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【专业知识】管桩偏位两种处理方法
【学员问题】管桩偏位两种处理方法?
【解答】1、工程概况
某住宅小区乘以幢住宅楼基础,设计采用C60、φ400薄壁预应力混凝土管桩293
根,桩长24m,桩全截面进入持力层(粘土层)大于3m,采用10+10+4m焊接接桩,
,。该楼
土方开挖范围内的土质分层(自上而下)情况为:杂填土;粉质粘土,大多为软塑,
不能用;利淤泥质粉质粘土属于高压缩性土,其力学性质很差。
该基础所在地原为池塘,其底板位于杂填土与粉质粘土层内,
处,然后再采用人工挖掘的方法。机械挖土时采用一台单斗反铲挖土机,从东向西
退挖,一次挖到挖掘深度,土方临时堆放在基坑南侧,,施工十分顺利。
但在人工修挖基槽时,发现西南区域基坑内深黑色的淤泥将地表的粉质粘土拱起,
且次日部分桩有偏位现象出现。经对桩位的复核,发现偏移量在1150cm的桩有88
根,在5180cm的桩有14根,大于100cm的桩有8根,偏移量的分布有明显的规律,
即从南向北递减,从东到西递增。
2、管桩偏位原因及其解决思路
(1)原因分析:该区域原为池塘边缘,南北侧的土质差异较大,北侧的粉质粘土层
较好(γ=,c=13kPa,φ=°),而南侧的淤泥质粘土层
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较差(γ=,c=,φ=°)。南侧的堆土压力造成淤
泥质粘土向西南区域滑动产生巨大的推挤作用,引起预应力高强度混凝土管桩的偏
位。
(2)解决思路:为确定被挤偏的桩的损伤程度和完整性,首先对之进行低应变动力
检测,发现偏移量小于50cm的桩均未断裂,大部分桩身完整,无明显缺陷,有个别
局部开裂,而受损部位均在距桩顶5~10m处;偏移量大于50cm的桩,有明显缺陷,
局部开裂较严重。若采用桩原型进行补桩,则施工工期较长,费用很高,还会引起
违约索赔。因此,同时考虑了以下两种解决方案:
①推顶法(即桩顶施加水平推力)使桩复位。根据《建筑桩基技术规范(JGJ94-94)》
中公式计算得出桩的水平变形系数α=-1后,再由式
Rh=α3EIχoa/Vx得出允许水平推力值(其中χoa为桩顶容许位移,软
土取40mm;Vx为桩顶水平位移系数,当α乘以h(桩长);
EI为桩身抗弯刚度),即Rh=
土管桩的桩身是安全的。
施工时先清除桩前侧的土,最大幅度减少所需的水平推力,再采用小于Rh水平推力
使偏位的桩复位,就能保证桩的安全。
按上述处理思路施工,工期较短,处理费用约每根3000元。
②锚杆静压桩补桩。借助于锚杆桩来弥补桩偏位所丧失的部分承载力,并可根据工
程桩的实际偏位情况,灵活进行处理。在浇筑承台时预留好锚杆桩桩孔,其余按原
设计进行施工,不会影响施工工期和工程质量。但平均每根桩处理费用在7000元左
右。
根据以上经济性和可靠性分析,决定分别情况采用两种方法予以综合处理:即推顶
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法用于处理偏位小于50cm的管桩,锚杆桩补桩法用于处理偏位大于50cm的管桩。
3、推顶法处理的具体实施
偏移量大于50cm的桩有明显缺陷,不宜采用推顶法,故应用锚杆静压桩补桩法,由
于其施工技术比较成熟,在此不再叙述。下面主要介绍推顶法,其施工设备采用
XU-100型地质钻机2台,注浆泵2台,100kN千斤顶4台,高压油泵1台,反力钢
架若干米。施工步骤如下:
(1)钻孔排土。根据偏位的程度在桩前侧用地质钻机钻12个400mm、深24m的孔,
插入注浆管,注水造浆,同时排浆清除桩身前侧土体,以有利于用较小的水平推力
回桩位。复
(2)安装反力架,就位千斤顶,推桩移位。用高压注浆管贴紧桩身冲孔,深至持力
层,借千斤顶初步推桩移位,要严格控制推挤桩顶移位的速率,以25cm/h为宜,完
成总偏移量的一半时停3060min,保持用高压注浆管扩孔,第二次将桩顶推至复位。
(3)桩的固定。在桩侧的孔穴内,灌入525mm碎石,人工插捣致密,注入速凝水泥
浆,使桩侧和桩底虚土中的孔隙部分被浆液所充填,散粒被胶结,并较大幅度的增
加桩侧和桩底一定范围内的土体强度和变形模量,提高桩底土的抗偏荷载能力。
(4)对所有经纠偏处理的桩进行再次低应变检测,以便确定还有缺陷的管桩的损伤
位置,然后用高压水冲洗管桩孔至损伤处以下12m,排出泥浆,投525mm碎石并注入
速凝水泥浆,使管内形成牢固的混凝土柱。这样,不但可加固桩身,保证损伤程度
不再加剧,而且能确保开口管桩以全断面承受荷载。
(5)增加沉降观测点,加强对沉降量和沉降差监测。
4、处理效果
(1)据第二次动测的结果分析,在纠偏过程中未造成新的断桩,且桩身的完整性于
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纠偏后有不同程度的提高。
(2)选择偏位20cm的、大于20cm而小于50cm的和50cm的三根桩作堆载试验,加
,结果这三根试桩在单桩承载力标准值荷
载下的沉降均处于正常范围之内,均符合设计要求。
(3)该楼竣工一个月后观测,,.
5、结语
本工程实践表明:管桩由于各种原因引起偏位,但桩身没有被破坏的,都可以根据
各自的偏位程度,考虑采用推顶法和锚杆补桩法。两种方法均具有施工设备简单,
加固机理直观可靠,施工工期短,施工质量容易控制,有推广应用的价值。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟
通、指正。
结语:借用拿破仑的一句名言:播下一个行动,你将收获一种习惯;播下一种习惯,
你将收获一种性格;播下一种性格,你将收获一种命运。事实表明,习惯左右了成
败,习惯改变人的一生。在现实生活中,大多数的人,对学习很难做到学而不厌,
学习不是一朝一夕的事,需要坚持。希望大家坚持到底,现在需要沉淀下来,相信
将来会有更多更大的发展前景。