高强预应力混凝土管桩施工过程中异常情况的处理

Ｉ１研究园地　高强预应力混凝土管桩施工过程中异常情况的处理　陈　荣　（厦门高诚信建设监理有限公司）　摘要：作者结合多年从事监理工作经验，对建筑工程桩基施工监理中容易出现异常情况桩的几种处理办法，以供在高强预应力混凝　土管桩施工时作为参考。　关键词：预应力管桩；施工技术；异常；处理方法　１引言　表１海沧绿苑小区Ｉ、Ⅱ标段各单位工程情况汇总表　高强预应力混凝土管桩具有成桩质量好、单桩承载力高、施　标段　单位工程　建筑面　层数　建筑总　结构　桩数　桩型桩径　积（ｍ９　高度（１ｌ１）　（根）　工速度快、施工安全等优点，是近年来高层、小高层、多层及厂房　１＃楼　５９７７．２４　ｌ１．５　３６．４５　框架　１１３　ＰＨＣＡ一５ｏｏ—ｌ０ｏ　等建筑地基基础中广泛运用的一种桩型，比较普遍采用的桩型　２＃楼　５９７７．２４　１１．５　３６．４５　框架　ｌ１６　ＰＨＣＡ一５０ｏ一１０ｏ　有Ａ型、ＡＢ型、Ｂ型，桩身混凝土强度为Ｃ８０，桩径为＋４００、　１、２＃楼地下室　３６２８．２０　，　，　框剪　２３５　ＰＨＣＡＢ一５００—１０ｏ　＋５００居多，施工方法主要有锤击打桩法和静力压桩法。在高强　一标　３＃楼　５９７７．２４　１１．５　３６．４５　框架　１ｌ１　ＰＨＣＡ一５００—１ｏｏ　预应力混凝土管桩的施工过程中，经常会出现异常桩的情况，需　段　４＃楼　６１０２．９０　ｌ１．５　３６．４５　框架　１２６　ＰＨＣＡ一５０ｏ一１ｏｏ　要在施工过程中准确作出判断并及时处理，以免影响下道工序　５＃楼　６１０２．９０　１Ｌ５　３６．４５　框架　１２６　ＰＨＣＡ一５００—１ｏｏ　楼　５２１８．７２　Ｉ１．５　３６．４５　框架　９９　ＰＨＣＡ一５ｏｏ—ｌｏｏ　的施工。若在施工过程中没有及时处理，待打桩机械退场或基坑　７＃楼　５２１８．７２　１１．５　３６．４５　框架　９９　ＰＨＣＡ一５０ｏ一１ｏｏ　开挖后再处理，将会造成处理结果不理想、造价增加或工期延　８群楼　７０６２．２５　９．５／Ｉ１．５　３６．４５　框架　１８１　ＰＨＣＡ一５００—１ｏｏ　误。本人在厦门海沧绿苑小区、福州地区大学城生活区Ｂ组团等　９＃楼　７ｏ６８．４１　９．５／１　１．５　３６．４５　框架　１７５　ＰＨＣＡ一５００—１００　工程桩基施工监理中总结出对出现异常情况桩的几种处理办　８、９＃楼地下室　３Ｏ５７．００　，　，　框剪　７５　ＰＨＣＡＢ一５ｏｏ一１００　法，以供在高强预应力混凝土管桩施工时作为参考。　１０＃楼　２７３７．４５　６．５　２１．４０　框架　８９　ＰＨＣＡ一４００—９５　２工程概况　　●１１＃楼　２７３７．４５　６．５　２１．４０　框架　８９　ＰＨＣＡ一４００—９５　厦门海沧绿苑小区工程位于厦门海沧规划中心的石塘生　１２＃楼　２６１８．７５　６．５　２１．４０　框架　９２　ＰＨＣＡ－４ｏｏ一９５　二标　１３＃楼　２７３２．８４　６．５　２１．４０　框架　９１　ＰＨＣＡ一４０ｏ－９５　活片区，本期开发建设的为南向地块，共分Ｉ、Ⅱ组团，总建筑　段　１４＃楼　３８９１．０７　６．５　２１．４０　框架　１３７　ＰＨＣＡ－４０ｏ－９５　面积为１６８２７８．２２ｒｎ２，地上总建筑面积为１５０４５０．１６ｍ２，地下建　１５＃楼　２６１８．７５　６．５　２１．４０　框架　９２　ＰＨＣＡ—４ｏｏ－９５　筑面积为１７８２８．ｏ６ｍｚ。拟建成商品房、经济适用安置房结合公　１６＃楼　４４１５．５６　９．５　３０．４５　框架　９５　ＰＨＣＡ一５ｏ０—１００　建配套完善的大型示范性生态住宅小区。　１７＃楼　７２６１．９０　ｌ１．５　３６．