關于預應力混凝士管樁在軟士地基中頂推糾偏的探索
作者：鄭曉敏
1 I程概況
花橋商務城F地塊酒店公寓工程位于花橋國際商務城先導核心區(qū)，主樓部位采用PHC-600( 130) A-C80-12，12，12，11，其單樁豎向承載力特征值為2 500 kN，裙房
部位樁型采用PHC-600( 130) B-C80-12，12，1 1，其單樁豎向承載力特征值為700 kN。基坑開挖時由于挖土順序不正確，導致基坑邊坡失穩(wěn)，使基坑圍護樁產生了較大側向位
移，基坑土產生側向偏移造成主樓大多數(shù)預應力管樁出現(xiàn)傾斜和偏移�，F(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)，共有1 16根管樁發(fā)生偏移，管樁的最大偏移量超過1500 mm，遠遠超過規(guī)范允許的范圍。項目部對出現(xiàn)樁位偏移較大區(qū)域中的所有工程樁進行了低應變檢測，低應變檢測結果為：27根為Ⅱ類樁，89根為Ⅲ類樁。這些樁均在深度11 - 12 m之間出現(xiàn)缺陷或異常問題，在第1和第2節(jié)樁身之間發(fā)生傾斜和偏移。
2 處理方案分析、評估及選定
2.1方案分析
由于本工程工期比較短，需要采用既縮短施工工期又要最大程度上節(jié)約投資的補救方法，通過對靜壓樁補樁、混凝土灌注樁補樁、推頂法糾偏等3種形式在經濟投入、工期、施工難易程度等方面進行綜合比較，推頂法糾正偏位較其他2種方案無論是在可行性、經濟投入、工期等方面都占有明顯的優(yōu)勢，是切實可行的。為了充分驗證該方案可行性，與會人員達成共識，在大范圍施工前，首先挑選其中偏位比較嚴重的3根樁作為試樁，對其進行糾偏處理，并檢測其是否達到預期的效果。
2.2方案選定
管樁糾偏能否順利實施的關鍵因素為舊：
1)管樁有較好的樁身質量和樁身強度，且管徑不宜小于500 mm。
2)管樁的缺陷部位僅在第1節(jié)樁身范圍以內，且樁身未出現(xiàn)明顯的斷裂。
3)管樁的焊接質量有一定的保證。
4)施工場地能提供糾偏的反力結構。
本工程的管樁樁身質量較好，根據(jù)小應變檢測結果，偏斜管樁的缺陷部位一般在11.50 m左右，普遍位于第1節(jié)樁接頭部位，且通過攝像頭觀測未發(fā)現(xiàn)明顯的裂縫，具備進行糾偏的大部分條件。 根據(jù)方案對3根試樁進行糾偏處理，采用比原混凝土強度高一級的混凝土進行填芯，并作試件留置。對頂推過程做用時記錄，對填芯過程進行實時監(jiān)控，對砂石回填做到分層壓實以提高密實度。一段時間后對處理過的樁進行靜載試驗，并將預先留置的試件送檢測中心進行檢測，檢測數(shù)據(jù)表明，結果是符合設計要求的，因此選用頂推法是可行的。根據(jù)糾偏過程中的影像資料、時間記錄以及承載力試驗結果等數(shù)據(jù)，項目部制訂了相應的施工工藝，以便于進行大面積的糾偏處理。
3 管樁偏位處理施工工藝
3.1施工前的準備工作
