静压预应力管桩施工中的挤土效应与控制

静压预应力管桩施工中的挤土效应与控制

郑伟 ,毛竹, 徐桂权 ,程磊 ,朱庆强 ,马浩铭  

中建海嘉建设工程有限公司  广东省佛山市   邮编 ：528000

摘要：经济在快速发展，社会在不断进步，静压管桩施工产生的挤土效应会给施工周围地面环境带来不同程度的影响与破坏，为此，对静压管桩施工中所产生的挤土效应进行了分析，提出了采用防震沟、长螺旋原位引空、承台四周钻孔、基坑换填等技术措施，以减少挤土效应对基坑及桩基的影响。经实践，取得了较好的效果。

关键词：静压预制桩；挤土效应；控制

引言

静压预应力管桩因其成本低、制作简易、桩身质量优良等特点广泛用于建筑桩基工程施工中，但在软土地基应用静压管桩时需考虑沉桩挤土效应对周围地基有无影响，避免因开挖不当导致管桩出现损坏。

1概述

1.1建筑设计简况

本工程位于广东省佛山市禅城区南庄镇禅港路南侧、科潮路北侧、弘德北路东侧；项目占地面积62956.83平方米，总建筑面积101887.63平方米（其中：一期工程约83885.78平方米，二期工程约18001.85平方米），其中计容总建筑面积79969.23平方米，不计容总建筑面积21941.19平方米，项目容积率1.27，建筑密度29.94%，绿地率35.86%，停车位300个（兼12个大型客车停车位）；包括小学教学楼、初中教学楼、教育文化传播中心、食堂宿舍楼、体育馆、门卫岗亭、连廊、400米跑道运动场、7米公共指导性道路、围墙、附属设施及道路绿化配套设施等。结构形式为钢筋混凝土框架（剪力墙）结构，地基基础设计等级为乙级。

1.2工程地质特点

经钻探揭露，本场地地基土由人工填土层、第四纪冲淤积层、风化残积层组成，基底岩石为始新世华涌组风化基岩。其工程地质综合剖面共分10层，夹层透镜体4层（2-1）淤泥质土夹层、（4-1）粉砂夹层、（9-1）强风化夹层、（9-2）微风化夹层。

2静压预应力管桩施工中的挤土效应与控制

2.1静压法施工过程的压力表

静压法施工过程压力表显示的单桩极限承载力值，是一个瞬间力，是高强度管桩对桩端岩土体不发生剪切破坏或剪切破坏极少，对桩端岩土体压硬而形成对管桩的反力。静压法施工过程，是管桩对岩土体冲剪破坏过程，岩土体在外力加载作用下，管桩对岩土体剪切破坏，对桩周岩土体进行挤压，对桩端岩土进行压密，整个过程进行很快，管桩与岩土体基本处于脱离状态，桩周摩阻力作用很小。施工过程压力表显示的单桩极限承载力值与设计要求的单桩极限承载力值是不相同的，只能作为参考值。

2.2防震沟设置

为减少静压桩在施工过程中挤土效应的传递，减弱挤土效应对基坑支护、成桩质量、青华湖路及升阳路的影响，采用在每栋建筑周边，支护桩内侧开挖顶宽4m、底宽2m、深4m的防震沟。待内部工程桩施工完成后，对边沟进行回填，进行工程边桩施工，防震沟施工应在静压桩施工前完成。防震沟开挖采用挖掘机开挖，运输方式选择自卸汽车运输，开挖完毕后要及时进行沟底清理工作，自卸汽车运输土路线统一由东侧门向外运送，防震沟回填采用土夹石进行回填压实。

2.3接桩法

接桩前先用低应变法检测工程静压预应力管桩断桩深度，通过人工挖孔方式，使用割桩器将断桩部位0.5m以下位置切割整齐，再采用低应变法对桩身进行检测，若测得桩身完整方可接桩。接桩时在原来的静压预应力管桩外侧尺寸的基础上扩大0.2m，在桩下位置0.5m~1m处套入工程桩头，桩头套好后，先下好保护钢，最后再沿着预应力管桩下入钢筋骨架，完成后灌注混凝土，使该部位灌注的混凝土强度要高于承台部分混凝土垫层的轻度。