４５　框架　１４７　ＰＨＣＡ一５ｏｏ一１ｏ０　本工程桩基采用预应力高强混凝土管桩，桩型为Ａ型、ＡＢ　１８＃楼　４８１７．１４　１１．５　３６．４５　框架　９４　ＰＨＣＡ一５ｏｏ—ｌｏ０　型桩，桩身混凝土强度Ｃ８０，桩径＋４００、＋５００，其中＋４００Ａ桩　１９＃楼　５２ｌ８．７２　ｌ１．５　３６．４５　框架　９９　ＰＨＣＡ－５００－１ｏｏ　４１２根，＋５００Ａ桩１２２５根，＋５００ＡＢ桩７７８根，共计２４１５根，桩　单建地下室　１６９０．０ｏ　，　，　框剪　Ｉ１２　ＰＨＣＡＢ一５ｏ０—１０Ｃ　端持力层为硬塑残积粘土层。单桩竖向承载力设计值：①截面　ｏ０桩：Ｒ＝１６００ｋＮ。基础采用单桩承台、双桩承台及地梁。　＋５００桩：１４００ｋＮ（４样、５样楼），１５００ｋＮ（１＃楼、２＃楼、３＃楼、　３高强预应力混凝土管桩施工过程中异常情　楼、７＃楼、１６＃楼、１７＃楼、１８＃楼、１９＃楼及８｝｝９＃楼地下室），　１６００ｋＮ（单建地下室），１７５０ｋＮ（１　＃楼地下室）。②截面出４０ｏ　况的处理　桩：８００ｋＮ（１ｏ＃楼、１１样楼、１２＃楼、１３＃楼、１４＃楼、１５＃楼）。基础　高强预应力管桩在设计时一般是以压桩力和桩长双控，在　施工过程中经常会出现以下几种情况：　采用单桩承台、双桩承台、三桩承台、群桩承台及地梁。　（１）压桩力已达到设计要求，但桩长未达到设计要求　Ｉ标段、Ⅱ标段具体一些指标详见表１。　①第一种情况是这些异常桩较为集中在同一区域内。在这　福州大学城学生生活区Ｂ组团由ｌ　８＃楼八幢学生公寓、　种情况下一般是地质情况较复杂，有一个或二个较厚的卵石夹　一幢学生食堂活动中心组成，为七层钢筋混凝土框架结构，建　层，在压桩时桩尖进入夹层０．５～１．０ｍ后，压桩力迅速上升，达到　筑面积分别均为：６０００ｍ２左右；学生食堂、活动中心共三层，建　设计要求的压桩力。如：在福州地区大学城生活区Ｂ组团７｝｝　筑面积８９１　１．８２ｍ　，建筑总高度２０．８５ｍ。学生生活区Ｂ组团１　楼、８＃楼桩基（设计桩入土深度在２９～３１ｍ之间）中共有２６根　８＃公寓、食堂活动中心桩基采用预应力高强混凝土管桩，桩端　桩（其中７　楼１３根中＋５００共１１根、＋４００共２根；８＃楼１３根　持力层为第八层卵石层，采用＋４００及　５ｏｏ两种截面，桩身强　中＋５ｏｏ共６根、　０ｏ共７根）属于这种情况。　度等级为Ｃ８０，均为ＡＢ型桩，共计８４３根（１＃公寓楼９６根，其　处理方法：先查看勘探资料，发现此２６根桩均处于一块较　中，１，４ｏｏ桩５８根、６５ｏｏ桩３８根；３＃公寓楼８９根，其中　ｏ０　桩５３根、＋５００桩３６根；５＃公寓楼８９根，其中＋４００桩５３根、　厚的夹层位置，未穿透第六层卵石夹层，入土深度在２４～２５ｍ之　＋５００桩３６根；７＃公寓楼９６根，其中＋４００桩５８根、　间，且较集中在一个范围内。为了证实勘探资料的真实性，经业　＋５ｏｏ　桩３８根；８＃公寓楼９２根，其中姐００桩５５根、＋５００桩３７根；２＃　主、设计、监理、勘察、施工等各方共同确定，采取在其范围内的　公寓楼８４根，其中　ｏｏ桩４９根、＋５ｏｏ桩３５根；４＃公寓楼８ｌ　③～④轴交Ｅ－Ｄ轴附近增补一个钻探孔，以进一步探明其范围　根，其中＋４００桩４５根、４，５００桩３６根：６＃公寓楼８１根，其中　内桩基进入持力层的地质条件，根据广东省工程勘察院２００３　＋４００桩５１根、＋５００桩３０根；学生食堂活动中心１３５根，其中　年３月２７日钻孔柱状图“ＺＫ７＃楼补１”钻探结果揭示“该地段　因地质情况有变化，桩基施工提前进入持力层，桩端下无软弱下　＋４００桩８８根、＋５００桩４７根），其中＋４００桩４６９根，＋５００桩　卧层。