1、工程概況
某住宅小區(qū)×幢住宅樓基礎(chǔ),設(shè)計(jì)采用C60、φ400薄壁預(yù)應(yīng)力混凝土管樁293根,樁長(zhǎng)24m, 樁全截面進(jìn)入持力層(粘土層)大于3m,采用10+10+4m焊接接樁,單樁設(shè)計(jì)承載力標(biāo)準(zhǔn)值550 kN.打樁完成后,樁頂位于自然地面以下2.5m左右。該樓土方開(kāi)挖范圍內(nèi)的土質(zhì)分層(自上而下)情況為:雜填土;粉質(zhì)粘土,大多為軟塑,不能利用;淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土屬于高壓縮性土,其力學(xué)性質(zhì)很差。
該基礎(chǔ)所在地原為池塘,其底板位于雜填土與粉質(zhì)粘土層內(nèi),挖土深度約2.8m.薄壁預(yù)應(yīng)力混凝土管樁縱向間距為1.1—1.6m.先采用機(jī)械挖土至樁頂標(biāo)高以上0.6—0.8m處,然后再采用人工挖掘的方法。機(jī)械挖土?xí)r采用一臺(tái)單斗反鏟挖土機(jī),從東向西退挖,一次挖到挖掘深度,土方臨時(shí)堆放在基坑南側(cè),高約1.5m,施工十分順利。但在人工修挖基槽時(shí),發(fā)現(xiàn)西南區(qū)域基坑內(nèi)深黑色的淤泥將地表的粉質(zhì)粘土拱起,且次日部分樁有偏位現(xiàn)象出現(xiàn)。經(jīng)對(duì)樁位的復(fù)核,發(fā)現(xiàn)偏移量在11—50cm的樁有88根,在51—80cm的樁有14根,>100cm的樁有8根,偏移量的分布有明顯的規(guī)律,即從南向北遞減,從東到西遞增。
2、管樁偏位原因及其解決思路
?。?)原因分析:該區(qū)域原為池塘邊緣,南北側(cè)的土質(zhì)差異較大,北側(cè)的粉質(zhì)粘土層較好(γ=19.1kN/m3,c=13kPa,φ=22.6°),而南側(cè)的淤泥質(zhì)粘土層較差(γ=16.9kN/m3,c=6.7kPa,φ=13.4° )。南側(cè)的堆土壓力造成淤泥質(zhì)粘土向西南區(qū)域滑動(dòng)產(chǎn)生巨大的推擠作用,引起預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁的偏位。
?。?)解決思路:為確定被擠偏的樁的損傷程度和完整性,首先對(duì)之進(jìn)行低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè),發(fā)現(xiàn)偏移量小于50cm的樁均未斷裂,大部分樁身完整,無(wú)明顯缺陷,有個(gè)別局部開(kāi)裂,而受損部位均在距樁頂5~10m處;偏移量大于50cm的樁,有明顯缺陷,局部開(kāi)裂較嚴(yán)重。若采用原樁型進(jìn)行補(bǔ)樁,則施工工期較長(zhǎng),費(fèi)用很高,還會(huì)引起違約索賠。因此,同時(shí)考慮了以下兩種解決方案:
?、偻祈敺ǎ礃俄斒┘铀酵屏Γ┦箻稄?fù)位。根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ 94-94)》中公式計(jì)算得出樁的水平變形系數(shù)α=0.6495m-1后,再由式Rh=α3EIχoa/Vx得出允許水平推力值(其中χoa為樁頂容許位移,軟土取40mm;Vx為樁頂水平位移系數(shù),當(dāng)α×h(樁長(zhǎng))≥4時(shí)取2.441;EI為樁身抗彎剛度),即Rh=124.91kN.采用小于Rh的水平推力對(duì)預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁的樁身是安全的。
施工時(shí)先清除樁前側(cè)的土,最大幅度減少所需的水平推力,再采用小于Rh水平推力使偏位的樁復(fù)位,就能保證樁的安全。
按上述處理思路施工,工期較短,處理費(fèi)用約每根3000元。
②錨桿靜壓樁補(bǔ)樁。借助于錨桿樁來(lái)彌補(bǔ)樁偏位所喪失的部分承載力,并可根據(jù)工程樁的實(shí)際偏位情況,靈活進(jìn)行處理。在澆筑承臺(tái)時(shí)預(yù)留好錨桿樁樁孔,其余按原設(shè)計(jì)進(jìn)行施工,不會(huì)影響施工工期和工程質(zhì)量。但平均每根樁處理費(fèi)用在7000元左右。
根據(jù)以上經(jīng)濟(jì)性和可靠性分析,決定分別情況采用兩種方法予以綜合處理:即推頂法用于處理偏位小于50cm的管樁,錨桿樁補(bǔ)樁法用于處理偏位大于50cm的管樁。