软土地基预应力管桩质量事故原因分析与防治

　　(2)雨季施工时，采取有效的防水和排水措施，防止施工场地内积水而降低地基承载力。
　　(3)沉桩前应根据试桩结果合理选择桩架配重，防止桩机抬架。当沉桩阻力大于桩架（包括配重）重量时，可通过采取其他措施来保证沉桩顺利及桩基安全，如通过引孔工艺使桩身顺利下沉，或变更沉桩工艺，采用锤击法沉桩。
　　2.5地质原因引起的桩身倾斜或断裂
　　地质原因引起的桩身质量事故表现在以下两方面：
　　（1）孤石和障碍物较多的地层。桩入土后，遇到大块的坚硬障碍物或孤石等不良地质，桩身偏离原位或突然倾斜；有时因为桩未到设计标高而强行硬打，从而造成管桩桩尖破损、桩身折断和桩头打烂等质量事故。
　　(2)倾斜较大的坚硬持力层的地基。由于管桩在坚硬土层中沉桩困难，桩端嵌入持力层深度较小，当坚硬持力层倾斜坡度较大时，极易造成桩尖滑动或桩身倾斜、折断等质量事故。
　　防治措施：
　　施工前，认真仔细踏勘场地，摸清场地中有无废弃基础，河床孤石等情况，制订相应的应对措施。可通过清除孤石或改变桩型等方法来解决。当遇到倾斜较大的坚硬持力层时，也可采取改变桩型或缩短桩长、调整持力层等措施解决。
　　2.6沉桩达不到设计要求
　　管桩设计时是以最终压桩力和桩长作为终压标准的。一般情况下，以一种控制标准为主，另一种控制标准为辅。施工过程中经常有沉桩达不到设计提出的终压标准的情况，需要认真分析，并采取相应措施以保证桩基安全：
　　（1）出现沉桩达不到设计要求时，首先要先探明地质情况，必要时应作补勘，正确选择持力层和标高。
　　（2）当沉桩已至设计标高但压桩力达不到设计要求时，宜继续送桩1米，如仍达不到设计要求时，应在24小时后对此桩进行复压稳定测试，并根据测试结果调整桩长或终压力控制标准。
　　（3）当沉桩未到设计标高而压桩困难时，如果桩尖已进入持力层，则可会同勘察及设计单位共同协商，考虑截桩或缩短设计桩长；如果桩尖尚未进入持力层，则要查找原因，必要时要变更打桩工艺。
　　3工程实例
　　3.1实例一：地下室基坑开挖引起的桩身折断
　　3.1.1事故概况：宁波市区前丰村村民拆迁安置小区10#楼，为六层框架结构，采用PTC400(60)的预应力薄壁管桩基础，桩顶埋深1.2米，桩长约30米，以5d及6b层组合层作为桩基持力层。10#楼南侧2.4米外为一埋深为5.2米的地下室，见图1。地下室四周（除汽车坡道外）均做600的钻孔灌注桩基坑围护，贴建汽车坡道处采用放坡处理。施工基础时发现10#楼南侧阳台下共有13根管桩往地下室方向发生折裂断桩，经测量，桩顶位移a均在1.0米以上，倾斜角度α=14°～19°。经计算，折断部位约在桩顶下3～4米处。
　　工程地质概况，自上而下依次分布如下：
　　①：1层粘土，以软可塑状态为主，高压缩性，层厚约0.5～1.3米。承载力特征值fak=70kPa。
　　②：2层淤泥～淤泥质粘土，流塑状态，高压缩性，层厚约5.7～11.8米。承载力特征值fak=50kPa。
　　③：3层粉质粘土，软塑，中等偏高～高压缩性，土质不均一，局部为淤泥质粉质粘土，层厚约0.8～3.8米.承载力特征值fak=85kPa。
　　④：4a层淤泥质粉质粘土，流塑状态，高压缩性，层厚约1.6～8.7米。承载力特征值fak=75kPa。
　　⑤：5b层粉质粘土，硬可塑状态，中等压缩性，土质不均一，局部为粘土，层厚约2.1～9.0米。预制桩桩端阻力特征值qpa=1000kPa。
　　⑥：5d层粘土，可塑状态为主，中等压缩性，层厚约1.4～10.4米。预制桩桩端阻力特征值qpa=1000kPa。
　　⑦：6b层粉质粘土，软塑～软可塑状态，中等偏高压缩性，揭入层厚约3.0～7.8米。预制桩桩端阻力特征值qpa=1200kPa。

　　3.1.2事故原因分析
　　该工程桩顶以下5米深度内场地土质较软，基本上为淤泥和淤泥质粘土，处于饱和、软塑状态，含水量很高，流动性较大。地下室坡道开挖卸土，造成四周土体流变位移，土体向标高较低的坡道流动,对10#楼下的工程桩产生了较大的推挤力。由于桩身上部处于淤泥质软土地层中，对桩的约束力较小，而桩身下端则插入相对较坚硬的土层中，所以当表层淤泥流动对桩身产生侧向推力时，抗水平变异能力较弱的薄壁管桩就很容易发生桩身倾斜和折断等质量事故。
　　对上述13根桩进行复位并加固处理后，经逐根进行低应变检测，除1根为III类桩外，其余均为I类和II类桩，高应变检测单桩极限承载力均达到设计要求。事故发生后，对其余楼地下室侧边的桩进行了灌芯等预防措施，这个工程未再发生过类似的倾斜断桩现象。
　　
　　3.2实例二：打桩挤土引起的桩身上抬
　　宁波科技园区某大厦采用PC500预应力管桩，单桩承载力标准值为750kN，桩基布桩密度达到4.2%。沉桩时测得368号桩桩顶标高为-1.880米，待412根工程桩的沉桩施工全部完成后，重新测368号桩顶标高为-1.605米，标高相差达0.275米，考虑沉桩压力松弛，桩顶反弹量0.1米，368号实际桩顶上浮量为0.175米。经低应变动测桩身质量完整。当对368号桩进行静载荷试桩检测，测得单桩极限承载力标准值=980kN，远远达不到设计要求的单桩承载力值。经对比地质资料发现，静载荷试桩测得只相当于该桩的侧摩阻力，说明桩端阻力没有发挥，这与桩顶上抬，桩端持力层处脱空有关。后对此桩进行复压，并进行了第二次静载荷试验检测，测得单桩极限承载力标准值=1600kN，达到设计要求。
　　
　　参考文献
　　[1]浙江省工程建设标准.先张法预应力混凝土管桩基础技术规程（DB33/1016-2004）
　　[2]吴春菲,郑水强.预应力混凝土管桩基础在软土地基中应用的若干实践问题，建筑结构，2006，Vo1.36，No.11

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