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软流塑淤泥地质条件下PHC缺陷桩综合处理技术

中图分类号:TU753文献标识码:A文章编号:1674-098X(2014)05(c)-0030-04

1工程概况

1。1概述

随着社会的发展,城镇化推进,开发建设量的突飞猛进。保护性开发的要求越来越论文网高,土地的紧缺性也越来越凸显,长三角地区滩涂。漫滩等不宜建设土地的也越来越成为开发建设的急切选择,但对软弱地基的有效处理还需要较高综合能力。

PHC桩,即theprestressedhigh-intensityconcrete预应力高强混凝土桩是该区域桩基础的大众选择。优点是桩身强度高,承压力高,能抵抗较大的抗裂弯矩,质量稳定可靠,穿透力强,单桩承载力高,单位承载力造价省,机械化程度高。施工速度快等;缺点是管壁薄,抵御水平荷载的能力较差,在较大的侧向土压力情况下,容易产生侧向位移或断裂,为挤土或半挤土桩,对周围土体产生挤土效应,施工设备等。

1。2工程概况

(1)江佑铂庭项目位于南京市浦口区总部大道西侧,占地面积9。6万m2,总建筑面积26。9万m2,包括18栋18+1层高层住宅。1栋社区中心。1栋幼儿园和4。1万m2地下车库。

1#-18#楼地下1层地上17层,总建筑面积26。69万m2,短肢剪力墙结构,条形基础,PHC-500(100)A-C80桩基础,桩长35～40m,单桩承载力设计值1800kN,总用桩量8。2万m,2300根。

(2)工程地质情况:场区为长江漫滩,开发前场地原为稻田。鱼塘,场地内鱼塘。沟渠纵横交错,排水不畅,湿地及沼泽地发育。地质报告如下:

①层素填土:灰褐色和黄褐色,松散,局部为杂填土。

②层淤泥质粉质粘土:灰色,流塑,高压缩性,承载力特征值50～70kpa。

③-1层粉土～粉砂:灰色,饱和,稍密～中密,摇振反应一般,承载力特征值60～80kpa。

④-2层粉细砂:青灰色,饱和,稍实～中密,摇震反应迅速,中等压缩性,承载力特征值80～110kpa。

⑤-1层粉质粘土:灰色,软塑,局部流塑,无摇震反应,高压缩性,承载力特征值90～120kpa。

⑥-2层粉质粘土:灰色,可塑,局部软塑,无摇震反应,高压缩性,承载力特征值120～150kpa。

⑦-1层粉细砂:青灰色,饱和,中密～密实,摇震反应迅速,中等压缩性,局部夹软塑粉质粘土,承载力特征值170～195kpa。

⑧-2层粉细砂:青灰色,饱和,密实,摇震反应迅速,中等压缩性,承载力特征值200～240kpa。

(3)PHC桩施工及支护情况采用常规静压法施工。场地狭小,支护采用水泥搅拌桩支护,施工有挤土效应,所以支护桩在静压桩施工完成后开始施工,避免挤土效应对支护桩造成破坏。桩施工完成,基坑支护桩强度达到设计要求后开始土方开挖。

1。3工程桩情况

基坑开挖完成后对PHC桩进行小应变检测和桩位复测,发现每栋楼均存在部分桩为III类桩以及位移部分桩偏位在75～700mm,根据建筑地基基础施工质量验收规范,表5。1。3预制桩(钢桩)桩位的容许偏差(mm):有基础梁的桩,垂直基础梁的中心线100+0。01H。

桩基础桩位允许偏差(mm):垂直基础梁的中心线100+0。01星号40000=140,大于140MM的不能满足设计要求,集中出现的缺陷桩主要在原自然地质为鱼塘部位,不能满足验收要求的缺陷桩数量偏多,需要对缺陷桩进行处理。

缺陷桩数量超过总桩数10百分号的有1#。2#。7#。8#楼,以2#楼为例,总桩数213根,小应变检测I＼II桩103根,III类桩110根,桩位复测,偏位在75～140mm的有18根(规范允许范围内),141～250mm的有81根,大于250mm的29根。缺陷桩主要集中在西半单元,东半单元III类桩与偏位桩总计11根。

其他楼座缺陷桩正常出现,以略多的9#楼为例,设计总桩数145根,其中小应变检测I＼II桩141根,III类桩4根,桩位复测,偏位在75～140mm的有15根(规范允许范围内),141～250mm的有11根,大于250mm的1根。

2原因分析以及缺陷桩处理方案比选

2。1条件分析

2。1。1基坑开挖完成深度为4。8m;主要桩顶标高-6。05m刚好处在流塑淤泥质粉质粘土层,承载力低。流塑状。压缩性大;PHC管桩的下半部分处于地质较好,较为稳定;但上半部分,约20m处于素填土。淤泥质粘土。粉质粘土层的软弱层,流塑状态,PHC桩在地层内状态可以形象的比喻为筷子插进豆腐里“;静压桩机施工时的地面荷载要求为80KN/M2,虽然地面承载力可以达到,但存在软弱下卧层即第二层淤泥质粘土,造成桩施工期间可能造成土层蠕动,从而造成PHC桩发生位移,是造成桩缺陷的主要原因。

2。2主要处理形式

(1)PHC桩补桩,须进行地基处理以保护既有桩质量。

(2)钻孔灌注桩,施工设备简单轻便,易操作,施工速度慢。

(3)锚杆静压桩(pressedpilebyanchorrod),利用原基础底板或桩基承台及上部结构传递来的重量作为压桩反力,通过预埋的锚杆。反力架。千斤顶等压桩设备,将桩段从压桩孔处压入地基土中,施工时无振动及噪音。设备简单。操作方便。施工所需空间小,缺点是价格偏高,桩长度受限制。2。3主要备选处理方案分析

