高强预应力管桩Ⅲ类桩事故处理

文/李培芳 信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司 江苏南京 210012李建军 江苏中矿大正表面工程技术有限公司 江苏徐州 221008

高强预应力管桩Ⅲ类桩事故处理

文/李培芳 信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司 江苏南京 210012
李建军 江苏中矿大正表面工程技术有限公司 江苏徐州 221008

通过某工程高强预应力管桩出现Ⅲ类桩的情况进行分析处理

高强预应力管桩Ⅲ类桩;加固处理;应对措施

一、前言

近年来，高强预应力混凝土管桩因其具有单桩竖向承载力高、抗弯抗裂性能好、质量稳定可靠、穿透力强、耐久性好、桩身耐锤击型好、施工方便快捷、低噪音、无污染、运输吊装方便、造价便宜等特点，在新建建筑的基础工程中应用较为广泛。由于施工顺序及场地条件较差等原因，管桩在施工过程中容易出现短桩、断桩、斜桩及Ⅲ类桩等缺陷桩，对于断桩，施工过程中及时发现，施工过程中可采取补桩措施；若桩较密集或打桩机退场后才发现有缺陷的情况，仍采用打桩的办法，会引起基础工程造价的增加，工期较长，业主损失较大，不尽合理。下面结合某在建建筑浅谈Ⅲ类桩的加固处理。

二、工程概况

南京市某在建带半地下室的5层框架结构工程，柱网为9.6m×9.6m，楼面活荷载标准值为12KN/㎡。拟建场地属于岗地地貌单元，场地西侧堆有高低不平的素填土，场地内存在较多水塘。勘查场地土层分别为素填土、淤泥（局部存在）、粉质粘土、粉质粘土混卵砾石、中风化粉砂岩。拟建场地环境类型为Ⅱ类，场地土类型为中软土，场地中没有软弱层，构造稳定性较好。由于本工程柱下荷载标准值较大且持力层较为平整，故设计采用PHC-600（130）AB-C80的高强预应力混凝土管桩，单桩竖向承载力特征值取为2500KN，桩长为15m～18m，采用C型桩尖，持力层为中风化粉砂岩，施工措施采用静压法进行施工。

本项目桩基设计等级为乙级，施工前已进行试桩，6根试桩结果均满足设计要求。工程桩施工过程中，出现4颗爆桩，由于施工单位及时发现，采取补桩方式进行处理。施工完毕后，取168根桩进行低应变检测，检测结果为：Ⅰ类桩为130根，占77.38%；Ⅱ类桩为35根，占20.83%；Ⅲ类桩为3根（编号均为65#、70#、128#），占1.79%；无Ⅳ类桩。根据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014第3.5.1规定：Ⅲ类桩桩身有明显缺陷，对桩身结构承载力有影响，必须处理。由于该项目桩基提前施工，检测报告出来时打桩机已退场，要求打桩机重新进场补桩，造成业主打桩费用增加，显然不合理；施工单位及监理单位提出桩缺陷部位以上均敲除，接桩至承台底面，根据《预应力混凝土管桩》苏G03-2012中”承压桩顶（接桩）低于设计标高与承台连接详图”中规定”当桩顶标高低于承台底标高2倍桩直径时可采用该节点”，而缺陷部位至承台底面距离均大于2倍桩直径，由此可知，”桩缺陷部位以上均敲除，接桩至承台底面”做法无依据。故建设单位委托设计单位就此3根Ⅲ类桩提出解决方案。

三、事故原因分析

根据低应变检测结果，Ⅲ类桩缺陷部位深度：

65#桩在5.0m处（接桩）存在明显缺陷；

70#桩在5.0m处（接桩）存在明显缺陷；

128#桩在5.5m处（接桩）存在明显缺陷；

经垂直检测，65#桩、70#桩、128#桩均没有发生错位。

根据低应变检测报告显示，出现缺陷的部位均在接桩处，明显是因为高强预应力混凝土管桩接桩技术没有达到《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第7.3.3条第4款、第5款及第6款的要求，两条规定分别如下：

7.3.3 条第4款：焊接宜在桩四周对称地进行，待上下桩节固定后拆除导向箍再分层施焊；焊接层数不得小于2层，第一层焊完后必须把焊渣清理干净，方可进行第二层（的）施焊，焊缝应连续、饱满；

7.3.3 条第5款：焊好后的桩接头应自然冷却后方可继续锤击，自然冷却时间不宜少于8min；严禁采用水冷却或焊好即施打；

7.3.3 条第6款：雨天焊接时，应采取可靠的防雨措施。

分析检测报告后，通过施工单位、监理单位了解到，施工这3颗桩时，均是傍晚即将有暴雨临近，为抢在下雨前将打桩机内桩施压完毕，接桩部位焊缝未完全冷却，施工单位即进行下一步程序。由此可知，根据检测报告的推断正确。

四、处理方法

1、用高压水冲洗桩孔，清除桩孔内的杂物，清除深度应比补强深度稍深，并抽干孔内积

水；

2、钢筋笼6C20吊入桩孔固定，缺陷上3.5m，缺陷下2m，同时埋设好,22的注浆管；

3、向桩孔内填筑级配碎石；

4、利用注浆泵，向孔内注入C40微膨胀混凝土；

5、养护完成后，再进行低应变检测。

五、处理结果

按此方案施工后，混凝土强度达到规定强度后再次进行低应变检测，结果显示3根Ⅲ类桩缺陷处均已修复，检测报告结果显示均为Ⅱ类桩，说明采用上述加固方法对Ⅲ类桩补强加固处理是可行的。

六、应对措施

1、控制桩间距。按《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第3.3.3条控制桩间距，以避免挤土效应引起的桩的破坏；

2、合理安排打桩路线。对群桩承台应考虑挤土效应，不同深度的桩基应先浅后深、先小后大、先长后短。同一单体建筑，一般要求先施压场地中央的桩，后施压周边桩，当一侧毗邻建筑物时，由毗邻建筑向另一侧施压。

3、垂直度控制。当管桩插入地面和接桩时施工人员要用两台经纬仪或线锤。在两个成90°的侧面观察，调整好桩的垂直度。然后开始沉桩，垂直度偏差不宜大于0.5%。施压过程中，不允许用打桩机拖桩，以减少Ⅲ类桩出现的概率。

3、加强招标管理。招标过程中，强调地基施工企业的资质要求和项目管理人员的资质要求；

4、加强管控力度。对施工过程中出现的质量问题，及时组织相关单位管理人员和行业专业商讨解决方案，及时解决问题，保证工程质量。

七、结语

接桩位置处理不好是影响高强预应力混凝土管桩桩身结构承载力的原因之一，当现场出现Ⅲ类桩时也不要惊慌，应冷静分析判断，力争以最小的投入达到最好的补救结果。所以，在施工中，一定要结合场地土性特点，合理确定各项指标，采取相应施工技术措施，保证桩基施工质量。

1 《建筑基桩检测技术规范》 JGJ106-2014

2 《建筑桩基技术规范》 JGJ94-2008

3 《预应力混凝土管桩》 苏G03-2012