摘要：预应力管桩在沿海地区施工时，特别是土质为淤泥、淤泥质土等土层，由于土方开挖方法不当以及重型机械车辆行走，容易对已施工的预应力管桩造成倾斜偏位，结合工程实例，本论文主要讲述预应力管桩桩位偏斜的处理方案及预防措施，以供相关工程技术人员参考。
关键词：桩基础：预应力管桩：桩位偏斜
福建某项目3#楼桩基础采用PHC500-125A预应力管桩，设计总桩数148根，单桩竖向承载力特征值为2500KN，设计持力层为砂土状强风化岩。场地内岩土层从上往下为素填土、淤泥、粉质粘土、淤泥质土、卵石、残积砂质粘性土、全风化花岗岩、砂土状强风化岩、碎屑状强风化岩、碎块状强风化岩。因该栋楼距离村民房屋较近，故按甲方要求采用静压法沉桩工艺施工。
因上部素填土较薄、淤泥层较厚（4-6m）且呈流塑状，软弱地基上压桩施工须首先保证施工场地承载力满足压桩机行走要求，故施工前铺设约1-2米厚的砖渣或海砂进行硬化处理。另外考虑到16-23米有一层中密至密实的卵石层，压桩沉桩无法穿透该层卵石，故先引孔穿透卵石层后再压桩，并利用1000吨压桩机的船靴接地面积较大可以减少对地耐力要求过高的优势（长船底面积为52平方米），实际配重为600T，终压值为5800KN。
压桩施工时间为4月12日至4月29日，静载穿插进行，4月27日至5月2日完成3根静载试验，承载力均满足设计要求。总包土方开挖采用分两层开挖，首层开挖为5月3日至5月6日，采用2台大中型挖机（SY335C-9和PC220）开挖深度约1.5米，然后在电梯井四周施打松木桩和少量槽钢，当时露出来的管桩桩身没有发生倾斜（附照片），5月11日下午采用PC220挖机一次性开挖电梯井深度约4米；第二天早上发现松木桩和槽钢往电梯井内弯曲推移，东侧有约1米的位移。总包于5月13日及时把东侧剩余首层土方进行卸土，卸土后发现大面积管桩桩身出现倾斜。我司5月16日组织测量人员对3#楼所有露出来的管桩进行偏位和倾斜量测，具体的偏位倾斜数据见后附表，全部整体性桩体偏位和桩身倾斜都朝向电梯井方位。桩身完整性检测也先后从5月13日（97条）、14日（37条）、16日三次全部完成，具体检测结果见后附表，其中三类桩有33条，四类桩有5条。
事故原因分析：常见桩偏位的原因主要有：1.测量放线问题，施工放线基准点都经由我司总部、总包、监理复核无误，可排除此因素；2.场地陷机问题，存在局部位置静压桩机陷机，对周边已完成桩造成挤压；3.个别部位支撑不当，一次性开挖过深或未采取分层开挖。本工程在土质较差的软弱地基中采用预应力管桩先打桩再开挖电梯井基坑土方的过程中，由于桩身为空心，其抗剪和抗裂性能相对较差，如果土方施工中基坑围护措施不到位或未采取有效的支护措施或者挖土方法不当，常常会发生桩体偏位、桩身倾斜断裂等事故。本工程采取松木桩+槽钢简单支护电梯井基坑，未经设计计算复核检验，只是凭工程经验设置，在承载力和变形要求上完全不达标准。如能采用钢板桩+内支撑的支护形式对电梯井进行支护，并采取长臂挖机挖土则有可能避免发生此次质量事故。
桩体偏位桩身倾斜的处理方案：首先了解发生桩体偏位的桩是否质量完好，其次确定偏位倾斜到什么程度对桩基的承载力发生损失，损失的程度如何。据有关资料显示，桩体的偏位在50厘米以下的，对桩基的承载力几乎不造成影响，其承载力大约下降幅度为10%，桩体的偏位在50厘米以上、80厘米以下的，其承载力损失幅度大约20~30%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据以上依据和实际测量数据和低应变检测结果分析，拟采取以下加固处理措施：