2.4测量控制、定位与复测

1）放线定位：根据建筑红线控制点，按照施工图纸给定的坐标，放好控制线，用全站仪及钢尺将轴线及桩位测放定位。并用木桩锤入土层做好标记，于木桩上桩位点钉入铁钉，木桩突出地面10~20cm，做好记录，并将控制轴线引至安全位置，以便恢复轴线及检查使用，轴线控制桩应用钢管围护并做明显标志，方便随时复核桩位。2）轴线复核：施工前，对已放线定位的各轴线及桩位置重新复核一次，检查各轴线之间尺寸及桩位置尺寸是否符合施工图纸设计要求，并请甲方监理验线复核签字认可。3）标高控制：地面标高用水准仪测定，确保精定，对基准点加以保护。4）定位复核：必须经过三道程序把关，第一道程序是施工队根据项目部提供的控制点进行定位，第二道程序是项目部测量员进行复查，第三道程序是监理工程师进行复核，无误后方可进行施工，每道程序均要严格履行签字手续，责任落实到人。

2.5吊运桩

1）用于本工程的管桩必须有管桩厂提供质保书及产品合格证方能使用。进场后应按规定要求进行桩的外观检查；2）桩的现场堆放场地应平整、坚实、堆垛高度一般不宜超过四层。3）管桩在吊运、堆放过程中应保持平衡，力求轻吊轻放，避免撞击和损伤。4）管桩按不同规格，长度及施工流水顺序分别堆放，并在地面上设置二道垫木，垫木分别位于距桩端0.2倍桩长处，不得用有棱角的金属构件替代，严禁层与层之间的垫木距桩端不等错位设置。

2.6技术措施分析

结合现场实际情况，为防止工程桩施工过程挤土效应对基坑及桩基造成较大影响，施工过程中采取基坑周边设防震沟、长螺旋原位引孔、承台四周钻孔、控制施工顺序、控制沉桩速率、设置降水井等技术措施减少挤土效应对基坑及桩基的影响。打桩会对施工周围环境产生挤压以及振动，严重时会导致土体的破坏。为避免此类事件的发生，在实际工程中设置防震沟是一种简单、有效的解决办法。当桩基附近有大型建筑物时，可以通过设置防震沟来减少地基浅层土体侧向位移和垂直位移的影响，从而减小土体对邻近建筑物的挤压作用。通过设置防震沟这种方法可以有效控制地面表层的位移，隔断浅层内的振动波，有效防振、减小挤土效应的产生。静压桩施工前预先在工程桩原位进行引孔作业，减少压桩时的排土体积，从而降低对周围土体的挤压效应。通过原位引孔作业可以有效避免土体发生垂直方向与水平方向的位移，减小对周围环境的影响，避免土体破坏。

2.7施工质量保证措施

(1)质量目标本工程质量目标：预制管桩工程质量一类桩验收合格率达到90％以上，无三类桩，一次验收合格。(2)质量管理制度1）认真贯彻执行公司制定的把好“六关”（施工方案关、材料进场关、技术交底关、检测试验关、工序交接关、质量验收关），做到“五不准”（无施工方案不准施工、不合格材料不准施工、不交底不准施工、对检查计量数据有怀疑不准施工、上道工序不合格、下道工序不准施工）。2）坚持“三自”、“三检”制“三自”指施工班组自检、自分、自记。“三检”指专业质检员坚持“三检”制，即工序质量检查、中间交接检查、交工专业检查。3）坚持三级质量检验评定程序及三级质量大检查制度(班组、工程部、公司)。4）加强技术管理工作，认真贯彻和执行国家施工规范和检验评定标准及各项管理制度，明确岗位责任制，认真熟悉图纸和施工组织设计，建立健全技术交底制度。

结语

建筑行业的迅猛发展体现在各个城市都有或多或少的建筑工程、建筑工程的施工技巧的提升和施工方法的丰富。静压预应力管桩技术则油然而生，其产生的噪音污染小、不对环境造成影响并且能加快施工效率的特点使得被广泛的应用。进而也丰富了对静压预应力管桩技术的应用经验提高了其技术的各个水平，对于运用工程中可能出现的一些问题也有了一定的前车之鉴和解决方案。相信随着这种技术的不断推广在工程中将会发挥越来越好的作用并能提高建筑的安全性。

参考文献

[1]欧日强,谢广玉.预应力静压管桩断桩事故分析和处理办法[J].广西城镇建设,2013(09):120-123.

[2]李伟安.静压高强预应力(PHC)管桩成桩质量控制及断桩处理分析探讨[J].中外建筑,2011(07):150-151.