管樁偏位主要是由于原有的基坑圍護樁過短未進入粉土層，只到達淤泥土層，基坑產生了偏移，導致基礎樁產生偏位，根據(jù)地質報告和現(xiàn)場開挖情況得知現(xiàn)場土質很差，土層含水率很高，土層穩(wěn)定性差。因此在施工前提前對基坑進行降水處理，在對已開挖的地方設置井點降水以降低水位，管樁偏位主要是基坑開挖后由于基坑邊坡失穩(wěn)，使基坑圍護樁產生了較大側向位移，為了防止糾偏后樁基再次出現(xiàn)偏移，應先對基坑周圍采用西600 mm圍護樁進行加固處理，樁長超過原有的圍護樁，并增加了支撐。
3.2管樁內清孔檢測
施工前先對樁身內側進行清孔。樁身清孔采用高壓水槍進行沖水取土，清孑L深度為超過第1節(jié)樁長3-5m，為糾偏測量做好準備，樁外側混凝土碎塊采用鉆機清孔，清孔不宜過大，應避免鉆機對樁身質量的破壞。對管樁樁身質量進行小應變檢測，并通過攝像頭觀測檢查是否有明顯的裂縫及偏斜管樁的缺陷部位。若缺陷部位位于第1節(jié)樁接頭部位，就可以進行糾偏。
若管樁樁身質量存在明顯的裂縫，則進行補樁處理，然后測量傾斜度。測量傾斜度采用吊錘法，用測繩將吊錘吊入樁孔檢測3-5m范圍內管樁的傾斜情況，并計算傾斜度。偏位根據(jù)樁的定位尺寸圖，用經緯儀、鋼尺測量X、y方向的偏差，做好記錄。
3.3糾偏反力結構安裝加固
由于混凝土墊層將作為頂推千斤頂?shù)闹畏戳Y構，千斤頂?shù)闹畏戳Y構在管樁糾偏中起重要作用，但工程地質較差，直接在原土上澆混凝土墊層，墊層受力可能會滑移，因此項目部對混凝土墊層進行了加固處理，混凝土強度等級提高為C25，每隔Im增設深500 mm、寬300 mm的凹槽，增加抗滑力，同時也方便糾偏時定位。若離基坑或已施工結構近時，可利用邊坡土加固及已建結構作為反力支撐結構。
3.4設置糾偏定位導向槽、樁側土壓力卸載
先在墊層上彈線確定基坑糾正后的位置，在偏位樁與糾正位置間用開槽機在墊層上開1個導向槽，深度為穿過混凝土墊層。
在導向槽側用鉆機（或高壓水槍）沖水取土，孔的深度根據(jù)偏位樁的深度確定，寬度宜為600 mm，同時排漿清除樁身前側的土體，用較小的水平推力使樁復位。對于淺部混凝土碎塊采用人工鉆機清孔，在施工過程中要控制清孔范圍，防止出現(xiàn)清孑L過大，施工機械對原有的樁身質量造成破壞。
3.5糾偏直線度檢測
直線度檢測是頂推能否順利進行的關鍵，若直線度不合格，則頂推會將樁損壞，因此通過檢查上下樁身是否貫通（直線度）以確定能否進行頂推。若直線度檢測達不到頂推要求，則需對樁進行加固。一般采用內插導向管法加以解決，由于導向管比樁孔略小，因此頂推時導向管為受力狀態(tài)（圖1）。
3.6項推施工
3.6.1確定樁頂水平承載力
千斤頂就位前應對樁基進行樁頂水平承載力設計值的確定，當頂推力小于樁頂水平承載力時，則頂推對樁身無影響。根據(jù)《建筑樁基技術規(guī)范》( JCJ 94-2008)相關規(guī)定，當缺少單樁水平靜載試驗資料時，可以按照式(1)估算預制樁單樁水平承載力特征值：
式中：a-樁的水平變形系數(shù)，
對于軟黏土，可取 
, EI-樁身的抗彎剛度，財于鋼筋混凝土樁，
,其中E。為混凝土彈性模量，Io為樁身換算截面慣性矩，圓形截面為
；
樁頂允許水平位移；
樁頂水平位移系數(shù)。
因此根據(jù)計算，采用小于Rh的水平推力對管樁的樁身是安全的。
