某在建小区桩基处理分析

某在建小区桩基处理分析

陈高鹤

浙江省东海建设有限公司陈高鹤

摘要:文中通过对某在建小区桩基处理过程的监测分析，阐述了桩基处理的步骤，并对锤击PHC管桩单桩竖向承载力取值和施工参数的选择，以及Ⅲ和Ⅳ类桩的处理方法等提出看法和建议。

关键词:软土地基;静压法；管桩基础;锤击

Abuildingareapilefoundationprocessinganalysis

ZhejiangeastChinaseaconstructionCo.,LTDGaoHeChen

Abstract:inthispaper,throughtheconstructionofacommunityofpilefoundationprocessmonitoringanalysis,thispaperexpoundsthepilefoundationprocessingsteps,andhammerthePHCpipepileverticalbearingcapacityofthesinglepileconstructionparametersandvaluesofthechoice,andⅢandⅣkindofpileofprocessingmethod,putforwardviewsandSuggestions.

Keywords:softsoilfoundation;Staticpressuremethod;Pilefoundation;Hammerthe

1工程概况

某小区的小高层住宅楼工程设计由四座群楼组成，地下1层，地上的四幢群楼为6~9层，地下室为剪力墙结构，主体框架结构，抗震设防烈度7度，基底面积8200m2。基础采用D=400mm、壁厚95mm的AB型PHC管桩,总桩数300根,设计单桩竖向承载力特征值Ra=1200KN,桩的人土深度25~30m。

2工程概况

本工程场地勘察深度范围内土层可细分为5个工程地质单元，依次为①素填土、②淤泥质土、③粉质粘土、④全风化片岩、⑤强风化片岩。该场地基岩埋藏较深，大部分在20m以下且强风化岩面上的覆盖层土质软弱,标贯击数较低,而强风化岩表层中有标贯击数很高的硬夹层,类似于"上软下硬,软硬突变"的场地,给管桩的施工带来一定的难度。

土层序号岩土名称层厚土层描述标贯击数（击）端阻力极限值（kpa）

1素填土1.3~3.8褐黄色，松散，湿至饱和4.4--

2淤泥质土1.8~4.6灰色，饱和，流塑，含粘粒，有臭味，高压缩性0.9--

3粉质粘土7.04~10褐红，灰白，饱和，可塑，含粘粒、粉粒、少量细沙10.5--

4粉质粘土2.3~12.25黄褐，饱和，硬塑，含粘粒、粉粒、少量细沙21.6--

5全风化片岩2.2~10.7黄褐，很湿，属极软岩，矿物质已全部风化，岩芯呈土状，遇水极易软化38.48000

6强风化片岩3.9~7.5黄褐，湿，属极软岩，矿物大部分已风化，岩芯呈半土半岩状，遇水极易软化95.110000

注：表中数据均取自本工程岩土工程勘察报告。

3基桩检测情况

打桩结束后，我们对本工程桩基分别进行了低应变(PIT)和静载荷试验检测。

（1）低应变(PIT)动测。低应变检测数量为256根，仅发现І类桩185根，占所测桩数的72.3%；Ⅱ类桩0根，占所测桩数的0%；Ⅲ类桩36根，占所测桩数14%；Ⅳ类桩35根，占所测桩数13.7%。

（2）静载荷试验。本工程基桩在基础开挖前做了3根单桩静载荷试验。试验结果3根桩的竖向抗压极限承载力均大于2400kN，满足设计要求。

4事故原因分析

（1）断桩原因分析。首先排除设计原因。因为设计布桩已经考虑了打桩挤土效应，桩间距最小也达到3倍桩径，说明断桩不是压桩过程中桩间土挤压造成的。其次，排除机械挖土的原因。土建单位机械开挖前，经过现场勘测，肉眼已经发现部分露出地面的管桩发生倾斜现象。再次,排除PHC管桩在吊装、运输、堆放过程中折裂的可能。管桩进入工地时都经过了验收，有齐备的检验合格文件；现场面积宽广，堆放大都为单层平放；管桩施工过程中的吊立就位、垂直度校准均得到监控，并有详细记录。