确认７＃楼、８＃楼桩基施工已均按设计要求完成设计图纸　３７４根，单桩竖向承载力设计值：截面＋５００桩：Ｒ＝２５００ｋＮ，截面　２３２广东科技２０１２　４第７期　内容，具备验收条件，同意验收”。同时在这２６根桩中选取桩长　表２　较短的７＃楼１根＋５００桩和８＃楼一根￣４００桩做静载试验，检　序号　桩号　施工时间　初压时终　复压间隔　复压时终　复压时沉　各注　压值（ｋＮ）　时间（ｍｉｎ）　压值（ｋｒｂ　降量（ⅡⅡｎ）　验承载力是否满足设计要求。经现杨检测，做为静载检测的两根　１　８９＃　１１日９：５８　１５３６　３０　２５６０　２　桩经静载试验后，结果为单桩竖向极限承载力符合设计要求。根　２　９０＃　１１日１１：０２　１５３６　５０　２２４０　１００　未达到压力值　据钻探和静载试验的结果显示，这２６根桩符合设计要求。　３　８４＃　１１日１３：２１　１４７２　４０　２２４０　１００　未达到压力值　②第二种情况是这些异常桩较为分散。这种情况一股是地　４　６３＃　１１日１７：０６　ｌ２８０　５０　１９２０　１００　未达到压力值　质情况较复杂，下方有局部的较薄的碎石层、一些大小孤石或　５　７４＃　１１日１５：３１　１４７２　２０　２５６０　ｌ　其它杂石。这种情况出现在海沧绿苑小区１～２＃楼地下室的桩　６　４７＃　１１日２Ｏ：２９　１２８０　１Ｏ　２８８０　２　基施工中，共有８个承台的２１根桩桩长短０．６～２．８ｍ。　７　３５＃　１２日７：２８　１２８０　５０　２４９６　２　处理方法：对这类桩若较集中于一个承台可视具体位置采　８　３７＃　１２日８：５２　１２１６　５０　２２４０　１００　未达到压万值　说明：３７＃桩间隔６小时后（１２月１２日下午）第二次复压，压力值达到２５６０ＫＮ．沉降１～，符合要求　９０＃、　取补一根或二根１０ｍ、１２ｍ的桩即可；若较分散则须逐根补一　８４＃、６３＃桩隔２４ｈ后（１２月ｌ２日下午）第＝次复压，压力值达到３２００ＫＮ，沉降量０—２ｍｍ，符合要求。　根１０ｍ或１２ｍ的桩。　处理方法：在这种情况下一般按承台轴线旋转９０ｏ或４５￣　③第三种情况是个别桩的，通常桩长比设计少３ｍ以上，压　（二桩或单桩承台）采取在边上补两根桩，组成新的二桩、三桩　桩力达到设计要求。如海沧绿苑小区１～２＃楼地下室桩基中的　或四桩承台。　１　８７＃桩终压值达到３７５０ｋＮ（设计值为３６００ｋＮ），桩长少了４．８ｍ　（４）送桩超过送桩器允许送桩的长度或超过接桩的允许深　（设计桩入土深度为２２．８ｍ，实际施工１８ｍ）。　度，而压桩力未达到设计要求。这种情况在福州地区大学城生活　处理方法：根据承台情况补打一根桩，与己施工的桩共同　区Ｂ组团和海沧绿苑小区Ｉ、Ⅱ组团的桩基施工中均有出现过。　组成新的承台。　处理方法：在这种情况下一般采取在边上补两根桩，组成　（２）压桩力达不到设计要求，但桩长已达到设计要求　新的二桩、三桩或四桩承台。补桩桩长根据已施工完桩的压桩　这种情况下一般是持力层位置较深，若采用端承桩，需配　入土深度来确定，比设计桩长要多配３－６ｍ。　‘　３５ｍ以上桩长，造价较高。因此利用桩与土层之问的摩擦力，即　（５）地下遇障碍物导致桩身倾斜未超过允许范围，造成桩　采取间隔一段时间（１０　５０ｍｉｎ）进行第一次复压。若压桩力达到　移位。压桩力已达到设计要求，桩长也达到设计要求。但在施工　设计要求即可，若压桩力仍达不到设计要求则须等待２４ｈ后进　过程中，桩尖端头板碰到小块石头或混凝土块，导致桩身稍微　行第二次复压，第二次复压后，若压桩力达到设计要求即可，若　倾斜（桩身垂直度偏差小于１／２００）。　