1、对于偏位<50cm、倾斜率<2%、桩身完整性为Ⅰ类或Ⅱ类的管桩，可以考虑既有桩基承载力，不用做加固补强处理，共有77根，具体桩号见偏位检测处理表。
2、对于偏位<50cm、倾斜率<2%、桩身完整性为Ⅲ类的管桩或偏位<50cm、倾斜率>2%、桩身完整性为Ⅰ类或Ⅱ类的管桩，将采用灌芯处理的方法，灌芯深度应深入桩身缺陷位置以下2米，并用3厚钢板封底，6Ф22钢筋笼，灌芯砼采用参微膨剂的C40砼，共有23根，具体桩号见偏位检测处理表。
3、对偏位>50cm、倾斜率>2%、桩身完整性为Ⅲ类的管桩或对偏位<50cm、倾斜率>2%、桩身完整性为Ⅲ类的管桩或桩身完整性为Ⅳ类的管桩，不考虑既有管桩承载力，采取补桩处理，共有42根，具体桩号见偏位检测处理表。
回填土方补桩施工建议：因电梯井及承台土方已开挖，补桩施工需要全部回填后才能施工。因本次桩体的偏位倾斜是由于开挖电梯井土方方法不当造成淤泥蠕变从而引发整体性桩身受侧向挤压向电梯井方向偏位，故回填土方的顺序应优先电梯井回填，再向其他方向铺开，应采用小型挖机和农用车挖运土方，严禁采用大型泥头车和挖机。考虑补桩静压桩施工对已完成的Ⅰ类或Ⅱ类的管桩造成损坏，建议采用锤击桩施工，并回填土方厚度要高出设计桩顶标高50cm以上。回填前要把管桩截锯至设计桩顶标高处再回填土方，并测量好桩位坐标。另外为了保护好已施工的一类二类桩不再因回填打桩而破坏，应在回填土方前浇筑好10cm以上的C15砼垫层。
后续土方开挖建议：
1、总包土方开挖前应制定有效的电梯井开挖施工方案，并且经监理、业主等有关方审查确认后方可进行。
2、开挖次序应严格遵循“均衡分层开挖、先撑后挖”的原则进行分区分层开挖。挖土时宜逐层均匀进行，每层开挖控制在1米以内，并且桩周土体高差不应超过1米。第一层由挖机挖掘直接运走，以后各层用中小型挖机接力运土。
3、电梯井开挖要先采取有效的支护措施再采用小型挖掘机和长臂勾机配合人工辅助开挖。电梯井的支护方案需经设计严格计算检验方可实施。
4、禁止采用大型机械开挖，以小型挖机为宜，转土可采用中型挖机，现场开挖前要修好临时施工道路，避免重型泥头车直接行使至已施工管桩区域装土。挖机要在预先铺垫好的钢板上工作，禁止直接在淤泥上工作；运土车辆不得在有基桩的工作面上行走。
结束语
结合工程实例，在淤泥质土质中施工预应力管桩，应该首先控制实际桩顶高出设计桩顶标高的长度，其次注意土方开挖顺序以及方法，必须采用分层分段土方开挖方法，每层开挖深度不宜过深，而且控制桩周边土体的高差，能有效的避免开挖过程中对已施工预应力管桩造成桩位倾斜及偏移现象。
参考文献：
[1] 建筑地基基础设计规范，GB5007-2011
[2] 建筑地基基础工程施工质量验收规范，GB50202-2013
[3] 建筑桩基检测技术规范，JGJ106-2014
[4] 建筑桩基技术规范，JGJ94-2008
论文作者:曾凡平
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/17
标签：土方论文; 承载力论文; 预应力论文; 电梯论文; 管桩论文; 淤泥论文; 桩基论文; 《基层建设》2017年第16期论文;