1、工程概況
某住宅小區(qū)×幢住宅樓基礎,設計采用C60、φ400薄壁預應力混凝土管樁293根,樁長24m, 樁全截面進入持力層(粘土層)大于3m,采用10+10+4m焊接接樁,單樁設計承載力標準值550 kN.打樁完成后,樁頂位于自然地面以下2.5m左右。該樓土方開挖范圍內的土質分層(自上而下)情況為:雜填土;粉質粘土,大多為軟塑,不能利用;淤泥質粉質粘土屬于高壓縮性土,其力學性質很差。
該基礎所在地原為池塘,其底板位于雜填土與粉質粘土層內,挖土深度約2.8m.薄壁預應力混凝土管樁縱向間距為1.1—1.6m.先采用機械挖土至樁頂標高以上0.6—0.8m處,然后再采用人工挖掘的方法。機械挖土時采用一臺單斗反鏟挖土機,從東向西退挖,一次挖到挖掘深度,土方臨時堆放在基坑南側,高約1.5m,施工十分順利。但在人工修挖基槽時,發(fā)現西南區(qū)域基坑內深黑色的淤泥將地表的粉質粘土拱起,且次日部分樁有偏位現象出現。經對樁位的復核,發(fā)現偏移量在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
(1)原因分析:該區(qū)域原為池塘邊緣,南北側的土質差異較大,北側的粉質粘土層較好(γ=19.1kN/m3,c=13kPa,φ=22.6°),而南側的淤泥質粘土層較差(γ=16.9kN/m3,c=6.7kPa,φ=13.4° )。南側的堆土壓力造成淤泥質粘土向西南區(qū)域滑動產生巨大的推擠作用,引起預應力高強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,首先對之進行低應變動力檢測,發(fā)現偏移量小于50cm的樁均未斷裂,大部分樁身完整,無明顯缺陷,有個別局部開裂,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,局部開裂較嚴重。若采用原樁型進行補樁,則施工工期較長,費用很高,還會引起違約索賠。因此,同時考慮了以下兩種解決方案:
?、偻祈敺ǎ礃俄斒┘铀酵屏Γ┦箻稄臀?。根據《建筑樁基技術規(guī)范(JGJ 94-94)》中公式計算得出樁的水平變形系數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,當α×h(樁長)≥4時取2.441;EI為樁身抗彎剛度),即Rh=124.91kN.采用小于Rh的水平推力對預應力高強度混凝土管樁的樁身是安全的。
施工時先清除樁前側的土,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,處理費用約每根3000元。
?、阱^桿靜壓樁補樁。借助于錨桿樁來彌補樁偏位所喪失的部分承載力,并可根據工程樁的實際偏位情況,靈活進行處理。在澆筑承臺時預留好錨桿樁樁孔,其余按原設計進行施工,不會影響施工工期和工程質量。但平均每根樁處理費用在7000元左右。
根據以上經濟性和可靠性分析,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,錨桿樁補樁法用于處理偏位大于50cm的管樁。
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