压桩力仍达不到设计要求则须针对承台情况进行补桩处理。这　处理方法：记取这些桩的桩号，在小应变检测选桩时，这些　种情况出现在海沧绿苑小区Ⅱ组团１８＃楼的桩基施工中，其中　桩作为必检的桩选入。若检测结果为Ｉ、Ⅱ类桩，则不用处理；　有８根按设计桩长配置并送桩至设计标高后压桩力达不到设　若为Ⅲ类桩，则按Ⅲ类桩的处理办法处理。　计要求值（如表２所示）。　４小结与体会　针对１８＃楼中８４＃、７４＃、６３＃、４７＃等８根桩有效桩长达到　由于地质情况存在着不可预见性，施工过程中往往会出现　设计桩长时压桩力未能满足设计要求，经第一次复压后仍有　一部分异常桩的现象。因此，在高强预应力混凝土管桩桩基施　９０＃、８４＃、６３＃、３７＃等４根桩达不到复压控制要求的情况，在间　工之前，必须组织各相关单位进行桩基试打桩工作，选定试打　隔６ｈ后对３７＃桩进行第二次复压时，达到设计要求的终压值　桩的桩位应在认真分析地质勘察资料各土层特性后进行，具有　（２５６０ｋＮ）；在间隔２４ｈ后对９０＃、８４＃、６３＃桩进行第二次复压　代表性。施工过程中，不仅要事先熟悉、分析地勘资料，作出各　时，压桩力达到３２００ｋＮ，超过设计要求的终压值。同时针对这８　种情况的预测，同时应实行旁站跟踪，详细记录施工过程情况　根桩的施工情况，根据设计单位的回复意见选其中３７＃桩进行　和异常情况，通过分析和对比，才能对异常桩作出正确的判断。　静载检测，检测结论：３７＃桩单桩竖向极限承载力不小于　２４７５ｋＮ，符合设计要求。　参考文献：　（３）地下遇障碍物导致桩身倾斜超过允许范围、桩身破裂　［１】（健筑桩基技术规范》（ＪＧＪ９４—２００８）．　或桩本身的质量问题。这种情况在福州地区大学城生活区Ｂ组　［２］《建筑基桩检测技术规范》（ＪＧＪ１０６—２００３）．　团和海沧绿苑小区Ｉ、Ⅱ组团的桩基施工中均有出现过。　［３】《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（ＧＢ５０２０２－２００２）　（上接第２２６页）　参考文献：　设计，在室内通过不同水泥掺入量进行强度试验，在满足设计　ｆ１１郑敏杰．软土地基处理一浅谈ＡＭＢ昆山（陆家）物流配送中心地基处　要求的同时选取最合理、最经济的配比。深层搅拌法是加固饱　ＮｒＪ１．江苏建筑，２０１　１（０４）．　和软粘土地基的方法之一，它是利用石灰、水泥等材料作为固　『２１李中华，王建平，李立新，王连广．碎石桩加固软土地基效果的评价［Ｊ］．　化剂主剂，采用特制的深层搅拌设备，在软土地基的深处将固　沈阳建筑工程学院学报，２００８（Ｏ２）．　化剂和软土进行就地强制搅拌，利用软土与固化剂之间产生的　『３１张家柱，朱士彬，程钊．振冲碎石桩加固软粘土地基的静载荷试验与　化学反应及物理反应，使软土地基得到加固成为优质地基，增　结果分析［Ｊ］．西北水电，２００９（０２）．　强软土地基的强度、水稳定性和整体性。　ｆ４１高翔，刘松玉，石名磊．软土地基上高速公路路基扩建加宽中的关键　３总结　问题『Ｊ１．公路交通科技，２００９（０２）．　’　『５谆口启明，龙建辉，赵成，张正平小桩技术在加固既有建筑物中的应用　软土地基在各种工程之中是比较常见的，在施工过程中，　Ⅲ．西部探矿工程，２００７（Ｏ１）．　不可预见性较大，稍有疏忽便会出现质量事故。通过施工实践，　『６１司红云．软土地基处理及复合地基承载力检测方法研究【Ｊ］．西北水资　现在处理软土地基的方法比较多。通过处理，主要就是提高了　源与水工程，２００９（Ｏ２）．　地基的承载力与稳定性。在加固前首先要进行检测，找出最合　理、最经济的加固办法。　广东科技２０１２４第７期２３３