软土地层中管桩倾斜及预防措施分析

慕雪

（黑龙江省润泽工程招投标有限公司,黑龙江七台河 154500）

软土地层中管桩倾斜及预防措施分析

慕雪

（黑龙江省润泽工程招投标有限公司,黑龙江七台河 154500）

现在，许多地方工程建设都采用预应力混凝土管桩，因其制作工艺简单、单桩承载力较高、工程造价较低、施工速度较快且污染较少等众多优点，在本地区工程建设中起到了非常重要的作用。然而在施工过程中也容易出现各种问题,譬如桩体上浮、断桩、桩体倾斜等现象，本文拟根据工程实例，分析软土地基中管桩桩身产生倾斜的原因及施工前需采取的预防措施，希望为相同地层中管桩的施工设计提供参考。

软土地层;管桩;倾斜;预防措施

1 管桩成桩效果分析

1.1 基坑开挖前静载测试分析

一般说来，建筑场地上部土体相对较软，且竖向荷载又较大；砂层密实度变化不均，且厚度不等；场地地下水位相对较高。长春地区的土体、砂层和水位基本属于上述情况。综合考虑以上因素，结合长春地区施工特点，在施工时可考虑采用管桩基础，锤击法沉桩，锤重采用不小于6t锤，重锤轻击，落距2.00～2.50m，贯入度控制在连续三阵10击贯入度小于2cm；桩端持力层为第六层，沉桩结果：95%桩体穿透砂层，且静载实验结果均达到设计承载力要求。采取上述措施，可大大缩短施工工期，而且施工效果良好。

1.2 基坑开挖后桩身完整性检测试验分析

基坑开挖时，据施工单位反映，桩身出现了不同程度倾斜的现象。针对这种情况。基坑可采用分层开挖，一次开挖深度为2.0m～2.5 m。我们承揽的工程开挖时，临近5号楼基础也同步在锤击沉桩。土层刚开挖时，桩体尚能保持直立。当开挖12 h之后，监测及现场施工人员发现桩体普遍明显向一侧倾斜。当挖到24 h之后，桩体倾斜度已达到9°～12°。3d基本达到稳定状态，桩体普遍出现倾斜现象，个别桩体倾斜角度最大接近23°。对已开挖的桩体进行桩身完整性检测，检测结果Ⅰ类桩占2%，桩身完整；Ⅱ类桩占20%，桩身轻微缺陷；Ⅲ类桩占62%，桩身明显有缺陷，多处出现严重裂缝；Ⅳ类桩占16%，桩身存在严重缺陷或断桩。桩身断裂位置大多位于桩顶下4.5m～6.0 m，即位于软土与砂层交界处左右1.0 m。

1.3 桩身倾斜及原因分析

经查看原始地形地貌图，此场地4号楼附近原为池塘，场地平时直接用素填土回填，未经压实或夯实。由于场地平时在冬季，部分填土中尚存在未融化的冰块。基坑开挖时，正临夏季，土体中冰块融化，导致填土中含水量变高、呈软塑状态，下部土层虽为原状土，具备原有结构强度，但是由于其承载力较低、土层物理力学性质较差，故上部土体对桩身束缚能力较弱。且在临近场地震动外力作用下，桩身随着土体的蠕变而向开挖的临空面一侧缓慢倾斜，由于砂层、泥岩层等对桩体的束缚作用较强，而软土对桩体束缚能力较差，故在软土与硬层交界处附近桩体出现不同程度的裂缝。

1.4 采取的处理措施

考虑到桩体产生倾斜的比例较大，且大部分桩体不同程度的出现桩身裂缝，桩身承载力和完整性均无法满足设计要求。可以考虑采用基础下卧，将砂层以上裂缝桩体截除，采用筏板基础，可以纠正桩体倾斜。但是采用此法将导致该楼基础造价较高，且大大延长了施工工期。

2 预防措施

针对此工程出现的这种情况，经过认真分析，在软土地层中桩基施工时，提出相应的预防措施。

2.1 增强上部土体承载力

增强上部土体承载力，避免施工中陷机对桩体产生挤压作用。当桩机产生陷机时，很容易将机下软弱土层挤向四周，从而产生的强大推力，致使已经施工完毕的桩体产生倾斜，甚至断裂。故当场地上部土体比较软弱时，必须进行换填处理，或者在原有地面铺设道渣，并进行压实处理。若桩顶设计标高低于地面下3.0 m，则应将上层软弱土层清除，然后换填一定厚度的碎石层。这样做既能降低陷机对桩体的挤压，又能增强上层土体承载力，从而加强土体对桩身的束缚作用，避免桩身出现倾斜现象。

2.2 规范施工操作，避免因施工不当造成桩身倾斜

第一，基坑开挖前先进行降水施工，以加速土体固结，有效降低土层含水量，增强土体的承载力和束缚力，从而减小由于软塑土体蠕变而产生的桩身倾斜现象。

第二，对管桩所处位置进行标识，在管桩开挖过程中对桩身进行有效的保护，严禁采用大型机械对管桩造成推撞现象，且对桩顶标高未达到设计孔深的单桩及时进行截除，避免由于桩身自由度过大而影响施工作业。

第三，基坑开挖时要充分考虑到土体的时空滞后效应，严禁边打桩边开挖基坑。挖土宜分层均衡有序进行，严禁“一铲到底”，高差不宜大于1 m；层与层中间预留一定宽度的工作面；不得坑边弃土。沿着基坑长度方向尽量分段开挖并后挖中部土体。分段长度根据基坑形状、尺寸而定，一般不应大于25 m。在基坑开挖时，应作好相应的排水措施，避免出现水对土体的浸泡软化作用。

第四，基坑开挖时严禁使用大型机械，对于软土土体尽量采用小型机械，配合人工分层均衡开挖。在开挖过程中，机械不能在上下层土体中行走，每台机械的工作范围应在回转半径范围内。

第五，在基坑开挖过程中，应及时作好监测工作，一旦发现桩体出现倾斜现象，应立即停止挖土，并采取相应的处理措施后，方可恢复施工作业。

3 补强措施

本工程中由于桩身出现较严重裂缝数量比例较大，安全隐患较多，故应对出现问题的桩身进行截除处理。若在类似工程中，Ⅲ、Ⅳ类桩所占比例较小时（一般小于30%），即可对倾斜或轻微断裂单桩进行具有代表性的静载试验。根据静载试验结果，采用相应的补强措施。具体措施是：首先对桩芯内杂物进行清除，然后将带有钢板的钢筋笼下放到设定位置，最后对混凝土进行分段浇筑，最终灌注混凝土与桩身协同作用形成一个整体，起到增强桩身竖向承载力、增大抵抗水平抗弯的能力。

TU473.1

B

1674-8646（2016）01-0035-02

2015-10-28