勝利油田軟土地基預(yù)應(yīng)力管樁質(zhì)量問題分析及處理

董 輝

（中國(guó)石化勝利油田分公司技術(shù)檢測(cè)中心,山東 東營(yíng) 257000）

勝利油田黃河三角洲地區(qū)地貌單元多屬于第四紀(jì)黃河三角洲沖積平原，地基土土質(zhì)松軟，固結(jié)性較差，地基承載力低，特別是軟土地基的特殊性質(zhì)，使得勝利油田新建大型場(chǎng)礦及中高層建筑采用預(yù)應(yīng)力管樁經(jīng)常出現(xiàn)質(zhì)量問題。因此，減少經(jīng)濟(jì)損失、增加各種樁基施工基礎(chǔ)的安全性、減少缺陷工程樁的出現(xiàn)并為同類工程施工提供參考，這項(xiàng)工作顯得迫在眉睫。

1 工程概述

油田某住宅樓小區(qū)分別為11層框架結(jié)構(gòu)小高層住宅樓和22層框架式高層住宅樓，樁基采用A型ф400和ф500的預(yù)應(yīng)力管樁，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C80，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)24m，以粉土層作為樁端持力層，總樁數(shù)6400多根，用靜力壓入法施工。

工程地質(zhì)自上而下分布特征：層素填土層厚1.3-2.2m;層粉土層厚0.4-1.3m；層粉質(zhì)粘土層厚2.3-3.7m；層粉土層厚2.6-3.4m；層粉質(zhì)粘土層厚1.6-3.4m；層粉土層厚1.7-3.6m；層粉質(zhì)粘土層厚08-1.1m；層粉土層厚2.9-4m；夾層粉質(zhì)粘土層厚0.5-0.9m；層粉質(zhì)粘土層厚4.5-5.3m；層粉土層厚1.4-2m。

基樁檢測(cè)結(jié)果：施工完畢后，根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》及現(xiàn)場(chǎng)施工情況，共選取71根工程樁進(jìn)行單樁豎向抗壓靜載荷試驗(yàn)，其中發(fā)現(xiàn)缺陷工程樁3棵。根據(jù)試驗(yàn)過程數(shù)據(jù)分析，在試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)判斷為淺部斷樁，后與建設(shè)方項(xiàng)目部溝通，通過對(duì)缺陷樁進(jìn)行開挖驗(yàn)證，充分說明了判斷的準(zhǔn)確性。

基礎(chǔ)開挖后對(duì)工程樁按比例20%抽檢，為全面了解所有樁的樁身完整性，對(duì)該工程的個(gè)別住宅樓工程樁加大抽檢比例，共發(fā)現(xiàn)32棵工程樁存在樁身完整性缺陷。對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)分析后，共發(fā)現(xiàn)28根樁中上部斷裂，斷裂位置是在樁頂下5m左右居多。低應(yīng)變檢測(cè)顯示在3.5m處無斷樁。

2 原因分析及處理

2.1 原因分析

在預(yù)應(yīng)力管樁施工時(shí)，送樁深度2m左右，對(duì)有障礙物的區(qū)域，先分別清障，回填完再壓樁，靜采用500t壓樁機(jī)力壓入。造成樁身斷裂的原因很多，但多數(shù)樁的斷裂為后期破壞：表層土在進(jìn)行后續(xù)樁施工時(shí)，重型壓樁機(jī)產(chǎn)生的垂向力成為側(cè)向力，好像是對(duì)先前施工的樁施加了水平推力，因?yàn)楸韺油临|(zhì)不均勻，在不同方向的水平力大小也不同，結(jié)果對(duì)鄰近的樁會(huì)產(chǎn)生非常大的水平力；壓樁時(shí)如果發(fā)現(xiàn)有地下障礙物時(shí)，先清障，后填土。因?yàn)榛靥钔凛^松散，承載力的差異有很大不同，另外在壓樁或移動(dòng)時(shí)壓樁機(jī)又會(huì)發(fā)生傾斜，壓樁機(jī)對(duì)表層土產(chǎn)生非均勻力，致使水平力集中，當(dāng)水平力大于鄰近已施工的預(yù)應(yīng)力管樁所能承載水平抗力的時(shí)候，鄰近的管樁會(huì)斷裂。

