摘 要:近年來,在廣東省沿海地區(qū),高層或小高層建筑的基礎(chǔ)多采用預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ),該類基礎(chǔ)具有質(zhì)量可靠、施工工期短、工程造價(jià)較低、技術(shù)可行性高等優(yōu)點(diǎn),因此該類基礎(chǔ)形式在較短的時(shí)間內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用。然而預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)存在抗側(cè)壓能力較差的特點(diǎn),沿海地區(qū)場(chǎng)地軟弱地基情況十分普遍,一些填海區(qū),軟塑~流塑狀淤泥層厚達(dá)數(shù)米至十幾米,當(dāng)在此類土層采用預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)時(shí),由于地基土層過軟,其對(duì)管樁樁身上段的保護(hù)作業(yè)太弱,嚴(yán)重者甚至失去對(duì)樁身的保護(hù),當(dāng)進(jìn)行土方施工時(shí),由于樁側(cè)土壓力原有平衡因土方開挖而被打破,樁身往往因此受到側(cè)向力的破壞或威脅,本人在從事的多個(gè)工程項(xiàng)目中不同程度地遇到上述情況的出現(xiàn),給工程施工帶來不利。為此我們?cè)谠擃惞こ淌┕ぶ,分析事故原因,逐步總結(jié)出了一套保護(hù)管樁的技術(shù)措施。下面是本人在此方面的一些淺顯思考、分析和總結(jié),在此與供同行探討。 

  關(guān)鍵詞:基礎(chǔ)軟弱地基保護(hù) 

   在南方省市沿海灘涂和軟土地區(qū),預(yù)應(yīng)力混凝土管樁已被推廣應(yīng)用于房屋建筑和橋梁、碼頭等工程中。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(PHC)以其樁身混凝土強(qiáng)度高,適應(yīng)性廣,耐沖擊性能好,穿透力強(qiáng),具有承載力高,抗彎抗裂性能好,施工快捷、方便,質(zhì)量穩(wěn)定可靠,耐久性好等優(yōu)點(diǎn),而被廣泛應(yīng)用于高層建筑基礎(chǔ)。管樁屬擠土樁,施工速度快,軟土地區(qū)大量施打后,土體超孔隙水壓力較大,開挖時(shí)如未進(jìn)行有效控制,將會(huì)引起偏樁、斷樁等的質(zhì)量事故發(fā)生。因此,必須針對(duì)軟土地質(zhì)特點(diǎn),在管樁施工、土方開挖方面采取有效技術(shù)措施,保證樁基質(zhì)量和挖土進(jìn)度。 

  1 管樁破壞因素分析 

   目前,論軟弱地基土方施工時(shí)仍經(jīng)常出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力管樁破壞現(xiàn)象。尤其是深厚軟土地區(qū)預(yù)應(yīng)力管樁破壞現(xiàn)象經(jīng)常讓設(shè)計(jì)和施工人員困惑不解,特別是有時(shí)在排除管樁自身質(zhì)量原因,沉樁施工也嚴(yán)格按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求進(jìn)行,勘察資料中也未發(fā)現(xiàn)孤石、障礙物和堅(jiān)硬夾層的情況下,仍有大量管樁破壞。究竟是什么原因造成預(yù)應(yīng)力管樁破壞呢?下面對(duì)導(dǎo)致管樁側(cè)向破壞主要有以下因素: 

  1.1預(yù)應(yīng)力管樁本身的因素 

   1、預(yù)應(yīng)力管樁本身質(zhì)量缺陷如砼強(qiáng)度偏低,預(yù)應(yīng)力未達(dá)到設(shè)計(jì)要求,蜂窩、麻面、裂 

  紋、撓曲等原生缺陷,不恰當(dāng)?shù)牡跹b、運(yùn)輸造成的開裂、損壞等次生缺陷等。 

   2、預(yù)應(yīng)力管樁在樁壓入過程中,以樁基本身的重量和配重作為反作用力,克服壓樁過程中的樁側(cè)摩阻力和樁端阻力,當(dāng)管樁在豎向靜壓力作用下沉入土中時(shí),樁周土體發(fā)生急速而激烈的擠壓,土中孔隙水壓力急劇上升,土的抗剪強(qiáng)度大大降低,樁身很容易下沉。 

  1.2 施工方面的原因 

   1、土方因開挖后樁側(cè)土壓自身平衡的改變,形成對(duì)樁身的側(cè)向擠壓力; 

   2、開挖土方時(shí)車輛、施工機(jī)械對(duì)樁身形成的附加側(cè)壓力; 

   3、土方堆放對(duì)對(duì)樁身形成的附加側(cè)壓力; 

   4、直接機(jī)械破壞(機(jī)械碾壓、碰撞等); 

  1.3 復(fù)雜的場(chǎng)地地質(zhì)條件造成預(yù)應(yīng)力管樁破壞 

   1、如場(chǎng)地土層中含較多的孤石、障礙物或有不適宜作為持力層且管樁又難以貫穿的堅(jiān)硬夾層都會(huì)造成管樁損壞。 

   2、特殊情況下的地下水作用。 

  2 管樁的保護(hù)技術(shù)措施分析 

   預(yù)應(yīng)力混凝土管樁為擠土樁型,施工速度比較快,由此造成施工區(qū)域內(nèi)的擠土效應(yīng)。管樁自身抗壓強(qiáng)度較高,但抗彎強(qiáng)度較低,不同土層間水平力的作用容易引起樁身斷裂。因此,軟土地區(qū)管樁的施工對(duì)土方開挖有著極大的影響。挖土的部署以及采取的技術(shù)措施,都應(yīng)圍繞“避免土體應(yīng)力過快釋放,避免土體施工荷載過大,合理控制土體位移與應(yīng)力釋放”這樣的原則進(jìn)行。 

