下面是中达咨询给大家带来关于管桩施工质量事故的处理研究,以供参考。
结合实际工程,分析了管桩偏桩、断桩事故的现状和原因,并且针对性的提出了处理方案,实践证明,处理效果良好。摘要:结合实际工程,分析了管桩偏桩、断桩事故的现状和原因,并且针对性的提出了处理方案,实践证明,处理效果良好。
1工程概况
某工程是11层、15层住宅,总用地面积11.2万m2,建筑面积22.18万m2,全部采用预应力混凝土管桩。其中,小区二期工程31#住宅楼地上13层,采用钢筋混凝土剪力墙结构体系,现浇钢筋混凝土楼板,基础部分为钢筋混凝土独立承台,采用PTE(壁厚80)型Φ500预应力管桩,静压法工艺成桩,总桩数为152根,单桩竖向抗压承载力特征值预估值为1100kN,单桩竖向抗压极限承载力为2200kN。
本场地位于长江漫滩,地基土主要为冲洪积、淤积成因地层。
2工程事故状况
2.1桩偏位情况总桩数152根,发生桩位偏差的桩计125根,其中正常允许偏位的桩计49根。按《建筑地基基础工程施工质量验收规范》有关规定,三桩以下承台桩允许偏差100mm,大于三桩承台桩允许偏差1/2桩径。超过规范允许偏差的桩计76根,为总桩数的50%。
2.2桩身质量缺陷总桩数152根,其中有2根桩因成桩桩顶标高下落,难以检测,实检150根发现I、II类桩92根,占总桩数的61.3%;III类桩19根、占总桩数的12.7%;IV类桩39根,占总桩数的26.0%。裂缝位置分布范围约在桩顶以下1.5~7.0m处,比较集有1根,可检测到上述两个集中区域上、下两道裂缝。桩位有倾斜、位移现象。
3事故原因分析及处理方案
处理措施应依据受损实际状态并推断造成受损的可能因素,针对受损的实际状态采取技术措施。
3.1原因分析该场地自然地面平均高程约为5.6m,设计±0.00为7.2m,桩顶高程为3.7m。开挖深度约为1.9m左右,桩顶以下6.5m~7.0m厚为②-2层淤泥质粉质粘土,为流塑状、高饱和、高灵敏弱土层,fak=60kPa其下③-1层稍~中密粉砂夹粉土层,fak=140kPa,桩在③-1具有相对嵌固作用,当挖土程序如有不当,开挖过程中,未开挖面对已开挖面形成高差自重压力,上部软弱土层对桩具有横向挤压作用;压桩机在施压过程中,桩机移位,反复行走、搓支,压桩机自重较大,软土层在竖向荷载碾压下产生对桩的横向挤压。此两种影响在软土层中对桩产生的横向挤压荷载应是上部(桩顶)最大,沿深度衰减,近似于倒三角形颁线性荷载,桩在③-1层较好土层内具有”嵌固”作用,桩类似悬臂梁,桩的变形应是挠曲型的、连续型的。小应变检测桩的裂缝分布范围在桩顶以下1.5m~7.0m,均发生在软土层内,III类桩26根有21根均检测出上下两道裂缝,可以佐证。即使IV类桩也有一根发现上下两道裂缝。当上一道裂缝宽度较大,测试波被完全反射(判断为IV类桩),尚不能说明基下没有第二道裂缝。在现场处理沿管内壁下钢筋笼时未发生阻滞现象,说明桩并未发生折断、错断现象,可以排除桩非外力硬伤。
3.2处理方案关于桩的缺陷,根据以上判断,采取内灌芯棒(钢筋笼)砼的补强措施。19根III类桩取土至缺陷位置以下2m处,IV类桩取土至缺陷位置以下2.5m处,取土后对管孔进行冲洗,回填50cm砂石混合料后下钢筋笼(主筋6Φ18、箍筋Φ8@100),浇注C40混凝土,在桩断裂处浇筑混凝土需延长振捣时间,保证混凝土密实。
关于桩的偏位:压桩过程桩的就位原始偏差,应已包含规范允许偏差之内,个别大偏位的桩不排除原始就位误差因素。主要偏位原因系因桩的横向挤压造成。统计桩偏位量分布,不超过1个桩径Φ500的偏位桩占总偏位的92%,在桩的承载能力满足的前提下,偏位对于独立承台,将会造成荷载忠与桩的组合形心偏移过大,发生附加弯矩,可以采取联合承台的方法加以处理。
4事故处理情况和处理结果
4.1补强效果评价III、IV类桩采用内灌芯棒砼加固后,采用高应变检测承载能力。因单桩静载荷试验前未做高应变检测,即缺少高应变与静载荷试验相关对比资料,本次高应变检测对I、II类桩及采取补强措施后的III、IV类桩同时采用高应变检验,以期检测补强后的III、IV类桩与桩身质量完整和基本完整的I、II类桩,其竖向承载力是否存在差异或变化幅度。
高应变检测8根桩,结果如下:
I类桩2根:42#,Ru=1803Kn;66#,Ru=1999.7kN
II类桩2:17#,Ru=2069.5kN93#Ru:2057.3kN
补强后的III类桩2根:41#,Ru=2045.5kN;138#,Ru=1983.6kN
补强后的IV类桩4根:18#,Ru=2192.0kN;19#,Ru=1820.5kN;53#,Ru=1917.8kN;130#,Ru=1850kN
II类桩共同体根,其平均值Ru=1982.4kN
III、IV类桩共7根,其平均值Ru=1944.7kN
两者差异仅为2%,可以认为,经补强后的III、IV类桩竖向承载能力已经达到I、II类桩的要求。
根据I、II类桩及补强后的III、IV类桩计11根综合分析:极差为389<0.3×1968.9=591.67kN,参考JGJ106—2003《建筑桩基检测技术规范》有关规定,Ru可取平均值,即可满足承载要求。
4.2特别加固处理对6根(88#、121#、147#、149#、150#)偏位大于500mm的桩,其中偏位最大的147#(偏位900mm)、148#(偏位1080mm),位置靠近,集中发生大偏位,因此对此2桩,补做了高应变检测,检测结果:147#、148#,承载力损失较大,建议在147#—150#桩附近合适位置于联合承台上预留2—3个锚杆静压桩孔。根据沉降观测资料,必要时做锚杆静压桩后处理补强,锚杆桩可采Φ19钢管。
5结束语
经过16次的观测及计算,该楼累计平均沉降量为31.5mm,其中最大沉降量为33.3mm(位于1号观测点),最大沉降量为29.6mm(位于6号观测点)。最后一次观测平均沉降量为6.15mm,最后一次观测平均沉降速度为0.053mm/d。
根据规范规定建(构)筑物竣工验收的地基变形标准,其最后一次观测平均沉降速度、基础整体倾斜值、累计平均沉降量等指标均符合建(构)筑物竣工验收的地基变形标准。与相邻同类建筑相比,该楼的各项变形指标量都相对较小。
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