1偏桩对工程的危害性

 

　　桩基原设计位置发生偏移，必定会对整个桩基承台的承载力造成损害，通常表现有以下方面：

 

　　（1）桩基设计通常根据柱底反力合力点与承台中心、群桩中心点重合的原则进行布置。这样可有效地发挥各基桩的单桩承载力。当其中一根或多根桩发生偏移时，则桩群的受力与设计偏离，或会导致个别桩承担反力超出单桩承载力的情况，使桩群失效。

 

　　（2）按照《桩基规范》3.3.3，对于挤土型摩擦桩，在非饱和土中桩中心间距应大于3.5d，饱和土中桩中心间距大于4d（d为桩直径）。主要是考虑：能有效发挥桩的承载力；成桩工艺时可有效减小挤土桩成桩时产生的挤土负面影响。

 

　　（3）按照《桩基规范》4.2.1条，边桩中心距离承台边缘要求大于桩直径，这样就可以满足嵌固及承台斜截面抗剪切（冲切）承载力要求。如桩定位出现外偏，，则需要核实距离承台边缘距离是否满足规范规定，并对承台斜截面承载力进行验算。

 

　　2某工程桩基情况

 

　　（1）地质情况

 

　　该工程全部地处于池塘地带，淤泥极深，局部逾18m，工程设计1层地下室，土方开挖深度达-6.85m。基坑东面为大面积的水源，只有1道宽6m的堤坝，其他三面为较深的新近松软回填土，回填土内含水量丰富。

 

　　（2）土方换填情况

 

　　原池塘内淤泥面相对标高约-4.81m，在本工程工程桩施工前，采用黏土将基坑-4.81m标高以下的淤泥层进行置换，换填厚度2m。

 

　　（3）工程桩施工情况

 

　　施工单位按照土方换填方案施工完毕后，桩机进场施工。施工期间，桩机无下陷，无土方扰动，施工时工程桩垂直度满足设计和规范要求。本工程工程桩设计桩长为27m、30m、32m，桩基施工中采用打桩送桩力、桩入持力层深度等进行质量控制，因地质条件复杂，工程桩按照设计和规范要求施工后，仍有部分工程桩桩顶高出设计桩顶标高，露出地面。

 

　　（4）土方开挖情况

 

　　土方开挖期间，施工单位按照土方开挖方案严格进行施工，未发现土方开挖时挖土机碰撞工程桩等情况。

 

　　3管桩倾斜、位移产生的原因分析

 

　　土方开挖后，局部工程桩出现倾斜情况，在本工程基础土方开挖后，经总结分析，确认造成本工程桩倾斜、移位的主要因素是：

 

　　（1）工程地质条件太差，基坑下淤泥质粉质黏土厚度大，含水量太大，属欠固结土，灵敏度高，易流动变形；基坑挖开后基坑内外存在高差的地下淤泥向深部位基坑内滑移，造成基坑边坡土方向基坑内挤压，同时造成部分高位工程桩倾斜。

 

　　（2）本工程有4个不同标高的基础，基础间高差达2.7m。在桩基施工前，基坑淤泥清除，换填黏土的厚度为2m，即换填到标高-6.1m，该标高以下全是淤泥。土方开挖后，工程桩处于淤泥中，桩头没有稳固层，因淤泥承载力低，且淤泥流动性大，在土方开挖后，淤泥上的原回填黏土向低洼的基坑滑移，造成工程桩受到挤压位移，并造成工程桩桩身出现质量缺陷。

 

　　4纠偏前准备工作

 

　　（1）检查工程桩出现倾斜后的倾斜率，对于垂直度偏差>0.5%的工程桩，作为需纠偏处理的对象，绘制图纸，作好记录；（2）由甲方规定的桩基检测单位对出现倾斜的工程桩进行小应变检测，以判定工程桩桩身的完整性；（3）对桩芯采用机械进行泥浆清理和清洗桩壁，用污水泵抽出积水。

