项目预应力管桩在施工过程中出现的问题

    (1)场地湿陷，静压机移动困难。工程桩基施工日期为3月份，正值雨季，降雨量较大，又由于南、东两侧为坡地，大量的雨水从坡地冲入场地造成施工场地经常受雨水浸泡，又场地表面土层为根植土，性能差受雨水冲刷承载力大大降低，静压机行走时，长传陷入土中极深强行拔出对静压机造成很大损伤，在管桩施打中又因桩机倾斜导致成桩不垂直，影响成桩质量甚至会发生断桩，必须对地基进行处理，提高地基承载力，否则将大大降低桩机的施工进度及质量，且增加桩机的维修次数，对机械造成损伤严重。
    这种情况下，工程采用几个方案进行比较：①对湿陷土进行晒干，同时在场地内开挖明沟及集水坑进行排水。该办法成本较低，但成效不大，因本场地地下水位偏高，成桩形成的桩洞由于水压作用溢水，在走机时受挤压溢到桩机四周土体，场地的耕植土被水浸泡饱和，饱和后的根植土在很长的时间内不易晒干，而且正值雨季，因此这个办法不可行。②砖渣换填。做法是先挖出场地表面较为湿陷根植土，用砖渣换填，砖渣厚度控制在50em以上并且分层(厚度30em)压实，承载力大大提高，效果显著，但因场地太大，需上万立方米砖渣，量大无法满足，且成本太高，因此该方法也不可取。③ 采用井点降水。在场地四周及中间每隔30m布置降水点，每天不问断抽水。该措施效果较好，降低了地下水位，消除了成桩桩洞溢水的影响，也达到场地土体密实的目的，虽然前期有些投入，但也可保证后期基坑开挖及施工地下室不受地下水影响，施工成本降低很多，能保证工程顺利实施。另外，桩基施工，应尽量避开雨季施工，因经雨水冲刷的施工场地不利于桩基施工。
    (2)由于压桩的影响，项目南侧砖瓦房门窗变形，墙面裂缝增大，院子水泥地面开裂，且西侧自来水铸铁管起拱爆裂。打桩过程中南边住户反映家中门洞窗洞变形，门窗无法正常开启，墙上裂纹增大，院子水泥面也出现新的裂纹，西侧自来水管爆裂。经现场考察及作裂缝观测查证，以上出现的情况为桩的挤土效应引起。静压预应力管桩的施工过程实际上就是挤土过程，由于土在瞬时挤压力的作用下的不可压缩，导致桩周土体产生相当大的挤压应力，同时桩周土体受剪切破坏。产生挤土效应的原因很多，诸如施工方法与施工顺序不当，每天施打成桩的数量太多，布桩过密，压桩速率太快，都会产生过度挤土效应。一般地，沉桩速率宜控制在lm／s左右。根据桩的密集程度，由中间向两边方向对称进行，或由中间向四周进行，由一侧向另一侧进行。根据桩的入土深度，宜先长后短。根据桩的规格，宜先大后小。若桩较密集，且一侧靠近建筑物时，宜从相邻建筑物的一侧开始，由近向远进行；桩数多于30根的群桩基础，应从中心位置向外施打；承台边缘的桩，待承台内其他桩打完并重新测定桩位后，再插桩施打；有围护结构的深基坑中的静压管桩，宜先压桩后再做基坑的围护结构，这样的施工顺序可以避免由于基坑四周的围护结构使压桩的土体无法扩散，造成先施工的管桩被后施工的管桩挤上来，使桩的承载力达不到设计要求，又避免了在基坑的压桩过程中土体扩散而挤坏四周的围护结构及降低基坑围护结构的止水效果；同时应对日成桩量进行必要的控制。设置袋装砂井或塑料排水板，消除部分超孔隙水压力，减少挤土现象；设置隔离板桩或地下连续墙；开挖地面排土沟，消除挤土效应。沉桩过程中，加强临近建筑物、地下管线的观测、监护，对靠近特别重要的管线及建筑物处可改其它桩型。
