广东省基础工程集团有限公司 广东广州 510660
摘要:随着施工的科学技术发展，一种能够适应快速施工且高效的桩基础施工工艺逐渐被越来越多地应用在各种建筑工程基础中，这就是预应力管桩施工。但有时候由于工程地质的原因，特别是复杂岩性地质中，预应力管桩常发生桩位超允许误差的施工现象，这种现象将对后期施工工序带来影响，轻微加大承台，严重时须重新补桩。本文通过阐述某项目在复杂岩性的地质中对预应力管桩施工偏位采取控制措施，有效地控制偏位，保证桩基施工质量，其施工技术和经验可作为其它类似项目的施工参考。
关键词:预应力管桩；复杂岩性；地质；偏位控制措施
1、工程概况
某项目位于松山湖大学路南侧，拟建一层地下室，项目用地面积为182790.48㎡，建筑物地上层数为：3～4 层，地下1层，占地约14万平方米。基坑开挖深度约1.3~9.3m，面积约为5万㎡。建筑地基基础的设计等级为乙级，建筑桩基设计等级为乙级，其中桩基础采用直径500mm的PHC-AB型管桩，壁厚125mm，设计有效桩长6～25m，桩端进入持力层为<5-2>强风化花岗岩1m，共计1761根。
根据地质报告可知，场地内桩基础施工地质按地层成因类型和岩土层性质来分属于第四系冲积层（Qal）、第四系坡积层（Qdl）、第四系残积层（Qel）及燕山期花岗岩（γ）花岗混合岩。由于场地原有一山体已被挖除，该场地内强风化岩面标高较浅，岩面变化大，面积广，强风化分界面变化较大区域约占2万㎡，因此预应力管桩所处的地质环境为较为复杂的岩性地质。
2、管桩偏位的发生分析
根据现场施工预应力管桩的桩位复核，发现有20根发生偏位，分析偏位桩位可连成曲线，如下图所示。该曲线主要在地质报告中显示的强风化岩面变化较大的区域，正是由于岩面变化位置较大，岩面较浅，导致预应力管桩刚入土施工时就受到岩石的阻碍，桩尖受力不一而产生不均衡受力而偏位。
图中箭头所示曲线为偏位桩位连接成曲线，越往左边越偏位严重
通过对已经施工的20根发生偏位的桩进行复核，桩偏位大于要求的100mm，不能满足承台砌筑及施工的要求根据上述产生偏位的原因，因此必须解决上述问题才能有效地满足施工要求，否则一旦偏位承台加大将会增加施工成本。
3、管桩的偏位控制方案措施
针对以上总结出来的偏位规律，主要的目的是控制偏位，因此施工前提出以下三个方案：
1）对于偏位严重位置采用常规方案，进场长螺旋引孔机，对岩面复杂易发生偏位的桩位采用引孔措施。引孔施工应注意孔径不大于设计桩径D-50mm，不同地层采用不同类型的钻头和钻压，土层采用普通旋挖钻头，进岩层或孤石后采用凿岩锤头；在不同的地层采用不同的钻速，一般螺旋杆的转数为12-16/每分钟；钻孔引孔进至设计要求的深度后，经现场工程师鉴定后确认终孔深度，确认钻孔达到深度后终孔，进行一次清孔，清孔时将钻头提离孔底10～20cm空转，孔底沉碴厚度小于5cm。
2）对于偏位一般的位置，根据复杂地质桩位偏移的特性，预先利用PC120挖掘机将上部岩面挖除，对拟施工桩位挖出一个深1.5m的类似引孔的洞口，相当于打入的桩上部提供一个约束，防止偏位。
3）对于偏位较小的位置且偏位方向有规律的桩位，采用往相反方向移位50mm，管桩施工中采用低击的办法，保证首先进入的上部桩位不发生位移，在进入2m以后再恢复正常击打方式。
按照上述进行管桩偏位的施工，在进行管桩施工过程中，还应注意挤土效应对桩的影响，注重打桩顺序：可选用由一侧向单一方向进行；自中间向两个方向对称进行；自中间向四周进行。第一种打桩顺序，打桩推进方向宜逐排改变，以免土朝一个方向挤压，而导致土壤挤压不均匀，对于同一排桩，必要时还可采用间隔跳打的方式。对于大面积的桩群，宜采用后两种打桩顺序，以免土壤受到严重挤压，使桩难以打入，或使先打入的桩受挤压而倾斜。大面积的桩群，宜分成几个区域，由多台打桩机采用合理的顺序同时进行打设。
4、施工效果验证及结论
本工程后期通过事前预防措施，且措施适当，因此在后期土方开挖后，桩位经复测，桩身经过低应变检测等验证，结果均达到良好，后期的桩偏位均不超过100mm，没有发生承台加大或补桩等现象。
造成预应力管桩的偏位原因较多，但是随着预应力管桩工艺的越来越成熟，以及对管桩偏位的深入研究，相信在以后的预应力管桩施工过程中，能够使桩位的偏差控制在规定范围内，偏位的问题也会逐渐减少，同时采用预应力管桩的建筑工程质量得到极大的保证和提高，能够满足更多的建筑物基础使用需要。
参考文献：
【1】陆明华、林厚超、赵兵《浅析软土地基如何预防预应力管桩偏位与断桩》（浙江建筑）；
【2】范晓、屈妍、马宏达《预应力管桩偏位处理方案》（宁波大学学报）；
【3】廖勇《如何控制预应力管桩在施工时的桩位偏差问题》（企业技术开发）；
【4】李春勇《建筑工程基础预应力管桩施工研究》（中国房地产业）；
【5】陈剑、李敏、杨蒙龙《预应力混凝土管桩偏位和倾斜的分析与处理》（山西建筑）。
论文作者:梁健
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/12
标签：预应力论文; 管桩论文; 地质论文; 措施论文; 地层论文; 方向论文; 钻头论文; 《防护工程》2018年第36期论文;