胜利油田软土地基预应力管桩质量问题分析及处理

董 辉

（中国石化胜利油田分公司技术检测中心,山东 东营 257000）

胜利油田黄河三角洲地区地貌单元多属于第四纪黄河三角洲冲积平原，地基土土质松软，固结性较差，地基承载力低，特别是软土地基的特殊性质，使得胜利油田新建大型场矿及中高层建筑采用预应力管桩经常出现质量问题。因此，减少经济损失、增加各种桩基施工基础的安全性、减少缺陷工程桩的出现并为同类工程施工提供参考，这项工作显得迫在眉睫。

1 工程概述

油田某住宅楼小区分别为11层框架结构小高层住宅楼和22层框架式高层住宅楼，桩基采用A型ф400和ф500的预应力管桩，混凝土设计强度等级为C80，设计桩长24m，以粉土层作为桩端持力层，总桩数6400多根，用静力压入法施工。

工程地质自上而下分布特征：层素填土层厚1.3-2.2m;层粉土层厚0.4-1.3m；层粉质粘土层厚2.3-3.7m；层粉土层厚2.6-3.4m；层粉质粘土层厚1.6-3.4m；层粉土层厚1.7-3.6m；层粉质粘土层厚08-1.1m；层粉土层厚2.9-4m；夹层粉质粘土层厚0.5-0.9m；层粉质粘土层厚4.5-5.3m；层粉土层厚1.4-2m。

基桩检测结果：施工完毕后，根据《建筑地基基础设计规范》、《建筑桩基技术规范》及现场施工情况，共选取71根工程桩进行单桩竖向抗压静载荷试验，其中发现缺陷工程桩3棵。根据试验过程数据分析，在试验现场判断为浅部断桩，后与建设方项目部沟通，通过对缺陷桩进行开挖验证，充分说明了判断的准确性。

基础开挖后对工程桩按比例20%抽检，为全面了解所有桩的桩身完整性，对该工程的个别住宅楼工程桩加大抽检比例，共发现32棵工程桩存在桩身完整性缺陷。对检测数据分析后，共发现28根桩中上部断裂，断裂位置是在桩顶下5m左右居多。低应变检测显示在3.5m处无断桩。

2 原因分析及处理

2.1 原因分析

在预应力管桩施工时，送桩深度2m左右，对有障碍物的区域，先分别清障，回填完再压桩，静采用500t压桩机力压入。造成桩身断裂的原因很多，但多数桩的断裂为后期破坏：表层土在进行后续桩施工时，重型压桩机产生的垂向力成为侧向力，好像是对先前施工的桩施加了水平推力，因为表层土质不均匀，在不同方向的水平力大小也不同，结果对邻近的桩会产生非常大的水平力；压桩时如果发现有地下障碍物时，先清障，后填土。因为回填土较松散，承载力的差异有很大不同，另外在压桩或移动时压桩机又会发生倾斜，压桩机对表层土产生非均匀力，致使水平力集中，当水平力大于邻近已施工的预应力管桩所能承载水平抗力的时候，邻近的管桩会断裂。

2.2 缺陷桩的处理

对于预应力管桩的中浅部缺陷，可采用下面的办法：（1）桩的缺陷深度小于3m，如能局部开挖，且挖后有充足时间施工，可开挖至一定深度后，去除缺损处，清理接桩面，然后再接桩；上接部分的截面以方便施工为施工理念，上接部分的钢筋应伸入PHC桩内，如果能用原桩的主筋，对于桩的缺陷深度小于3m，如又可能直接局部开挖，且开挖后有时间进行后续施工，可开挖至缺陷部位下后，不去除缺损处，矫直缺损部分，在外侧支模，模内与桩之间的部分装钢筋，再浇灌混凝土，保证其结构强度比原结构强度要大，或等于原结构强度。

当有措施保证能进行较深位置处理时，可不局限桩的缺陷深度小于3m，即:当桩偏位较大时、先对桩扶正，再掏土，后用外力扶正，这时桩的另一面就会有空隙，用砂填实空隙，同时要用外力维持一段时间，其时间长短与中上部土质有关，后再把破损处的土挤出来，最后在桩内灌注混凝土。施工时，清理桩内保持干净，浇灌深度比断面深5-10倍，微膨胀剂加入混凝土中。处理后桩的结构强度要符合原设计要求。若桩倾斜角度不大，并且竖向力的传递也没有影响，不用扶正的工序。假如缺陷桩偏位，可在承台或基础梁上进行处理。如果缺陷桩缺陷位置较深且在缺陷处存在较大的错位，可用补桩解决。

就此工程来说，对20根缺陷桩进行了填芯，缺陷深度在桩顶下2.5-6m，此外还有缺陷桩8根，由于缺陷程度较重，无法提供设计所需承载力，判为废桩。采用补桩措施，用同条件预应力管桩在其附近压入桩端持力层，桩长同原PHC桩，对处理后的PHC桩进行低应变检测。检测结果显示，处理后的PHC也存在偏位，故对承台及基础梁进行了处理。为满足规范规定的承台边缘至边桩中心距离要求，加大承台尺寸，将原单桩承台或者两桩承台进行基础变更，形成联桩承台，加大基础强度，确保桩基基础有足够的安全系数。

3 结束语

造成桩基出现质量缺陷的因素很多，通过对检测数据整理分析，结合现场实际，查找出缺陷工程桩多为中浅部缺陷，根据桩基缺陷的相近性，分析产生的主要原因，多为后期桩机爬行过程中对已完成桩基产生破坏。因此，合理评价地表土的承载力；选用合适的工艺及机械；利用适当的施工措施，再桩顶埋置较浅、表层土比较软弱松散时，经常会发生PHC桩的后期破坏，应避免采用重型压桩机施工。