某项目预应力管桩上浮原因分析及应对措施论文_刘忠臣

煤炭工业合肥设计研究院有限责任公司 安徽合肥 230041

摘要:本文通过分析某工业厂房预应力混凝土管桩施工过程中遇到的问题,找出桩体上浮原因,提出相应的处理措施。

关键词:预应力管桩;挤土上浮;复压处理

预应力管桩由于具备单桩承载力高,桩体质量高,施工进度快且静压施工噪音小、污染少等特点,近年来得到了广泛的应用,但在施工过程中也常常遇到桩体上浮、单桩承载力达不到要求等问题。本文结某工程实力,针对桩基上浮的原因进行分析并提出相应的处理措施。

1 工程概况

本项目工程桩采用预应力高强混凝土方桩,桩端持力层为④层残积土,桩端进入持力层不少于3倍桩径。型号为PHS-AB400(220),桩长15米,设计总桩数457根,竖向承载力特征值1350KN,桩端配置200mm长刚靴。采用静压法沉桩,压桩力由现场试验确定,并且应小于桩身抗压极限强度(桩身结构竖向承载力设计值为2846KN)。

2 场地地质条件:

根据勘察资料,场地属丘陵岗地地貌单元,自上而下的地层顺序为:

①层素填土(Q4ml),灰色~灰黄色,松散,湿,厚度0.40米~4.20米。②层粉质黏土(Q4al+pl),灰黄色~褐黄色,可塑~硬塑状态,土质均匀致密,厚度0.60米~1.60米,属膨胀土,具有弱膨胀性。③层黏土(Q3al+pl),褐黄色~棕黄色,硬塑~坚硬状态,厚度9.00米~14.50米,属膨胀土,具有弱膨胀性。④层残积土(Q2el):灰白色,湿,密实状态,含粉质黏土、黏土、粉细砂、小砾石、泥质砂岩风化颗粒等,厚度0.20米~9.00米。⑤层强风化泥质砂岩(K),棕红色,无明显层理结构,干燥,以砂土矿物为主,无光泽,局部为中风化状态,强度高,最大揭露厚度为4.60米。

3 施工概况

施工从7月15日开始,桩长以14米为主,结合地勘报告及打桩情况配备13及15米桩,压桩力按3300KN-3600KN控制。于8月1日桩基施工完成,主要抽检结果如下:

静载试验从8月8日开始,已完成45、187、332号桩试验。其中45号桩最大沉降30.78mm,187号桩最大沉降45.37mm,332号桩最大沉降31.52mm。

4 上浮原因分析

据场地工程地质条件,本工程地质条件较好,经初步判断造成在1890--2160--2430这个加载区间沉降较大可能为群桩挤土上浮。

然后对161#、164#、223#桩进行了标高复测,经对比如下:

根据部分桩的检测结果以及标高复测结果,可以判定静载达不到设计要求的主要原因是桩基静压施工中没有严格按规范顺序施工,且没有复压,引起桩基上浮,最终导致静载荷试验加载过程中存在某级荷载下桩顶沉降产生突变,单桩承载力特征值不能满足设计要求。

5、处理措施

1)对于已施工完成的桩,应清理场地桩顶上部覆土,以便于桩基机械行走、找桩和复压。

2)未施工桩基需控制好压桩顺序、终压力、稳压时间,以及沉桩后复压。

3)根据桩基检测规范和设计文件,重新对桩进行检测,桩基地应变完整性检测数量建议取100%桩总数。

4)若不能满足设计要求,需进一步查明原因,并采取加固处理措施。

6、结语与讨论

1)在施工过程中应严格按照规定的沉桩顺序施工,静压法施工预应力管桩属于挤土类型,往往由于沉桩时使桩四周的土体结构受到扰动,改变了土体的应力状态,产生挤土效应。

2)施工方法与施工顺序不当,每天成桩数量太多、压桩速率太快、布桩过多过密,都会加剧挤土效应。

3)桩体上浮处理措施除复压以外,还可以采取桩底(侧)注浆、补桩等处理措施。

参考文献:

[1] 刘万兴,张璞.桩挤土效应的极值原理分析方法[J].水电自动化与大坝监测,2000(4)。

[2] 陈锦麟.挤土类桩的挤土效应 及其 防 治 方法[J].西 部 探矿工程,2007(8)。

[3] 陈 勇,杨晓淞.预应力混凝土管桩在竖向荷载作用下的沉降特性分析.见:刘金砺.桩基设计施工和检测.北京:中国建材工业出版社,2001。

作者简介:

刘忠臣,男,安徽太和人,工程师,主要从事岩土工程工作

论文作者:刘忠臣

论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期

论文发表时间:2019/4/26

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