预制PHC管桩在应用中存在的问题及对策措施

2010-08-15岳海山

山西建筑 2010年7期

岳海山

2008年3月,长治市潞安颐龙湾小区开工建设,项目为长治首席超大规模住宅小区,建筑以小高层、高层居多。本工程桩基为PHC管桩,桩型为PHC-AB400(95),桩长25 m,26 m,27 m等规格,静压法施工;在实际管桩施工中出现以下问题:有的桩施工时沉桩困难,达不到设计桩底标高;个别桩偏移或倾斜过大;个别桩达到设计标高或深度,但未达到桩的设计承载力;实际压桩阻力与地质资料或试验桩所反映阻力相比有个别不一致现象。现逐一对这几个问题进行原因分析并在施工中采取相应的对策措施。

1 出现的主要问题及原因分析

1.1 出现沉桩困难而达不到设计桩底标高

主要原因分析:1)压桩设备桩选型不合理,设备吨位小,能量不足。2)压桩时中途停歇时间过长。3)压桩过程中设备突然出现故障,排除时间过长,或中途突然停电。4)没有详细分析地质资料,忽略了浅层杂填土层中的障碍物及中间硬夹层、透镜体等的存在情况。5)忽略了桩距过密或压顺序不当,人为形成“封闭”桩,使地基土挤密,强度增加。6)桩就位插入倾斜过大,引起沉桩困难,甚至与邻桩相撞。7)桩的接头较多且焊接质量不好或桩端停在硬夹层中进行接桩。

1.2 个别桩偏移或倾斜过大

主要原因分析:1)压桩机大身(平台)没有调平。2)压桩机立柱和大身(平台)不垂直。3)就位插入时精度不足。4)相邻送桩孔的影响。5)地下障碍物或暗浜、场地下陷等影响。6)送桩杆、压头、桩不在同一轴线上,或桩顶不平整所造成的施工偏压。7)桩尖偏斜或桩体弯曲。8)接桩质量不良,接头松动或上下节桩不在同一轴线上。9)压桩顺序不合理,后压的桩挤先压的桩。10)基坑围护不当,或挖土方法、顺序、开挖时间、开挖深度不当等。

1.3 桩的承载能力不足

主要原因分析:1)设计桩端持力层层面起伏较大。2)地质勘察资料不详细,古河道切割区未察清楚,造成设计桩长不足,桩尖未能进入持力层足够的深度。3)试桩时休止期没达到规范规定的时间而提前测试,或测试时附近正在打桩,桩周土体仍在扰动中。

1.4 实际测出的压桩阻力与地质资料或试验桩所反映阻力相比有个别不一致现象

主要原因分析:1)桩端持力层层面起伏较大。2)地面至持力层层间存在硬透镜体或暗浜。3)地下有障碍物未清除掉。4)压桩顺序和压桩进度安排不合理。

2 采取的主要对策措施

2.1 针对沉桩困难达不到设计桩底标高采取的措施

1)配备合适压桩设备,保证设备有足够压入能力。2)一根桩应连续压入,严禁中途停歇。3)进场前对设备进行大修保养,施工时进行例行检修,确保压桩施工时设备正常运行。避开停电时间施工。4)详细分析地质资料,清除浅层障碍物。配足压重,确保桩能压穿土层中的硬夹层等。5)制定合理的压桩顺序及流程,严禁形成“封闭”桩。6)严把制桩各个环节质量关,加强进场桩的质量验收,保证桩的质量满足设计要求。7)合理选择桩的搭配,避免在砂质粉土、砂土等硬土层中焊接桩,采用3台～4台焊机同时对称焊接,尽量缩短焊接时间,使桩被快速连续压入。

2.2 针对桩偏移或倾斜过大采取的措施

1)压桩施工时一定要用顶升油缸将桩机大身(平台)调平。2)压桩施工前应将立柱和大身(平台)调至垂直满足要求。3)桩插入时对中误差控制在10 mm,并用两台经纬仪在互相垂直的两个方向校正其垂直度。4)送桩孔应及时回填。5)施工前详细调查掌握工程环境、场址建筑历史和地层土性、暗浜的分布与填土层的特性及其分布状况,预先清除地下障碍物、处理暗浜等。6)施工时应确保送桩杆、压头、桩在同一轴线上,并在沉桩过程中随时校验和调正。7)桩就位插入时如倾斜过大应将桩拔出,待清除障碍物后再重新插入,确保压入桩的垂直度。8)提高施工焊接桩质量,保证上下节同轴,严格按规范要求进行隐蔽工程验收。9)制订合理的压桩顺序,尽量采取“走长线”压桩,给超孔隙水压力消散提供尽量长的时间,避免其累积叠加,减小挤土影响。10)压桩结束10 d左右,待超孔隙水压力充分消散后方可开挖;且围护结构应有足够的强度与刚度,避免侧向土体位移;机械开挖至桩顶30 cm时采用人工开挖,避免挖斗碰撞桩头。

2.3 针对桩的承载能力不足采取的措施

1)当知道桩端持力层层面起伏较大时,应对其分区并且采用不同的桩长。压桩施工时除标高控制外,尚应控制最终压入力。2)当压桩时发现某个区域最终压桩力明显比其他区域偏低时,应进行补勘以查清是否存在古河道切割区等不良地质现象。针对特殊情况及时和设计单位联系,变更设计改变布桩或增加桩数或增加桩长等措施来满足设计承载力。3)试桩的休止期一定要满足规范规定,试桩时桩周1.5倍桩长范围内严禁打桩等作业。

2.4 针对压桩阻力有异常现象采取的措施

1)按照持力面的起伏变化减小或增大桩的入土深度,压桩时以标高控制为主外,还应以压入力作参考。2)配备有足够压入能力的压桩设备,提高压桩精度,防止桩体破损。3)用钢送桩杆先进行桩位探测,查清并清除遗漏的地下障碍物。4)确定合理的压桩顺序及日沉桩数量。对有砂性土夹层分布区,桩尖可适当加长,压桩顺序应尽量采用中心开花的施工方法,严禁形成“封闭”桩。