 

　　5纠偏流程

 

　　以下方法为单桩处理办法，对于群桩处理，要依据各桩倾斜的方向和部位制定详细处理方案。

 

　　（1）根据工程桩倾斜的方向，背向打应力释放孔（图1）孔径300mm。钻孔深度依据桩身缺陷部位确定，最后一钻深度到达桩缺陷部位以下3～5m；对于桩身完整的工程桩，依据桩身倾斜程度和软土层情况，确定钻孔深度，通常为软土层以下1～2m，以便淤泥深度范围内都能钻松，使桩身整体自然调整成直线状态（图2）。

 

　　图1偏位桩打应力释放孔图2桩纠编示意

 

　　（2）安装反力支点，架设施力工具，使用手动葫芦和钢丝绳对桩施加与倾斜方向相反的水平力，采用拉和顶相结合的方式，将工程桩扶正，钢丝绳固定在基坑上停靠稳固的挖土机上。施加水平力时，应进行缓慢引拉纠偏，使桩逐渐复位。

 

　　（3）在进行纠偏过程中，要观测桩身变化，控制桩位移速度6～15cm/次。在完成一次行程后停留10min，慢慢减小拉力并进行回放工程桩，观查桩反弹量，反复回拉多次，直至桩身垂直。

 

　　（4）工程桩扶正后，对桩施加恒定水平拉力24h，以便土体应力充分释放。

 

　　（5）桩扶正后，立即检查质量缺陷部位上下桩是否同心，当同心后用级配砂石及时填灌桩扶正后形成的空隙，同时补浇厚50cm的C20混凝土。若上下桩不同心，需按照上节桩错位的方向，先用能进入桩芯的钢管，利用反力，将桩孔错位部位扩大，如此反复进行，并按照扩孔情况调整钢管直径，直至将上下桩芯调整到同心为止，施工过程中，不得用力过大，防止再次损坏桩体。当上下桩同心过小，不能插入钢管时，要探明上节桩偏位的具体方作，直至上下节桩全部同心为止。

 

　　（6）在桩纠偏完成36h后，撤除施加水平拉力的工具，观测桩位变化情况，未见变化或桩有反弹但倾斜度符合规范要求时，进行下根桩的纠偏处理工作，若桩出现反弹且倾斜度超出规范要求时，需凿开混凝土垫层，重新进行纠偏工作，直至桩位移量符合规范要求为止。（7）清理桩芯、放置钢筋笼、浇筑桩芯混凝土。

 

　　（8）做好桩纠偏处理记录。

 

　　6质量控制

 

　　桩纠偏处理时，质量控制应注意以下几点：

 

　　（1）桩纠偏后，要满足《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202—2002要求的桩位偏差，桩偏位≤7cm，垂直度偏差在0.5%以内。

 

　　（2）进行混凝土灌芯前，检查确定桩壁冲洗干净、无泥土，桩芯内无积水，桩缺陷部位上下同心。

 

　　（3）桩经纠偏灌芯后，必须对桩身再次进行小应变检测，确保桩身完好。

 

　　（4）对于工程桩需要进行抗拔试验时，在抗拔试验完成后，需再次对该工程桩进行小应变检测，防止工程桩在受基础浮力作用下造成桩受损部位出现脱节情况的发生。

 

　　结语：

 

　　本工程的通过采用以上纠偏处理技术，同时进行静载试验与抗拔试验检测，确保了工程软土地基中的倾斜预应力混凝土管桩符合设计要求的工程桩功能。因此表明，该纠偏技术具有明显的优越性，能起到一定的借鉴作用。

 

　　参考文献：

 

　　[1]张忠苗，张乾青等.软土地区预应力管桩偏位处理实例分析[J]，岩土工程学报，2010（06）

 

　　[2]陈可帅.河道软土地区预应力管桩偏位原因与纠偏处理[J].建设科技，2014（15）