填，該項(xiàng)目換填深度為0.8 m，土方開挖后立即進(jìn)行換填。先換填修筑主要道路，分層施工，采用振動(dòng)碾對(duì)換填土進(jìn)行分層夯或壓實(shí)，增大對(duì)管樁的約束力。換填施工時(shí)應(yīng)分塊設(shè)置排水溝，且組織有效排水，避免換填層積水降低土體穩(wěn)定性。

2.3 坑中坑處理

1)坑中坑施工是在大面積土方開挖和管樁施工完成之后施工。該項(xiàng)目坑中坑施工時(shí)存在以下風(fēng)險(xiǎn)。

(1)坑中坑支護(hù)。在地基土為深厚淤泥質(zhì)坑中坑的開挖過程中，成樁的約束端被破壞和過大的坑壁位移會(huì)使工程樁產(chǎn)生偏位斜樁，嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致樁身開裂。所以坑中坑應(yīng)當(dāng)采用支護(hù)措施?？又锌又ёo(hù)常采用鋼板樁支護(hù)，但是鋼板樁支護(hù)措施在該項(xiàng)目不適用。該項(xiàng)目坑中坑尺寸過大，淤泥層過厚，鋼板樁整體穩(wěn)定性和抗傾覆性差。且坑中坑土方開挖時(shí)，挖機(jī)手臂容易失誤，觸動(dòng)鋼板樁支撐梁，將會(huì)破壞鋼板樁整體穩(wěn)定性，產(chǎn)生安全隱患。

(2)坑邊堆土控制。淤泥質(zhì)土壓縮性較強(qiáng)，抗剪強(qiáng)度較低，承載力不足，在坑邊長(zhǎng)時(shí)間堆土?xí)?dǎo)致地基土發(fā)生壓縮和側(cè)向擠出變形，樁會(huì)以堆土為中心，向兩側(cè)傾斜。

(3)坑中坑挖土機(jī)械的選擇。若使用普通挖掘機(jī)，挖掘機(jī)臂長(zhǎng)短且自重過大，長(zhǎng)時(shí)間站在坑邊或坑內(nèi)同一位置挖土，機(jī)械的荷載過大，會(huì)引起土體應(yīng)力的變化，進(jìn)而破壞外坑穩(wěn)定性，導(dǎo)致管樁傾斜，嚴(yán)重甚至?xí)饠鄻丁?/p>

2)坑中坑處理措施：①坑中坑支護(hù)；該項(xiàng)目坑中坑四周邊土體支護(hù)采用六排格柵式搭接攪拌樁進(jìn)行加固，(如圖1所示)；②嚴(yán)格控制坑邊堆土，隨挖隨出土，切忌長(zhǎng)時(shí)間堆土，開挖出來的土方應(yīng)該及時(shí)采用土方車清運(yùn)拉走；③坑中坑開挖選用長(zhǎng)臂挖機(jī)，挖機(jī)停在坑邊攪拌樁加固區(qū)上作業(yè)，兩臺(tái)挖機(jī)在基坑外邊緣對(duì)向布置，兩端分層對(duì)稱開挖，避免在開挖過程中，土方形成高低差，造成擠壓，破壞土體平衡。

圖1 坑中坑支護(hù)現(xiàn)場(chǎng)圖

2.4 擠土效應(yīng)

1)沉樁過程中樁密度越大，數(shù)量越多，擠土作用越強(qiáng)。在淤泥質(zhì)軟土地基中，沉樁施工進(jìn)度過快會(huì)使土體超靜孔隙水壓力值增加，附近土體會(huì)受到剪切破壞，增加土體變位置，導(dǎo)致樁體發(fā)生偏移。在土體上浮影響下，PHC管樁反擠壓受到負(fù)摩擦力影響，樁受力施打后回彈，出現(xiàn)上浮傾斜。

2)措施：①合理安排壓樁進(jìn)度，放慢施工速度；②設(shè)防擠溝；③設(shè)置應(yīng)力釋放孔；應(yīng)力釋放孔應(yīng)填充中粗砂至地面，利用砂性土的強(qiáng)透水性，及時(shí)消散管樁施工過程中產(chǎn)生的超孔隙水壓力；④選擇合適的壓樁順序，由中間向兩個(gè)方向?qū)ΨQ或向四周、由一側(cè)向單一方向打。先深后淺，先大后小。

3 成效檢測(cè)

該項(xiàng)目在樁基施工完成后，委托相關(guān)部門進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)施工完畢的樁根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ 94—2008)、《靜壓預(yù)制混凝土樁基基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》(DBJ/T 15—94—2013)、《錘擊式預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》(DBJ/T 15—22—2008)進(jìn)行檢測(cè)，得出PHC管樁承載力全部滿足設(shè)計(jì)要求，其中Ⅰ類樁占96.1%，Ⅱ類樁占3.9%，未發(fā)現(xiàn)Ⅲ、Ⅳ類樁。

4 總 結(jié)

施工過程中，深厚淤泥質(zhì)地基中PHC管樁施工過程中的質(zhì)量控制措施。最主要分為四點(diǎn)：①選擇合理的土方開挖順序;②基坑換填;③坑中坑支護(hù);④擠土效應(yīng)。應(yīng)在施工期間嚴(yán)格管控，不斷提高工程建設(shè)質(zhì)量。

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