（山西六建集团有限公司，山西太原030024）
摘要：在软土地基条件下，由于打桩流程、压机塌陷、基坑围护不到位、挖土顺序不正确等原因，很容易造成预应力混凝土管桩的倾斜。在综合考虑倾斜管桩的桩身质量及当地土质条件后，通过对预应力混凝土管桩采用顶推纠偏法进行处理，不仅大大降低了工程成本，而且加快了施工进度，具有良好的社会效益和经济效益。
关键词：软土地基；预应力混凝土管桩；推顶法；纠偏处理；桩基偏位
前言
某酒店公寓工程位于某国际商务城先导核心区，主楼部位采用PHC-600（130）A-C80-12，12，12，11，其单桩竖向承载力特征值为2500KN，裙房部位桩型采用PHC-600（130）B-C80-12，12，11，其单桩竖向承载力特征值为700KN。基坑开挖时由于挖土顺序不正确，导致基坑边坡失稳，使基坑围护桩产生了较大侧向位移，基坑土产生侧向偏移造成主楼大多数预应力管桩出现倾斜和偏移。现场检测发现，共有116根管桩发生偏移，管桩的最大偏移量超过1500mm，远远超过规范允许的范围。项目部对出现桩位偏移较大区域中的所有工程桩进行了低应变检测，低应变检测结果为：27根为II类桩，89根为III类桩。这些桩均在深度11～12m之间出现缺陷或异常问题，在第1和第2节桩身之间发生倾斜和偏移。
1处理方案分析、评估及选定
1.1方案分析
由于本工程工期比较短，需要采用既缩短施工工期又要最大程度上节约投资的补救方法，通过对静压桩补桩、混凝土灌注桩补桩、推顶法纠偏等3种形式在经济投入、工期、施工难易程度等方面进行综合比较，推顶法纠正偏位较其他2种方案无论是在可行性、经济投入、工期等方面都占有明显的优势，是切实可行的。为了充分验证该方案可行性，与会人员达成共识，在大范围施工前，首先挑选其中偏位比较严重的3根桩作为试装，对其进行纠偏处理，并检测其是否达到预期的效果。
1.2方案选定
管桩纠偏能否顺利实施的关键因素为：（1）管桩有较好的桩身质量和桩身强度，且管径不宜小于500mm。（2）管桩的缺陷部位仅在第1节桩身范围以内，且桩身未出现明显的断裂。（3）管桩的焊接质量有一定的保证。（4）施工场地能提供纠偏的反力结构。
本工程的管桩桩身质量较好，根据小应变检测结果，偏斜管桩的缺陷部位一般在11.50m左右，普遍位于第1节桩接头部位，且通过摄像头观测未发现明显的裂缝，具备进行纠偏的大部分条件。
根据方案对3根试桩进行纠偏处理，采用比原混凝土强度高一级的混凝土进行填芯，并作试件留置。对顶推过程做用时记录，对填芯过程进行实时监控，对砂石回填做到分层压实以提高密实度。一段时间后对处理过的桩进行静载试验，并将预先留置的试件送检测中心进行检测，检测数据表明，结果是符合设计要求的，因此选用顶推法是可行的，根据纠偏过程中的影像资料、时间记录以及承载力试验结果等数据，项目部制定了相应的施工工艺。以便于进行大面积的纠偏处理。
2管桩偏位处理施工工艺
2.1施工前的准备工作
管桩偏位主要是由于原有的基坑围护桩过短未进入粉土层，只到达淤泥土层，基坑产生了偏移，导致基础桩产生偏位，根据地址报告和现场开挖情况得知现场土质很差，土层含水率很高，土层稳定性差。因此在施工前提前对基坑进行降水处理，在对已开挖的地方设置井点降水以降低水位，管桩偏位主要是基坑开挖后由于基坑边坡失稳，使基坑围护桩产生了较大侧向位移，为了防止纠偏后桩基再次出现偏移，应先对基坑周围采用Φ600mm围护桩进行加固处理，桩长超过原有的围护桩，并增加了支撑。
2.2管桩内清孔检测
施工前先对桩身内侧进行清孔。桩身清孔采用高压水枪进行冲水取土，清孔深度力超过第1节桩长3～5m，为纠偏测量做好准备，桩外侧混凝土碎块采用钻机清孔，清孔不宜过大，应避免钻机队桩身质量的破坏。对管桩桩身质量进行小应变检测，并通过摄像头观测检查是否有明显的裂缝及偏斜管桩的缺陷部位。若缺陷部位位于第1节桩接头部位，就可以进行纠偏。
若管桩桩身质量存在明显多大裂缝，则进行补桩处理，然后测量倾斜度。测量倾斜度采用吊锤法，用侧绳将吊锤吊入桩孔检测3～5m范围内管桩的倾斜情况，并计算倾斜度。偏位根据桩的定位尺寸图，用经纬仪、钢尺测量X、Y方向的偏差，做好记录。
2.3纠偏反力结构安装加固
由于混凝土垫层将作为顶推千斤顶的支撑反力结构，千斤顶的支撑反力结构，千斤顶的支撑反力结构在管桩纠偏中起重要作用，但工程地质较差，直接在原土上浇混凝土垫层，垫层受力可能会滑移，因此项目部对混凝土垫层进行了加固处理，混凝土强度等级提高为C25，每隔1m增设深500mm、宽300mm的凹槽，增加抗滑力，同时也方便纠偏时定位。若离基坑或已施工结构近时，可利用边坡土加固及已建结构作为反力支撑结构。