    (3)场地西侧遭遇河床无法沉桩，部分桩基遇不明障碍物无法沉桩及斜桩、断桩。场地西侧管桩施打过程中，不断地产生断桩、斜桩，刚开始以为是遇到浅部老基础、孤石，但随着施工的深入，发现在西侧施打时不断出现障碍物，造成大量的斜桩及断桩，断桩成线状分布于是分析可能为河床或较密实的砂层或河砺石层。但在地质勘查报告中又没体现，于是在局部进行开挖，发现4m深度位置有大片孤石，经查证，西侧地底原为旧河床，经历史变迁，旧河床被填埋。因此，要求勘察单位做了补勘，发现孤石在河床竖向深度方向都有分布，且孤石深度最深达到1lm，孤石厚度最大有2m，很显然考虑补桩不可行，挖除孤石更不可行，钻穿再补桩也不可行。因孤石厚度大，而且在一个深度方向上都会叠加好几块孤石，考虑冲孔桩也不行，打桩震动会使附近土体液化，导致邻近成桩的侧摩阻力降低，会破坏已有成桩。经研究，决定使用对河床部位桩基改为人工挖孔桩，对开挖过程中碰到的大块孤石进行爆破，由于人工挖孔桩施工不会对成桩造成影响，且人工挖孔桩的承载力由于扩大头，单桩承载力可达8000kN以上，西侧管桩设计变更为人工挖孔桩经论证可行。在其他预应力管桩在施工过程中也出现了段桩斜桩。
    原因分析有多方面：因地质勘察报告不够详细，不可探明的深层，或浅层障碍物所导致。障碍物可能是浅部老基础、大孤石、河床等。通常在施打时桩基压力表指针骤增且晃动，机身剧烈晃动，压桩机声响异常，或更明显的管桩桩身发生倾斜。碰到障碍物时应立即停止施打，查阅勘察报告中该处是否有特别强调的障碍物的分布深度和性质。然后应根据管桩的入土深度确定障碍物的位置，如较浅(4m以内)，可考虑挖除，开挖时小心不要挖断成桩。当障碍物(4m以上)，挖除将破坏已有的土层，降低已施工桩机的侧摩阻力，或挖断已施工桩基，可考虑补桩。补桩时废桩倾斜反方向可作为避开地下障碍物的参考，当障碍物太大，补桩不成时，可考虑将障碍物钻穿然后在孔内插桩后沉桩，或者考虑人工挖孔桩进行补桩。相应的措施方法，都必须应经设计院同意变更才可施工。另外，施工人员的技术力量和水平欠缺，也会导致斜桩及废桩，比如垂直度不够，焊接错位，吊桩位置不当等，因此应对施工人员进行审核，保证每人持证上岗。要加强对施工组织设计审查，评价其可行性保证施工措施合理到位。
    (4)管桩人土深度不够或超送。在场地西南角，部分管桩的入土深度达不到设计抗浮验算要求，由于本项目为全地下室，地下稳定水位相对高程在9．O7～10．03m，近期年内最高地下水位为10．3m，机坑位于地下水位之下，即地下室地板处于浸润影响范围之内，因此应考虑地下水对地下室的浮托作用，需设置抗拔桩，其中AB型管桩为抗拔桩，设计要求入土深度在20m以上。该部位绝大部分人土深度在十几米，达不到设计要求，需要提供施工记录给设计院验算，进行补桩。另外也有部分管桩超送。造成这种情况的原因也很多，比如勘查粗略造成，选择桩长有误，或者对局部硬夹层不能全部了解清楚。有的桩在施打中由于地质差异大，或不明段层超送达lm以上，不管承载力是否达到要求，都要补桩，有些超送lm以内且承载力达到设计要求可不考虑补桩，留待以后接桩。限定lm是为了防止今后接桩超挖挖断成桩，或影响成桩的侧摩阻力。
    (5)桩身抬高。由于项目场地的中部发现约30m 的孤石群，埋深4m左右，因此采用挖土机进行挖除，部分孤石太大采用人工分解再用挖土机挖除，挖土时降雨影响该部位6m深度的土体，被扰动液化饱和，在打桩时挤土效应使邻桩桩身抬高影响邻桩承载力，在该部位的成桩有可能会因沉降不均影响桩基质量，因此在桩施打完成后，要对桩身进行复压1～2次，另外应在嵌固期后，才能对该部位的土方进行挖除作业，嵌固期应根据土质的不同一般在7—21日。

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