預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)在高層建筑中的問題及處理措施

【摘要】預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在現(xiàn)代建筑行業(yè)施工尤其是在高層建筑中的應(yīng)用越來越廣泛，在現(xiàn)實(shí)施工過程中，在預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)中常常遇到的問題的原因通常有地質(zhì)條件、擠土效應(yīng)、和收錘標(biāo)準(zhǔn)控制不當(dāng)?shù)葞讉�(gè)方面的因素，通常情況下我們可以采取擴(kuò)大承臺(tái)法、修改設(shè)計(jì)法、改變施工法、以及復(fù)合地基基礎(chǔ)法等多種方法來解決和處理這些問題。從而達(dá)到減少工程事故的發(fā)生的目的。本文結(jié)合具體的建筑工程實(shí)例，對如何達(dá)到預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)承載力的設(shè)計(jì)取值以及針對施工中經(jīng)常出現(xiàn)的問題進(jìn)行了相應(yīng)的探討。

【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力管樁；基礎(chǔ)設(shè)計(jì)；注意事項(xiàng)

【 abstract 】 prestressed concrete pipe pile construction industry in the modern construction especially in high-rise building more and more wide application, in reality the construction process, in the prestressed pipe pile foundation often encountered in the reason of the problem of there are usually geological conditions, compaction effect, and receive hammer aspects such as improper control standard of factors, normally we can take expand pile caps is law, change of design method, construction method, and the change of composite foundation of basic law method to solve and deal with these problems. So as to reduce the engineering accident of purpose. Combining with the construction of the concrete examples of how to achieve prestressed pipe pile foundation bearing capacity of the design value and the view of the construction of the often appears in the corresponding discussion.

【 keywords 】 prestressed pipe pile; The foundation design; note

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一、前言

隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)以及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和進(jìn)步．各類高層建筑在新興城市中拔地而起。在高層建筑的整個(gè)建筑物的投資中基礎(chǔ)部分往往占有很大的比重，而且基礎(chǔ)部分的施工周期相對較小，而且在整個(gè)結(jié)構(gòu)施工過程中占用時(shí)間相對較長。預(yù)應(yīng)力管樁具有其性價(jià)比高、施丁周期短等優(yōu)點(diǎn)，因此預(yù)應(yīng)力管樁在沿海地區(qū)的建筑工程中被較為廣泛的應(yīng)用。但在預(yù)應(yīng)力管樁的應(yīng)用中也面臨著如何實(shí)現(xiàn)對預(yù)應(yīng)力管樁進(jìn)行合理化的設(shè)計(jì)并且優(yōu)化，以及在如何兩者的平衡對于保證工程安全、節(jié)約建設(shè)投資、降低工程造價(jià)等方面起著極為重要的作用。這對相應(yīng)的工程設(shè)計(jì)人員提出了更高的要求，設(shè)計(jì)人員必須做好對相應(yīng)建筑物的的相關(guān)勘察報(bào)告工作，并且對相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)分析，進(jìn)而選擇得到并且優(yōu)化相應(yīng)的基礎(chǔ)方案。設(shè)計(jì)人員在預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該從下面幾個(gè)方面進(jìn)行相應(yīng)的問題分析。

二、幾個(gè)常見的重要問題的相關(guān)探討

(一)不宜應(yīng)用預(yù)應(yīng)力管樁的相應(yīng)工程地質(zhì)條件問題

預(yù)應(yīng)力管雖然在工程中得到了的廣泛應(yīng)用，但在一些特定的地質(zhì)條件下就不太適合，并不能適用于任何情況的場地。在選擇預(yù)應(yīng)力管樁的的持力層時(shí)要盡量選擇諸如強(qiáng)風(fēng)化巖層，密實(shí)的砂或者層堅(jiān)硬的粘土層以及碎石層等地質(zhì)類型，預(yù)應(yīng)力管樁在強(qiáng)風(fēng)化巖層中一般可以打入1～3m．即可以打入深度約N=50～60的地層，中風(fēng)化巖和微風(fēng)化巖卻不能被打入。在某地區(qū)一個(gè)六層宿舍樓的地基工程中，原先的設(shè)計(jì)方案是采用φ300PHC和400PHC的預(yù)應(yīng)力管樁，機(jī)械選用用D35的柴油錘進(jìn)行施打。由于該場區(qū)巖基的埋深比較淺，最淺處達(dá)到了12m，最深處為20m，因此在正常的地質(zhì)條件下可以無可爭議的采用預(yù)應(yīng)力管樁。但是施工結(jié)果卻顯示，在該工地打樁的50根預(yù)制管樁中出現(xiàn)斷樁數(shù)為11根，管樁的破損率超過了20％，相關(guān)的單位及時(shí)召開了施工事故的分析會(huì)議，經(jīng)過有關(guān)專家的探討研究，初步確定認(rèn)為有三個(gè)可能的原因：第一可能是管樁質(zhì)量有問題；第二可能是打樁施工出現(xiàn)問題；最后一種肯能為地質(zhì)出現(xiàn)問題。經(jīng)過專家的多方論證最后得出的結(jié)論是認(rèn)為管樁質(zhì)量從流程上應(yīng)該合格，施工過程符合設(shè)計(jì)的要求，工程地質(zhì)條件的不適應(yīng)，最終造成打樁破損率高的主要原因。

