摘要：PHC管桩在建筑工程中具有广泛的应用，但是在实际工程中，常常会出现偏斜和断裂的现象，影响到建筑工程施工的安全、顺利进行。本文结合某工程实例，分析了该工程PHC管桩倾斜的原因，提出了相应的纠偏加固治理方法，经检测，纠偏加固治理后的管桩满足工程设计的要求。
关键词：建筑工程；PHC管桩；治理
0 引言
随着我国国民经济的快速发展，建筑行业取得了迅猛的发展，建筑工程的施工也日益增加。在建筑工程施工中，PHC管桩具有施工工期短、施工安全、成桩质量可靠、成本低、适用范围广等优点，得到了广泛的应用。但是，在建筑工程PHC管桩施工中，若操作不当，将容易造成管桩偏斜、断裂等问题，严重影响到工程的质量及安全。因此，对建筑工程PHC管桩的纠偏加固治理展开探讨十分必要。
1 工程概况
1.1 建筑结构
某建筑工程项目为1栋14层的公寓，屋面总高72.7m，框架剪力墙结构。基坑挖深8.6m，采用桩筏基础，部分筏板厚1600mm，采用PHC-500-AB-100-13-13桩，桩长26m，桩端持力层为第⑦2a层灰粉砂土。
1.2 工程水文地质
根据本次工程勘探深度范围内揭露的各土层成因类型、埋藏深度、空间分布发育规律、物理力学性质指标及其工程地质特征，划分为9个地基土层，主要为第①层填土、第②层粉质黏土、第③层淤泥质粉质黏土、第④层淤泥质黏土、第⑤层黏性土、第⑥层粉质黏土、第⑦1层粉性土、第⑦t层粉质黏土、第⑦2a层粉砂土。
1.3 周边情况
拟建场地周边情况较复杂，东侧有商场、超市、汽车站，北侧距基坑30m有交通干线，西侧有河道、暗浜等，其距离基坑外边线约25m。
1.4 PHC管桩施工情况
（1）该楼管桩总计369根，基坑大面积开挖之后，工程桩偏位较大，最大偏位超过4倍桩径，约为2.0m；其中三类桩数量为199根，二类桩数量为82根，缺陷位置主要在桩顶下10～12m左右，即桩接头位置附近，影响了工程桩的正常使用（见图1）。
①偏位≥4D（200cm），11根，比例占6.7%。
②偏位3Dˉ4D（150ˉ200cm），34根，比例占20.6%。
③偏位2Dˉ3D（100ˉ150cm），45根，比例占27.3%。
④偏位1Dˉ2D（50ˉ100cm），59根，比例占35.8%。
⑤偏位≤1D（25ˉ50cm），16根，比例占9.7%。
2 纠偏加固治理
2.1 管桩倾斜原因
（1）场地土质状况不佳。本工程管桩施工后，约有12m的深度位于第③层淤泥质粉质黏土或第④层淤泥质黏土中。该层土具含水量高、饱和度大、抗剪强度低等软弱土特征，一旦受力变形，即在管桩的薄弱环节——接头处开裂，引起管桩倾斜。
（2）场地西侧存在距离较近的河道、暗浜。河道挡土墙简易砌筑，抵抗水平位移的能力有限，该部位仅采取打部分木桩进行加固显然是不够的，且加剧了土质状况对管桩的影响。
（3）在淤泥质黏土中因降水效果不佳，曾中断过降水，未达到施工组织设计所要求的降水深度，严重影响了基坑开挖的稳定。
2.2 纠偏加固具体方法
（1）对偏位＜1倍桩径的，采取填芯加固处理。
（2）对偏位＞1倍桩径的，采取先纠偏后加固的处理。
（3）填芯加固即在桩芯内放置钢筋笼后填混凝土。混凝土采用高标号C40，并添加微膨胀剂，混凝土浇筑过程中采用加长震动管来保证浇筑的密实；填芯位置应超过桩身缺陷位置，或者第一个节头下2m，且在缺陷位置上下1.5m范围内加密主筋。
（4）所有填芯处理过的工程桩应进行桩身完整性检测，合格后随即抽取一定数量的管桩进行单桩竖向抗压承载力静载荷试验。
2.3 补桩加强
（1）原偏位管桩单桩承载力特征值检测结果如低于900kN，则需要增加桩数量，即补桩，以确保桩基承载力满足设计的要求。
（2）补桩采用锚杆静压钢管桩，钢管直径426mm或530mm，壁厚14mm，桩长34m（单节桩按2.0ˉ2.5m控制）。桩端持力层为第⑦层砂土，单桩竖向承载力特征值为2800ˉ3000kN。
（3）钢管桩在主体结构施工至地上2层后开始，与主体结构同时进行施工。
（4）补桩数量为直径530mm的钢管15根，直径426mm的62根。
3 效果检测
采取措施对桩进行纠偏加固后，应对桩身的完整性、PHC桩和钢管桩的承载力进行检测。设计要求原管桩处理后的承载力达到1500kN，钢管桩为2800ˉ3000kN。
3.1 偏位管桩承载力检测
试桩应避开剪力墙、避开预留压桩孔和拟开孔，同时考虑桩身完整性和偏位情况。经过多方协商沟通，最终试桩数确定为25根。
在X轴ˉP轴有偏位的管桩中，选取6根作为试桩（见表1、图3、图4）。
根据以上数据可见，试桩的极限承载力均达到3000kN，满足原设计1500kN的要求。
3.2 钢管桩补桩检测
在X轴ˉP轴区域，累计补桩53根。根据检测单位提供的静载曲线，直径426mm、钢管桩承载力4800kN，满足原设计3000kN的要求。
3.3 综合承载力检测
以X轴ˉP轴区域范围来验算：
设计院提供上部结构荷载信息：上部荷载为224776.9kN，X轴ˉP轴面积约650m2，原有管桩187根，补桩53根，水浮力有效高6.0m，则竖向作用力Qk=211776.9kN
为确保工程安全，综合考虑管桩偏位、填芯加固施工质量等因素，承载力验算时按照管桩的70%取值。经计算，ΣRa=450750kN＞Qk=211776.9kN以上计算可知，该区域承载力验算能满足《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）规范要求。
4 结语
综上所述，PHC管桩在建筑工程中得到广泛的应用，但是在施工过程中，常常会出现管桩偏移、倾斜甚至断裂的问题。因此，在建筑工程PHC管桩施工中，施工管理人员要做好事前控制与事中控制工作，避免相关质量问题的出现；同时，对于出现管桩偏移、倾斜、断裂问题的工程，要及时采取措施进行纠偏加固治理，从而确保后续施工的质量、进度及安全。
参考文献：
[1]郭烨彤，李前君，耿耀民.PHC管桩断桩加固处理技术[J].水运工程.2014（10）
[2]刘志荣.静压PHC管桩桩基偏位原因分析及处理[J].河南建材.2016（03）
论文作者:杨超
论文发表刊物:《北方建筑》2016年12月第34期
论文发表时间:2017/2/23
标签：管桩论文; 承载力论文; 黏土论文; 工程论文; 钢管论文; 基坑论文; 建筑工程论文; 《北方建筑》2016年12月第34期论文;