摘要:針對(duì)軟弱土地區(qū)靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題,進(jìn)行了分析,提出了出現(xiàn)裂縫、樁身傾斜等質(zhì)量問(wèn)題的主要原因和處理樁基質(zhì)量的一般方法和相關(guān)施工措施,以確保工程的質(zhì)量和建筑物的安全使用。 

  關(guān)鍵詞:軟弱土質(zhì);管樁;裂縫;樁身傾斜;偏位斷樁;加固處理;質(zhì)量控制 

  前言:先張法混凝土預(yù)應(yīng)力管樁(以下簡(jiǎn)稱管樁)具有抗壓強(qiáng)度高、方便施工、縮短工期、施工不受季節(jié)限制等優(yōu)點(diǎn),被廣泛地應(yīng)用于各類房屋建筑和市政等各類工程的基礎(chǔ)中,但管樁抗側(cè)彎較薄弱,在軟土地基中施工,或在挖土過(guò)程中稍有不慎便會(huì)發(fā)生傾斜、裂縫。從而影響工程質(zhì)量乃至整個(gè)工程的安全。而在浙江湖州市,西南分區(qū)和仁皇山分區(qū)的軟弱土層很弱、很厚,曾出現(xiàn)大量的混凝土管樁傾斜、裂縫的問(wèn)題,經(jīng)過(guò)多年的施工實(shí)踐,在分析各種原因的基礎(chǔ)上,我們總結(jié)了一些控制和加固處理的經(jīng)驗(yàn),供大家參考。 

  1.管樁施工中常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題 

  1.1裂縫 

  在管樁施工完成后,在樁頂或淺部出現(xiàn)裂縫,出現(xiàn)這種情況多數(shù)是采用頂壓式靜壓樁機(jī)或錘擊式樁機(jī)施工,在樁尖下部有相對(duì)比較堅(jiān)硬的土層時(shí),靜壓值過(guò)大或錘擊數(shù)過(guò)多造成的。而裂縫位置如發(fā)生在深度8~10m以下時(shí),一般是由于地基土上部軟土層較厚,在上下二節(jié)樁的接樁位置出現(xiàn),大多發(fā)生在接樁部位和樁箍筋間距變化處。此類管樁為缺陷樁,樁承載能力和耐久性大大降低。 

  1.2傾斜 

  管樁下部垂直,上部?jī)A斜而無(wú)裂縫或出現(xiàn)少量的微裂縫,大多發(fā)生在地基土上部軟弱土層較厚的情況,由于上部土層的抗剪強(qiáng)度C和內(nèi)摩擦角Ø值較小,在樁機(jī)施工過(guò)程中,樁機(jī)的行走重壓、或土方開(kāi)挖過(guò)程中造成管樁上部發(fā)生傾斜。樁傾斜度超過(guò)0.5%,有的甚至達(dá)到了3%以上。值得注意的是此時(shí)樁雖未有裂縫,但彎曲部位樁身可能已產(chǎn)生較多的微裂紋。傾斜樁的危害在于傾斜樁雖然未出現(xiàn)大的裂縫,但其承載能力已大大降低。此時(shí)如樁傾斜的偏心距與所受荷載之積大于樁的抗彎能力,樁在受力的狀態(tài)下可能發(fā)生脆性破壞,突然斷裂而喪失承載力,由此可見(jiàn)樁傾斜度超過(guò)一定界限時(shí)必須處理。 

  2.導(dǎo)致管樁傾斜、裂縫的主要原因 

  2.1沉樁施工方法選擇不當(dāng) 

  地表土層較軟,施工時(shí)未采取宕渣回填,提高地耐力的相應(yīng)技術(shù)措施,樁機(jī)行走部分的支腿直接站壓在樁頂或樁頂軟土層上,形成對(duì)地表土層的強(qiáng)大擠壓作用,當(dāng)?shù)鼗辽喜坑休^厚的軟土層或地表面較薄的硬土層下有較厚的軟土層時(shí),可將管樁推擠傾斜。 

  工程樁布置較密集,管樁施工時(shí)如不采取相應(yīng)防止擠壓、設(shè)置應(yīng)力釋放孔等的技術(shù)措施,沉樁施工參數(shù)控制不合理。如選用靜壓法沉樁,靜壓力值不能超過(guò)樁的材料限值,否則會(huì)造成樁身混凝土受損。如選用錘擊法沉樁,錘擊數(shù)一般單節(jié)樁控制在500錘以內(nèi),整根樁控制在1500-2000錘左右,最后貫入度過(guò)小時(shí),繼續(xù)錘擊可能使樁頂、樁身受損。 