见表1。

2。4分析结论及处理方案

由上表可以看出钻孔灌注桩基本不可行;接桩方案时间短。费用低,最经济适用,但适宜在一定深度范围内;锚杆静压桩工期基本没有影响,价格略高,施工技术。经济可行,因单桩承载力低。持力层达不到⑧-2层粉细砂层,采用数量受限制,且区域集中出现时也不宜采用;补桩方案,地基处理费用高,工期略长,实施难度大,但因与原设计一致,使用范围基本不受限制。

3缺陷桩处理

1#。2#西单元。7#。8#,缺陷桩超过总桩数的10百分号,采用补桩方案;其余建筑缺陷桩在总桩数的10百分号以内,根据缺陷桩的情况,采用扩大基础结构加强。接桩。锚杆静压桩等方案处理。

3。1偏位桩

根据现场桩位偏差测量符合情况,对偏差在允许偏差范围内的对基础梁进行调整。

(1)垂直于承台梁方向≤75mm的不做处理;

(2)垂直于承台梁方向,大于76mm,小于140mm的按图一处理;

(3)垂直于承台梁方向,大于141mm,小于250mm的按图二处理;

(4)垂直于承台梁方向,大于251mm的按费桩处理;根据原设计计算的柱底反力,由锚杆静压桩。补PHC桩补足柱基承载力。

3。2III类桩

(1)缺陷位置小于等于1。5m的III类桩做接桩处理;

(2)缺陷位置深度大于1。5m的III类桩进行灌芯处理,灌芯后再次进行低应变检测,并按30百分号进行高应变检测,根据高应变检测结果,承载达到原设计承载的70百分号～97百分号,按低值70百分号进行计取;

(3)根据原设计计算的柱底反力,对折算后桩基承载力大于柱底反力的不再处理;

(4)根据原设计计算的柱底反力,对折算后桩基承载力不能满足柱底反力的,根据差值不足部分由锚杆静压桩补足。

3。3方案处理

1#楼。2#楼西单元。7#楼。8#楼,缺陷桩超过总桩数的15百分号,采用补桩方案,以2#楼为例,处理做法。地基处理方案采用500mm厚碎石垫层+16槽钢@500方案,受力稳定,经济,可周转性强。

3。4锚杆静压桩处理(以9#楼为例)

单桩承载力设计

(1)钢管桩?299×12单桩承载能力计算(以④-1层粉质粘土为持力层):

[22×(18。5-3。2)+(19。9-18。5)×40+30x7]×0。992/2=301kN进入持层最小7m。

压桩力:1。5×301=452kN

(2)根据折算后桩基础承载力和柱底反力,设计锚杆静压桩,9#楼缺陷桩处理做法及锚杆桩做法示意。

4缺陷桩处理实施与检测

(1)采用补桩方案的1#楼。2#楼西单元。7#楼。8#楼,还是PHC管桩,仅是施工工艺由静压桩改为锤击桩,检测按照建筑桩基技术规范进行检测。验收。

(2)接桩处理部位,开外到缺陷位置后,再做一遍小应变检测,检测为I类桩后按设计做法处理。如检测下部仍存在缺陷,则按费桩处理。

(3)锚杆静压桩处理方案,承载力检测,锚杆静压桩施工完成后按照规范比例,利用既有锚杆进行静载试验,共进行3组静载试验,承载力满足要求。沉降观测,锚杆静压桩施工前,施工完成50百分号,施工完成后,分3个工况进行沉降观测,整个个建筑物沉降均匀,符合规范要求。防水处理,锚杆桩预留孔位置是地下水渗漏的主要点,封桩后采用水泥渗透结晶型防水涂料,涂刷3遍厚度不小于2。5mm。

(4)建筑工程沉降观测根据检测报告最大沉降量-9。8mm,平均沉降量-8。67mm,最大沉降速率-0。01mm/d,平均沉降速率-0。006mm/d,单体建筑差异沉降量小于1‰。满足建筑地基基础设计规范。建筑变形测量规程要求,符合竣工验收标准。

5结论和建议

5。1结论

项目2010年3月开工,11年3月2#楼主体封顶,1#-6#楼于12年4月验收备案并交付使用;11年9月9#楼主体施工到6层,锚杆静压桩开始施工,12年3月主体结构验收完成,7#-18#楼于13年3月验收备案并交付使用;可见缺陷桩综合处理技术是成功的。

淤泥质粘土地质特别是流塑质地质,PHC管桩实施过程中极易引起缺陷,对大面积或集中出现的缺陷桩宜采用补桩方案,须有效处理地基和机械的安排;对缺陷比例较少的建筑工程III类桩。小位移桩宜充分利用扩大基础。筏板基础的优势尽量发挥缺陷桩的承载力,接桩。锚杆静压桩技术是解决管桩缺陷引起的桩承载力不足问题有效技术,锚杆静压桩施工与主体结构施工穿插进行,不影响工程总工期,压桩利用建筑物自身结构自重进行施工,不需进行场地处理,节约场地处理和直接材料成本,经济。节能。环保。

5。2建议

对流塑质淤泥质粘土地质因存在高敏感度和流动性,静压桩施工极易造成PHC桩缺陷,宜在桩施工前进行地基处理,确保PHC桩的质量;

锚杆静压桩技术利用建筑自重压桩施工,在结构施工间隙可以完成,也可在狭小的空间进行压桩作业,材料可在车间完成对项目施工基本无影响,但因持力层很难达到原设计桩型的持力层,对建筑的沉降会有影响,缺陷桩数量超过一定的比例可能会造成桩基础前期承载力不足等问题存在,需要针对工程实际进行分析后采用。

软流塑淤泥地质条件下PHC缺陷桩综合处理技术