2.2 缺陷樁的處理

對(duì)于預(yù)應(yīng)力管樁的中淺部缺陷，可采用下面的辦法：（1）樁的缺陷深度小于3m，如能局部開挖，且挖后有充足時(shí)間施工，可開挖至一定深度后，去除缺損處，清理接樁面，然后再接樁；上接部分的截面以方便施工為施工理念，上接部分的鋼筋應(yīng)伸入PHC樁內(nèi)，如果能用原樁的主筋，對(duì)于樁的缺陷深度小于3m，如又可能直接局部開挖，且開挖后有時(shí)間進(jìn)行后續(xù)施工，可開挖至缺陷部位下后，不去除缺損處，矯直缺損部分，在外側(cè)支模，模內(nèi)與樁之間的部分裝鋼筋，再澆灌混凝土，保證其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度比原結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要大，或等于原結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

當(dāng)有措施保證能進(jìn)行較深位置處理時(shí)，可不局限樁的缺陷深度小于3m，即:當(dāng)樁偏位較大時(shí)、先對(duì)樁扶正，再掏土，后用外力扶正，這時(shí)樁的另一面就會(huì)有空隙，用砂填實(shí)空隙，同時(shí)要用外力維持一段時(shí)間，其時(shí)間長(zhǎng)短與中上部土質(zhì)有關(guān)，后再把破損處的土擠出來，最后在樁內(nèi)灌注混凝土。施工時(shí)，清理樁內(nèi)保持干凈，澆灌深度比斷面深5-10倍，微膨脹劑加入混凝土中。處理后樁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要符合原設(shè)計(jì)要求。若樁傾斜角度不大，并且豎向力的傳遞也沒有影響，不用扶正的工序。假如缺陷樁偏位，可在承臺(tái)或基礎(chǔ)梁上進(jìn)行處理。如果缺陷樁缺陷位置較深且在缺陷處存在較大的錯(cuò)位，可用補(bǔ)樁解決。

就此工程來說，對(duì)20根缺陷樁進(jìn)行了填芯，缺陷深度在樁頂下2.5-6m，此外還有缺陷樁8根，由于缺陷程度較重，無法提供設(shè)計(jì)所需承載力，判為廢樁。采用補(bǔ)樁措施，用同條件預(yù)應(yīng)力管樁在其附近壓入樁端持力層，樁長(zhǎng)同原PHC樁，對(duì)處理后的PHC樁進(jìn)行低應(yīng)變檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果顯示，處理后的PHC也存在偏位，故對(duì)承臺(tái)及基礎(chǔ)梁進(jìn)行了處理。為滿足規(guī)范規(guī)定的承臺(tái)邊緣至邊樁中心距離要求，加大承臺(tái)尺寸，將原單樁承臺(tái)或者兩樁承臺(tái)進(jìn)行基礎(chǔ)變更，形成聯(lián)樁承臺(tái)，加大基礎(chǔ)強(qiáng)度，確保樁基基礎(chǔ)有足夠的安全系數(shù)。

3 結(jié)束語

造成樁基出現(xiàn)質(zhì)量缺陷的因素很多，通過對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)整理分析，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，查找出缺陷工程樁多為中淺部缺陷，根據(jù)樁基缺陷的相近性，分析產(chǎn)生的主要原因，多為后期樁機(jī)爬行過程中對(duì)已完成樁基產(chǎn)生破壞。因此，合理評(píng)價(jià)地表土的承載力；選用合適的工藝及機(jī)械；利用適當(dāng)?shù)氖┕ご胧?，再樁頂埋置較淺、表層土比較軟弱松散時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)生PHC樁的后期破壞，應(yīng)避免采用重型壓樁機(jī)施工。