通過研究相應(yīng)的地質(zhì)資料，最終得出結(jié)論是，巖基埋深比較較淺．深度平均在13～14m左右，大部分是中到微風(fēng)化巖，處于基巖上部的強(qiáng)風(fēng)化層厚度會(huì)很薄，甚至?xí)�缺少。在這種具有從松軟突然轉(zhuǎn)變到非常堅(jiān)硬的特點(diǎn)的地層中進(jìn)行預(yù)應(yīng)力樁的施打工作，預(yù)應(yīng)力管樁的破損率會(huì)變得非常高。其中一個(gè)原因就是沒有相應(yīng)的“緩沖層”，樁尖在沒有其他巖層阻擋的情況下，突然碰到中、微風(fēng)化的硬巖，同時(shí)樁身四周存在的是一些摩擦力較為小的松軟層，在這種情況下，強(qiáng)大的打樁沖擊力會(huì)通過樁尖集中，將力量傳遞給巖面，最終通過壓力波的形式反射回來，從而使樁身的混凝土受到擠壓而遭到破壞。施工方最終采取了改變樁型設(shè)計(jì)的措施，充分利用施工地區(qū)中風(fēng)化巖基埋藏深度較淺的有利條件，進(jìn)而選擇采用鉆孔灌注樁的方案，這個(gè)施工方案最終取得了較為良好的施工效果，并且提高了工程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。在另外一個(gè)地處山腳坡地上的基礎(chǔ)工程中，工程設(shè)計(jì)中，要求采用φ500預(yù)應(yīng)力管樁，并且采用50型柴油錘進(jìn)行施打。工作人員在施打過程中在管樁打到石面時(shí)發(fā)現(xiàn)，多根樁尖沿巖面發(fā)生了滑移，同時(shí)部分樁身突然發(fā)生傾斜而產(chǎn)生了折斷現(xiàn)象，有的預(yù)制管樁雖然沒有發(fā)生滑移現(xiàn)象，但是樁身出現(xiàn)了突然下沉的現(xiàn)象，工作人員根據(jù)這個(gè)現(xiàn)象得出結(jié)論此樁可能發(fā)生了破碎。最后，根據(jù)工程地質(zhì)報(bào)告，得出結(jié)論是在該場區(qū)處于山坡地段，地形傾斜幅度相對較大。該地區(qū)存在著一些未風(fēng)化的巖塊以及孤石等，不太適宜采用預(yù)應(yīng)力管樁的施工方法。

(二)由于擠土效應(yīng)引發(fā)的相關(guān)質(zhì)量問題

預(yù)應(yīng)力管樁的類型屬于擠土樁，當(dāng)采用封口樁尖時(shí)，所產(chǎn)生的擠土效應(yīng)更為明顯，由此引發(fā)的建筑質(zhì)量問題更是屢見不鮮。在某地區(qū)的一個(gè)五層綜合樓工程中，采用了預(yù)制管樁基礎(chǔ)，在基礎(chǔ)工程的施工完成1個(gè)月后，相關(guān)質(zhì)檢人員采用小應(yīng)變檢測的方式進(jìn)行質(zhì)量抽檢，進(jìn)而來確定樁基的完整性。在整個(gè)質(zhì)量抽檢中，總共選取了50根預(yù)制管樁，監(jiān)測結(jié)果發(fā)現(xiàn)：樁體完整的A類樁數(shù)量為15根，占總數(shù)的30％，而樁體存在問題的B類樁數(shù)量達(dá)到25根，占樁體總數(shù)的50％。而余下的為樁身完整性差，質(zhì)量不合格的C類樁數(shù)量為10根，達(dá)到總數(shù)的20％，通過繪制相應(yīng)的數(shù)據(jù)曲線，發(fā)現(xiàn)為數(shù)不少的樁在接頭處發(fā)生了脫落現(xiàn)象，還有一