  2.2土方開(kāi)挖施工方法不當(dāng) 

  因土方開(kāi)挖施工方法不當(dāng)而引起土體位移,造成管樁傾斜裂縫的現(xiàn)象比較普遍,而且在上部軟弱土層較厚,淤泥質(zhì)土質(zhì)尤其嚴(yán)重,由于湖州地區(qū)西南分區(qū)上部淤泥質(zhì)土的厚度都在10-20米左右,含水量高達(dá)50%左右,土的抗剪強(qiáng)度C和內(nèi)摩擦角Ø值較小,土體一般處于流塑狀態(tài),挖土施工機(jī)械的重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地基土的承受能力,一次性挖土深度過(guò)大,放坡不夠,挖機(jī)和運(yùn)輸車輛如果直接壓在樁頂土層上,可對(duì)樁頂土層形成強(qiáng)大的壓力和推力,從而造成土體受擠壓后滑動(dòng),使管樁傾斜甚至產(chǎn)生裂縫。 

  如果基坑支護(hù)沒(méi)有足夠的安全度,引起邊坡失穩(wěn)、滑坡現(xiàn)象,土體滑動(dòng)對(duì)樁體產(chǎn)生強(qiáng)大的側(cè)向擠壓力也會(huì)使管樁產(chǎn)生傾斜和裂縫。 

  2.3管樁選型不當(dāng) 

  當(dāng)上部軟弱土層較厚時(shí),建設(shè)單位為了省錢的目的,要求設(shè)計(jì)單位選擇薄壁型管樁或一般承受水平力較小、抗彎強(qiáng)度低的A型管樁,則出現(xiàn)傾斜、斷樁現(xiàn)象概率較大。 

  3.控制裂縫、傾斜等問(wèn)題的預(yù)防措施 

  (1)要根據(jù)工程地質(zhì)條件、單樁承載力、沉樁設(shè)備條件選擇類型。在上部軟弱土層較厚的土層施工時(shí),下部幾節(jié)可選用薄壁型管樁(即PTC類型樁),最上部一節(jié)可選用一般預(yù)應(yīng)力管樁中的加強(qiáng)樁(即PC-B類型樁)。這樣既能滿足承載力要求,又可達(dá)到經(jīng)濟(jì)、方便施工的目的。 

 。2)在打樁或挖土施工前,如果地表土層較軟,或地表土層雖然較硬,但厚度較薄,為防止土體的擠壓作用,在樁機(jī)施工前回填50�以上的宕渣,并分層壓實(shí),一般達(dá)到地耐力80KPa以上,滿足施工樁機(jī)的行走、移位要求,避免發(fā)生土體擠壓產(chǎn)生樁頂偏位現(xiàn)象。 

 。3)合理選擇樁機(jī),控制好沉樁參數(shù)。錘擊樁主要控制單節(jié)樁和整樁的總錘擊數(shù)不要超過(guò)一定的限值。靜壓樁主要是根據(jù)選擇的樁型控制靜壓力值,不要超過(guò)樁身材料強(qiáng)度限值。 

  (4)合理選擇基坑支護(hù)與土方開(kāi)挖施工方法,編制專項(xiàng)施工方案,基坑或挖土深度如果超過(guò)建設(shè)部《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》建質(zhì)(2009)87號(hào)文件規(guī)定,挖土深度大于(5米以上),要對(duì)專項(xiàng)施工方案的進(jìn)行專家論證。在施工過(guò)程中,應(yīng)堅(jiān)持先支護(hù)后挖土的原則,基坑支護(hù),應(yīng)特別注意基坑內(nèi)外是否有給排水管道、及地下水位的變化情況,預(yù)防基坑因支護(hù)不當(dāng)而引起土體位移,引起給排水管道破裂,滲水、涌水情況加劇基坑坍塌破壞等安全事故的發(fā)生。土方開(kāi)挖一定要分段、分層開(kāi)挖,軟土每層挖土的厚度控制在1米左右,不應(yīng)超過(guò)1.5m,并根據(jù)土質(zhì)情況合理放坡,嚴(yán)防施工過(guò)程中土體滑動(dòng)。深基坑在接近坑底時(shí)應(yīng)采取連續(xù)接力開(kāi)挖,前邊(接近坑底層土)用小挖機(jī)和人工修土,后邊用大挖機(jī),這樣可減小挖土機(jī)械對(duì)樁頂土層的擠壓作用。