3.6.2頂推施工過程
采用千斤頂進行頂推，在頂推過程中千斤頂?shù)淖饔昧鶆�，在頂推過程中嚴格控制頂推速率，防止由于速度過快使樁身斷裂=在樁的另一側用千斤頂頂推移位，通過若于個行程將管樁推至復位，速率控制在每分鐘10個行程，用高壓注漿管貼緊樁身沖孔，深至持力層，借千斤頂初步推樁移位，要嚴格控制推擠樁頂移位的速率，以2 -5 cn，／h為宜，完成總偏移量的1/2時停30 - 60 min，保持用高壓注漿管擴孔，第2次將樁頂推至復位。施]：開始后、過程中、結束時對樁身做3次垂直度測量，在垂直度達到設計允許偏差( 111 000)后停止頂推，使得樁身朝著預定的方向糾正，并避免對原有的樁產生破壞作用=若另一方向仍有軸線誤差，則在該方向重復}二述頂推過程（圖2）。
3.7骨料填充
管樁糾偏到位經檢測達到要求后，進行臨時固定并穩(wěn)定，然后在樁側的孑L穴內，四周均勻地分層灌入5 - 25 mm的碎石以及細砂，每層振搗密實，并檢測垂直度。同時對處理完成的回填層現(xiàn)場抽檢進行密實度試驗，檢測數(shù)據(jù)是否達到要求。
3.8樁內填芯
垂直度檢測合格后，清洗樁管，然后通過吊機在管樁內下鋼筋籠，在斷裂位置增加加強鋼筋，根據(jù)樁身實際完整性、垂直度，確定鋼筋籠長度，并在鋼筋籠底部焊接厚5 mm簿鋼板托板，樁內澆筑高級配微膨脹混凝土，振搗密實。填芯前再次清洗樁管，然后通過吊機在管樁內下鋼筋籠，主筋為64 20 mm，在斷裂部位上下1.50 m范圍內另加6咖20 mm加強鋼筋（圖3）。
3.9樁偏位復測
在糾偏結束后，采用吊錘結合經緯儀對最終糾偏完成的樁進行偏位測量，并用全站儀檢測軸線是否達到規(guī)范允許的要求。
3.10成品保護
在經糾偏處理后的管樁周圍設立圍護保護，實時對基坑圍護進行監(jiān)測。
4 實際效果
現(xiàn)場共有1 16根樁產生偏移，糾偏后114根樁在偏差及承載力方面達到了規(guī)范及設計的要求。糾偏成功率達到了98%，基坑未發(fā)現(xiàn)明顯的偏移，土層未發(fā)生變化。通過靜載荷、高應變及低應變檢測結果顯示，糾偏加固后的管樁樁身承載力和結構強度均滿足要求，可正常使用，2根不合格樁主要是由于直線度檢測超過了要求，管樁的缺陷部位超過了第1節(jié)樁身范圍，承載力達不到要求，后經補樁處理達到要求。
5 結語
在長江三角洲沖積平原軟土地基，土層含水率很高、土層穩(wěn)定性差，管樁容易在基坑邊坡失穩(wěn)作用下友生偏位，只要經檢查管樁有較好的樁身質量和樁身強度，管徑不小于500 mm，且管樁的缺陷部位僅在第1節(jié)樁身范圍以內，樁身未出現(xiàn)明顯的斷裂，就可按本施工工藝進行糾偏，既可以節(jié)約資金，又保證樁基質量，可為今后出現(xiàn)類似情況的工程提供參考。
6摘要：
在軟土地基條件下，由于打樁流程、壓機塌陷、基坑圍護不到位、挖土順序不正確等原因，很容易造成預應力混凝土管樁的傾斜。在綜合考慮傾斜管樁的樁身質量及當?shù)赝临|條件后，通過對預應力混凝土管樁采用頂推糾偏法進行處理，不僅大大降低了工程成本，而且加快了施工進度，具有良好的社會效益和經濟效益。
