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摘要：针对近海深基坑软土地基淤泥上浮涌动带动地基预应力管桩施工出现桩偏移技术难题，提出二次桩位定位放样，回填补桩再土方开挖，对中心桩基础采取混凝土进行加固，达到中心桩基础结构稳定不再发生桩位移变形倾斜的目的。
关键词：中心桩；淤泥涌动上浮；桩偏移；桩群补桩；“三度”的控制
一、工程概况
某石油焦工程位于沿海石化经济开发区H1地块内，中心桩基础桩选用国际《预应力混凝土管桩》03SG409，型号为PHC—A400（95）-8.3，管桩生产长度定为9m长，单桩竖向承载力特征值Ra=930KN。桩顶标高-7.79m（注：圆锥形桩尖），沉桩施工采用锤击法沉桩，桩尖进入持力层≥1000。管桩施工完全部开挖出后，桩在不断急剧发生偏移，采取毛石灌浆置换垫层以下500mm基础后，仍无法固定，桩仍在偏移。经专业机构检测已经不能满足工程设计安全要求。针对该近海地基淤泥基础特别集中并不断涌动上浮现象，地质勘探院重新勘探地质并经过设计院研究评审，已经施工的桩群采取报废处理，设计院重新设计在桩群中补36根预应力管桩，如下图示：
图1 中心桩补桩方案图
二、原因分析
某工程兴建地区系新围填海造地而成，填海时形成一条直径5m左右排淤泥管囊直通大海（距离大海不足50m），该工程中心桩施工完开挖时出现淤泥层涌动上浮，中心桩位置恰好位于该管囊区域，因此淤泥涌动带动管桩一起上浮。由于淤泥层扩散太厚（有5～8m深左右）且具有流动性，与原地质勘探报告严重不符（设计引用的原工程地质报告显示：此淤泥层应距基底尚有1060mm），造成已施工完的桩偏移。经过勘探院与设计院的共同研究会审，按照设计院《某工程补桩方案》设计图纸要求重新补桩，以满足工程设计安全及使用功能需要。
图2 地基基础涌动变形 图3 淤泥管囊、淤泥包
三、重点难点施工控制技术
1.桩地基淤泥基础加固处理控制
（1）中心桩与管囊相连部位及中心桩周围全部挖断开，避免地基继续涌动变形，以防止已打桩位移继续加大，占据补桩桩位，造成新的施工难题。
（2）中心桩基础进行加固处理，采取浇筑混凝土进行加固，防止中心桩基础位移变形引起再施打的桩再次发生位移倾斜。
（3）测设桩位，留设桩孔，以砂包填桩孔，以使桩施打过程中顺利进入桩孔。
2.桩位的控制
（1）需要进行两次桩位定位放样，开挖后及再次土方回填后，并必须保证桩对位准确且施工过程中桩能准确无误施打进入桩孔，否者桩稍微偏移即可能桩打在混凝土基础上被打断。
（2）测量方法：
①检查和复核基准点，在场地四周建立闭合导线控制网，根据施工控制网，测设轴线，再根据轴线测设各个细部。
②施工放样：使用日产GTS-211D全站仪，其200m范围内一测回放样精度可达10mm，从设计文件查出各待定要素的坐标值后，输入全战仪进行测量定位。架设仪器于导线控制点，输入控制点坐标值；照准后视控制点，输入后视控制点坐标值或方位角；输入待定点坐标值；按照仪器显示的角度和距离放样定位。
3.“三度”的控制
（1）垂直度控制：控制好桩的垂直度相当关键。打桩前必须首先垫好桩机底盘，确保底盘水平稳固，并调好桩架垂直度。
（2）桩长度控制：打桩前必须认真阅读新勘测的地质报告，掌握施打部位的桩大概入土深度。打桩时参考周围已经施打完的桩入土情况适时调整。
（3）贯入度控制：贯入度测三阵以上，最后三阵贯入度平均值控制在20mm时即可收锤，如当有效桩长与地质报告及周围已打的桩相差较大时，必须增加贯入度测量次数，看是否达到收锤标准。
四、施工流程
1.基础处理及补桩流程
挖除置换灌浆毛石层→填土→挖至设计高度→测桩位并埋设砂包→浇注700厚加固C20混凝土→取砂包并修正桩位→回填土至-4.0m→压实、桩机定位→打桩→大型挖机开挖送桩土方运送到桩群外→小型挖机开挖送桩以下土方运送到桩群外→截桩、清理基层→满铺挤塑板一层，绑扎Ф12@200钢筋网→浇注300厚C20混凝土垫层。