2.4设置纠偏定位导向槽、桩测土压力卸载
先在垫层上弹线确定基坑纠正后的位置，在偏位桩与纠正位置间用开槽机在垫层上开1个导向槽，深度为穿过混凝土垫层。
在导向槽侧用钻机（或高压水枪）冲水取土，孔的深度根据偏位桩的深度确定，宽度宜为600mm，同时排浆清除桩身前侧的土体，用较小的水平推力使桩复位。对于浅部混凝土碎块采用人工钻机清孔，在施工过程中要控制清孔范围，防止出现清孔过大，施工机械对原有的桩身质量造成破坏。
2.5纠偏直线度检测
直线度检测是1顶推能否顺利进行的关键，若直线度不合格，则顶推会将桩损坏，因此通过检查上下桩身是否贯通（直线度）以确定能否进行顶推。若直线度检测达不到顶推要求，则需对桩进行加固。一般采用内插导向管法加以解决，由于导向管比桩孔略小，因此顶推时导向管为受力状态（图1）。
2.6顶推施工
（1）确定桩顶水平承载力
千斤顶就位前应对桩基进行桩顶水平承载力设计值的确定，当顶推力小于桩顶水平承载力时，则顶推对粧身无影响。根据《建筑桩基技术规范》相关规定，当缺少单桩水平静载试验资料时，可以按照式（1）估算预制粧单水平承载力特征值：
EI-粧身的抗弯刚度，对于港机混凝土桩，EI=0.85ECIO，其中EC为混凝土弹性模量，IO为粧身换算截面惯性矩，圆形截面为I0=WODO/2；
XOA－桩顶允许水平位移；
rx－桩顶水平位移系数。
因此根据计算，采用小于Rha的水平推力对管桩的桩身是安全的。
（2）顶推施工过程
采用千斤顶进行顶推，在顶推过程中千斤顶的作用力应均匀，在顶推过程中严格控制顶推速率，防止由于速度过使桩身断裂。在桩的另一侧用千斤顶顶推移位，通过若干个行程将管 桩推至复位，速率控制在每分钟10个行程，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，要严格控制推挤桩桩顶移位的速率，以2～5cm/ｈ为宜，完成总偏移量的1/2时停30～60min，保持用高压注浆管扩孔，第２次将桩顶推至复位。施工开始后、过程中、结束时对桩身做３次垂直度测量，在垂直度达到设计允许偏差（l/1000）后停止顶推，使得桩擁着预定的方向纠正，并避免对原有的桩产生破坏 作用。若另一方向仍有轴线误差，则在该方向重复上述顶推过程。
2.7骨料填充
管桩纠偏到位经检测达到要求后，进行临时固定并稳定，然后在桩侧的孔穴内，四周均匀地分层灌人５～25mm的碎石以及细砂，每层振捣密实，并检测垂直度。同时对处理完成的回填层现场抽检进行密实度试验，检测数据是否达到要求。
2.8桩内填芯
垂直度检测合格后，清洗桩管，然后通过吊机在管桩内下钢筋笼，在断裂位置增加加强钢筋，根据桩身实际完整性、垂直度，确定钢筋笼长度，并在钢筋笼底部焊接厚５mm薄钢板托 板，桩内浇筑高级配微膨胀混凝土，振捣密实。填芯前再次清洗桩管，然后通过吊机在管桩 内下钢筋笼，主筋为６Φ20mm，在断裂部位上下1.50m范围内另加６Φ20mm加强钢筋（图３)。
2.9粧偏位复测
在纠偏结束后，采用吊锤结合经纬仪对最终纠偏完成的桩进行偏位测量，并用全站仪检测轴 线是否达到规范允许的要求。
2.10成品保护
在经纠偏处理后的管桩周围设立围护保护，实时对基坑围护进行监测。
3结语
现场共有116根桩产生偏移，纠偏后114根桩在偏差及承载力方面达到了规范及设计的要求。纠偏成功率达到了98%，基坑未发现明显的偏移，土层未发生变化。通过静载荷、高应变及 低应变检测结果显示，纠偏加固后的管桩桩身承载力和结构强度均满足要求，可正常使用，2根不合格桩主要是由于直线度检测超过了要求，管桩的缺陷部位超过了第１节桩身范围，承 载力达不到要求，后经补桩处理达到要求。
参考文献：
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[3]金舜，匡红杰，周杰.我国预应力混凝土管桩的发展近况和方向[J]. 混凝土与水泥制品. 2004(01).
论文作者:钞红丽
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2016年3月第5期
论文发表时间:2017/1/4
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