  2.1設(shè)計(jì)處理措施 

   采取科學(xué)合理設(shè)計(jì)處理措施,是對(duì)管樁最為有效的保護(hù)措施,這里提的設(shè)計(jì)措施主要有兩個(gè)方面: 

   1、提高管樁的抗側(cè)壓能力,如:選用厚壁管樁等; 

   2、改善地基土力學(xué)性能,對(duì)軟弱土層實(shí)施加固。對(duì)于大厚度軟塑~流塑狀淤泥土層,在條件可行的前提下,采取排水固結(jié)法是經(jīng)濟(jì)性和有效性均較好的處理方法,一般采用插板排水和堆載預(yù)壓相結(jié)合的方法實(shí)施之。 

  2.2 施工處理措施 

   無任設(shè)計(jì)有無采取相應(yīng)措施,當(dāng)在該類場(chǎng)地進(jìn)行土方施工時(shí),均須采用有效的針對(duì)性技術(shù)措施,以下是我們?cè)谑┕ぶ懈Р煌こ虠l件情況,逐步總結(jié)的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn): 

  2.2.1對(duì)于普通承臺(tái)基坑土方施工,主要采取以下措施實(shí)施對(duì)管樁的保護(hù): 

   (1)挖斗應(yīng)避免直接碰撞管樁; 

   (2)樁邊土就盡量對(duì)稱開挖,樁周側(cè)土面對(duì)面高差應(yīng)控制在較小范圍(一般控制在1m以內(nèi)); 

   (3)挖掘機(jī)的行走和停止均應(yīng)避免對(duì)管樁形成過大側(cè)向擠壓,當(dāng)管樁一側(cè)土已挖去,挖掘機(jī)在另一側(cè)行走或停止時(shí)應(yīng)保持一定的安全距離(一般不少于管樁側(cè)土面高差的4倍); 

   (4)基坑邊臨時(shí)堆土應(yīng)距坑邊一定的安全距離(一般應(yīng)大于3m,且堆土不高于3m); 

  2.2.2 對(duì)于較深的核心筒承臺(tái)基坑土方施工,主要采取以下措施實(shí)施對(duì)管樁的保護(hù): 

   (1)核心筒承臺(tái)基坑土方施工前,其前方和兩側(cè)的承臺(tái)基坑施工應(yīng)完成,避免核心筒承臺(tái)基坑土方開挖完成后挖掘機(jī)再次在坑邊行走,形成對(duì)基坑的不利影響; 

   (2)核心筒承臺(tái)基坑土方開挖前對(duì)深坑范圍采取局部加固或垂直支護(hù)方案(如多排砼攪拌樁方案、鋼板樁支護(hù)方案)。 

   (3)核心筒承臺(tái)基坑土方采取分層開挖,通常第一層開挖上部2m深土方,挖掘機(jī)從外側(cè)采取放坡措施;開挖承臺(tái)區(qū)域的上部2m深土方后,截去外露管樁,挖掘再下至-2m的工作面,進(jìn)行加深區(qū)域的承臺(tái)基坑土方開挖; 

   (4)采用長臂挖掘機(jī)進(jìn)行承臺(tái)基坑開挖,挖掘機(jī)距基坑邊應(yīng)保持一定的安全距離,一般挖掘機(jī)距基坑邊距離須大于2.5m,基坑邊臨時(shí)堆土應(yīng)距坑邊大于5m,且不高于3m; 

   (5)為防止意外情況發(fā)生施工時(shí)應(yīng)安排專人進(jìn)行指揮,確保開挖掘工作處于嚴(yán)格受控狀態(tài); 

   (6)開挖前應(yīng)完善應(yīng)急預(yù)案,準(zhǔn)備應(yīng)急材料、工具(包括:槽鋼、砂包、鋼板、方料等),并安排專業(yè)監(jiān)測(cè)人員進(jìn)行基坑監(jiān)測(cè),發(fā)性不利情況,及時(shí)反映、及時(shí)處理。 

  2.2.3加強(qiáng)基坑降排水措施,盡可能采用有效的降排水方案,力爭(zhēng)在土方開挖前盡可能改善軟土力學(xué)性能,避免在施工過程中地下、地表水侵入土層,導(dǎo)致土層力學(xué)性能惡化。 

  3 結(jié)束語 

   綜上所述,在預(yù)應(yīng)力管樁施工過程中,應(yīng)充分考慮各種影響因素,盡可能估計(jì)到可能發(fā)生的問題,在其應(yīng)用過程中,只要嚴(yán)格落實(shí)現(xiàn)有各項(xiàng)技術(shù)規(guī)范、措施和有關(guān)經(jīng)驗(yàn),同時(shí)在施工過程中不斷改進(jìn)提高其技術(shù)應(yīng)用水平,就可以很好地控制預(yù)應(yīng)力管樁施工質(zhì)量和施工安全。 

   在近期的多個(gè)類似工程施工中(如深圳市曦灣華府、珠海市嶺南明珠華庭、深圳市太古城花園等工程),我們針對(duì)性的采取了有效的技術(shù)和管理措施,較為成功地實(shí)施了對(duì)管樁的保護(hù),獲得有關(guān)同行的稱贊。 

  參考文獻(xiàn) 

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