现在桩基础已是一种常见的建筑工程基础形式,尤其是预制桩更为普遍,它以质量可靠、工期短、施工简单等优点,在具有软土地基的工程中得到广泛的应用,并取得了显著的技术、经济和社会效益,因而深受工程界的青睐。但因场地地质复杂、沉桩不妥和基坑施工不当等原因而致使桩基偏移、断桩等基础质量问题时有发生,造成不良影响。针对这类问题,一般均采用补桩的方法来处理,既费时又不经济,同时补桩技术难度也较高。本文以实例介绍一种实用而又可靠的处理方法。
1工程实例及地质概况1.1
工程实例概况
闽南某综合大楼,主体为地上16层框剪结构,地
下为1层地下室,
采用群桩基础,桩为400mm×400mm 钢筋混凝土预制桩,桩长20~30m ,桩端持力层为粗砂层,桩身混凝土强度等级为C 40,沉桩方式为打入式,单桩极限承载力为3700kN 。桩基施工后经静载试验,有关指标均满足设计要求。
1.2地质概况
本工程位于冲淤积平原上,地处古河道下游,地
质情况复杂,场地土层主要为淤积及冲淤积的淤泥粘性土、砂及砂卵石层,基底为深层花岗岩侵入岩。
2桩基质量事故的原因
桩基经验收后,紧接着进行地下室土方开挖。为
节约工程投资和缩短工期,结合工程场地的实际情况,即场地富余、周围没有对场地土有反应敏感的建筑物,采用分层放坡开挖的施工方案。但在实际施工
中承包商错误开挖,未按拟定的施工方案分层开挖,而是一挖到底,且未采取必要的基坑支护措施,致使在西北部位开挖至接近设计标高时,西侧发生边坡滑移,边坡上出现多道明显裂缝,并且有的裂缝绕过角部延伸到北侧施工场地,引发基坑西北角的边坡出现严重外鼓现象,边坡的滑移引起坑底土体产生较大的水平位移,导致绝大部分桩体顶部出现不同程度的偏移。经现场测试,桩身顶部偏斜度大于4.5%的桩占总桩数的35%,
造成明显的基础工程质量问题,但当时已完成地下室绝大部分土方开挖工作。显然亟需采取有效、可行、合理和经济的措施,确保工程按质按时完工。
3质量测试
为科学地确定补救方案,最大程度地利用原位桩
基的承载能力,在事故出现后,经相关单位商讨决定,首先应准确地评价桩基损坏的严重程度,然后采取有效补救措施。为此对有质量问题的桩进行了测试。经过对502根基桩进行量测,桩顶1.5m 范围内偏斜率超过4.5%的桩达1根,
占37.6%。为判定偏斜基桩的残余承载力,挑选具有不同偏斜率的25根基桩进行静载试验。结果表明:偏斜率相同的基桩的极限承载力基本接近,而且因偏斜而造成基桩承载力有明显的下降,其中4根偏斜率4%的桩,极限承载力仅为250kN 。为全面了解桩身质量状况,对具有偏斜的基桩进行动测试验。结果显示,相当一部分桩在接头处质量存在缺陷,约占20%,对应的承载力下降幅度更大。由此可知,垂直偏斜和接头质量是引起桩基承载力降低的主要因素。
4补救方案
根据确定补救方案的原则,经对各种方案比较
预制桩基纠偏实用方法
*
施养杭
(华侨大学土木工程学院,362021)
关键词:预制桩;桩基;偏移中图分类号:TU 753.3
文献标识码:B
文章编号:1000-4726(2005)04-0252-02
A PRACTICAL METHOD FOR CORRECTING DEVIATION OF PRE-CAST PILE FOUNDATION
SHI Yanghang
Key words :pre-cast pile ;pile foundation ;deviation
施养杭,1961年12月生,福建泉州人,华侨大学土木工程学院,副教授,博士,362021,福建泉州收稿日期:2004-12-01
*福建省建设厅重点攻关课题
(JK-01-16)建筑技术
Architecture Technology
第36卷(2005年)第4期
Vol.36
No.4・252
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2005年第4期
后,采用补强措施,补强的目的在于恢复桩基原应有的承载力。经对静载试验的数据进行统计分析,得出桩顶位移与承载力的关系曲线以及承载力设计值的适线方程。由计算及分析,确定需要补强的桩位和数量,补强范围包括所有调查测量中桩顶1.5m 范围内偏斜水平距离大于65mm 的桩,以及处于承台角部或承台下桩的承载力不足且桩顶1.5m 范围内偏斜率大于50mm 的桩。补强的标准是补强后所有柱下桩的总承载力设计值ΣR c 大于上部结构传至承台顶的荷载产生的轴力设计值N 。
通过进行技术、经济和现场条件的综合分析比较后,确定采用人工挖孔桩补强的方案,该方案简便有效,标本兼治,尤其是可充分利用现有桩的残余承载力。
根据工程实际情况,基桩补强方法按如下两种不同方案进行:
(1)当原桩的上节桩段完整性和垂直度符合设计要求,且原桩具备扶正条件时,直接采取扶正措施,具体按图1中的a 、b 、c 执行;
(2)当原桩的上节桩段不具备上述条件时,采取凿除相应桩段后再接桩的措施,具体按图1中a 、d 、e 执
行。
5施工要求及其监控
为确保补强及加固效果,对施工全过程实行严格
的技术要求标准和监控。
5.1孔穴的开挖
首先对所有轴线进行重新放样,确定具体桩位,然
后进行开挖。为减少开挖土方的工程量,可对孔穴形状进行现场调整,即对于桩顶偏移量大于400mm 的桩,开孔500~1000mm 断面先定为椭圆形,随深度增加逐步转变为圆形。挖孔深度以满足上、下节桩接头下
500~1000mm 的深度和粉质粘土层面以下400~500mm
的深度两项要求为宜,待虚土清除后即用C 20混凝土封底。
5.2桩段的凿除及处理
为安全起见,在对桩段凿除之前先设置水平支撑
(图1a )
。同时控制凿除用的工具重量,要求不超过2.3kg ,
首先剥掉混凝土保护层,然后锯断钢筋。对接头存在有质量缺陷的桩,待上节桩段扶正后把接头处处理干净,嵌入钢片(长×宽为500mm×60mm )
并与钢筋焊接,然后用高强度等级水泥砂浆填满接头空隙,且保证每个接头嵌入的钢片不少于3块。
5.3实测评定
经扶正、焊接、塞缝及对
桩基的开挖到浇混凝土桩心后,共加固补强了110根桩。然后选取其中4根桩进行静载试验。结果表明,加固后的单桩承载力极限值满足设计要求,而且满足建筑物安全使用的要求。实践证明,该方法思路正确、概念清晰、简易可行、效果显著、经济合理。同时,本方法也适用于因其他原因引起桩基偏移的质量事故。
参考文献
1JGJ 94—1994建筑桩基技术规范2贾国平,等.地基处理经验集萃.北京:中国电力出版社,1996
3左名麒,等.桩基础工程———设计、施工、检测.北京:中国铁道出版社,199刘金励.桩基工程技术.北京:中国建材工业出版社,1996
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王成华.基础工程学.天津:天津大学出版社,2002
预制桩基纠偏实用方法图1
纠偏处理示意
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