根据地质报告显示，桩的上半部处在流塑~软塑状淤泥质土和粉质粘土中，土的抗侧压性能很差，对桩体的束缚力弱；下半部处在中密~密实的粉砂土中,土的各项力学指标均较好，承载能力强，桩身在粉砂土中得到了很好的限制。桩身集中在软~硬土层(即2层与3层土)交界面附近断裂，说明桩上部受到了很大的水平挤压力。这个水平力会在软~硬生层交界处产生很大弯矩。当弯距超过桩身预应力钢筋混凝土抗弯能力时，桩身就会开裂破坏。这个水平挤压力应该是由350T重的静压桩机在软土中行走时所产生的，是造成此次管桩大面积断裂的直接原因。

（2）桩基开挖时没有严格按照土方开挖方案进行，使用PC220等的大型勾机进行表土开挖，土方开挖前做了低应变检测，Ⅲ～Ⅳ类桩合共只有60根，但开挖完成后的复查，却增加到了71根，由此可见挖机的碰损和挤压加重桩基的损坏和Ⅲ～Ⅳ类桩的增加。

5桩基处理方案

根据基桩检测报告建设单位召集了有关各方共同研究处理方案，并聘请专家组出具了咨询报告，根据管桩损坏的不同程度和平面分布情况，设计部门采取了以下处理方案：

（1）有较浅轻微损伤的桩基（Ⅲ类桩）处理方法：对于微创伤的桩体（按低应变PIT检测结果），根据创损的深度位置，先把桩心里的杂物清理出来，孔内壁清洗干净,抽干孔内积水，安放钢筋笼，用高强度混凝土灌注至桩顶，且采用小型振动棒进行插入振捣。对分散的微创伤桩，适当增加承台截面尺寸，同时增设纵横地梁，与临近承台拉接起来，以提高承台的承载能力和稳定性。

（2）有损伤在较浅（-2.5~-5m）位置的Ⅳ类桩处理方法：制定专项土方开挖方案，对有损伤的桩进行独立开挖，开挖深度至损伤位置以下lm处，然后把损伤位置以上桩体吊走，把桩心里的杂物清理出来，孔内壁清洗干净,抽干孔内积水，安放钢筋笼，用ф600的水泥管做模，然后灌注高强度混凝土至设计桩顶标高。

（3）有损伤在较深（-6m以下）位置的Ⅳ类桩处理方法：A.弃用原来压桩的液压履带式反静力静压桩机施工，而是使用桩机重量较轻的柴油锤式击桩机，柴油锤式击桩机的重量在25~30T之间，因为柴油锤击桩机是滚筒行走，重量均布在较宽的枕木上，减小集中荷载，使在施工时产生对附近管桩的側压力减至最小。B.合理安排打桩路线，避免打桩时产生的土压力对旧有存在较小损伤的桩体产生影响，若因桩距太短小于1.5m时，按设计要求必须进行跳打。C.在桩机行走路线的地方有不少已完成的管桩，为防止在桩机行走工程中对这些桩体造成破坏，所以要在补桩回填土方之前，先对这些管桩进行锯桩和捣桩芯砼的工作，再回填土方，把这些管桩埋在土方下，并且使桩顶面距离泥面不少于1.5m，使桩机能顺利进行打桩施工。

6桩基沉降监测情况

在全部桩基础工程处理完成后，对原来的Ⅳ类桩抽取了2根进行静载荷试验。

根据编制的工程施测方案及确定的观测周期，首次观测应在观测点安稳固后及时进行。首次观测应按设计好的位置埋设沉降观测点，等临时观测点稳固好，进行首次观测。首次观测的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础，并且要求每个观测点首次高程应在同期观测两次后决定。

根据各观测周期平差计算的沉降量，列统计表，进行汇总。2根桩的竖向抗压极限承载力均满足设计要求。

总结

基础质量监控时，必须考虑多种条件因素，尤其应考虑场地地质条件对施工的影响，勘察单位遇软土地基时,应提醒建设、设计、施工各方，静压管桩方案应用时必须考虑地基土承载力低，可能影响基桩施工。可提出合适的地基预处理方案，如基土面进行一定深度的换土、软土中打砂桩、在条件允许下使用锤击桩等。