图4 补桩施工流程图
2.补桩施工顺序图
图5 中心桩补桩顺序图—按箭头螺旋方向打桩
五、施工方法
1.沿暗道方向自中心桩基坑后开挖土方碾压一条斜道，以便于能使桩运进基坑。
2.将原有桩在距离桩承台400mm处截断，不得留在承台内。
3.采取吊车把桩机和小型挖掘机吊入基坑作业。经过现场实测，采用37m臂长吊车吊运桩机进基坑满足要求；同时为保证桩机在基坑足够作业面，基坑土方回填至-4.0m标高以后作业面增宽。
4.回填土方采取两侧同时回填的措施（即南北两侧）。
5.桩位测放与定位：中心桩基坑底开挖完成后，立即放线定位补桩桩位图，毛石灌浆层挖除后，采用砂袋在补桩位固定做标记，其余所有桩空隙位置采用浇注700厚C20混凝土固定。
6.浇注700厚混凝土后，立即回填黏土至-4.0m标高，压实、安放桩位，复核桩位无误后施打。打桩过程中对桩位进行监测，看桩位是否产生变动。在施工完一部分桩后要对已施工的桩位进行复核，以检查桩位偏移是否满足规范要求，若发现部分桩位偏移过大，要立即分析原因，并采取纠正和预防措施，适时调整偏差以确保在正确桩位打桩，防止以后的桩位偏移超过规范要求，并对桩位偏移过大的桩会同有关单位研究处理方案。
7.桩重新开挖出后，在700厚混凝土表面满铺挤塑板稳定层层，绑扎Ф12@200钢筋网，浇筑C20缓冲混凝土垫层300厚。
六、质量保证措施
1.打桩前预先探明施工桩位处有没有石块等障碍物，并将其挖除。
2.施工过程中应采取措施减小振动，防止因土壤内部应力释放而出现挤土效应。
（1）基坑周边圆圈上堆积土方全部运走，以减少基坑土体自重压力对桩的影响，稳定基坑周边自重，保证基坑安全。
（2）合理安排打桩顺序，对于该中心区桩密集部位打桩顺序采取从中心以螺旋形状向外施打，以减小挤土效应，释放土壤应力。
3.碎石灌浆换填土层挖除后立即浇注700mm厚C20混凝土，固定基础，减少淤泥层涌动及整体土层上浮程度。
4.打桩时锤与桩帽、桩帽与桩之间应有弹性衬垫（如纸皮、麻袋等）缓冲桩头所受到冲击力，使桩不易损坏。
5.打桩前由两个吊锤成90°方向观测控制好桩身的垂直度，在打桩过程中随时观测，若发现倾斜，应立即调整，保证桩入土后的垂直度偏差＜0.5L，成桩后偏差≤1%L。
6.打桩前对桩进行检查，对有缺陷的桩不得使用，打桩过程中有可能因为打桩引起桩身出现微裂，因此，施工时应注意：沉桩过程中加强观察，一般在软土中打桩时，桩入土下沉稳定后，再按要求的落距进行施打。
7.做好施工日记、隐蔽验收记录、原始记录和现场签证等工程技术资料的整理。
8.在打桩时遇到下列情况，应暂停施工，并立即向甲方、监理汇报。
（1）贯入度骤变；
（2）桩身失控倾斜、断桩、移位或严重回弹；
（3）桩顶及桩身破碎；
（4）入土深度与地质相差太大。
七、施工效果
通过该施工方法我们较好的解决了本工程近海深基坑软土地基桩群偏移补桩施工技术难题，经***省地震工程勘测中心低应变检测全部合格，满足工程设计和安全使用功能要求。
补桩前后对比图片：
图6 补桩前（原桩基础全是涌动淤泥） 图7 补桩后（混凝土基础）
图8 挤塑板缓冲层施工 图9 基础稳定垫层成型
八、体会
针对本地区近海软土地基，我们采取该方案成功的进行了软土地基基础置换加固和桩基础的施工，将业主的损失降低到了最低点；同时我们总结了在近海软土地基施工的经验教训，必须从实际出发，找准影响施工的要因，积极讨论，认真分析，因地制宜的采取针对性技术措施，才能攻克施工中遇到的意外技术难题。
论文作者:甄泽炳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/18
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