軟土地層中管樁傾斜及預防措施分析

慕雪

（黑龍江省潤澤工程招投標有限公司,黑龍江七臺河 154500）

軟土地層中管樁傾斜及預防措施分析

慕雪

（黑龍江省潤澤工程招投標有限公司,黑龍江七臺河 154500）

現在，許多地方工程建設都采用預應力混凝土管樁，因其制作工藝簡單、單樁承載力較高、工程造價較低、施工速度較快且污染較少等眾多優點，在本地區工程建設中起到了非常重要的作用。然而在施工過程中也容易出現各種問題,譬如樁體上浮、斷樁、樁體傾斜等現象，本文擬根據工程實例，分析軟土地基中管樁樁身產生傾斜的原因及施工前需采取的預防措施，希望為相同地層中管樁的施工設計提供參考。

軟土地層;管樁;傾斜;預防措施

1 管樁成樁效果分析

1.1 基坑開挖前靜載測試分析

一般說來，建筑場地上部土體相對較軟，且豎向荷載又較大；砂層密實度變化不均，且厚度不等；場地地下水位相對較高。長春地區的土體、砂層和水位基本屬于上述情況。綜合考慮以上因素，結合長春地區施工特點，在施工時可考慮采用管樁基礎，錘擊法沉樁，錘重采用不小于6t錘，重錘輕擊，落距2.00～2.50m，貫入度控制在連續三陣10擊貫入度小于2cm；樁端持力層為第六層，沉樁結果：95%樁體穿透砂層，且靜載實驗結果均達到設計承載力要求。采取上述措施，可大大縮短施工工期，而且施工效果良好。

1.2 基坑開挖后樁身完整性檢測試驗分析

基坑開挖時，據施工單位反映，樁身出現了不同程度傾斜的現象。針對這種情況。基坑可采用分層開挖，一次開挖深度為2.0m～2.5 m。我們承攬的工程開挖時，臨近5號樓基礎也同步在錘擊沉樁。土層剛開挖時，樁體尚能保持直立。當開挖12 h之后，監測及現場施工人員發現樁體普遍明顯向一側傾斜。當挖到24 h之后，樁體傾斜度已達到9°～12°。3d基本達到穩定狀態，樁體普遍出現傾斜現象，個別樁體傾斜角度最大接近23°。對已開挖的樁體進行樁身完整性檢測，檢測結果Ⅰ類樁占2%，樁身完整；Ⅱ類樁占20%，樁身輕微缺陷；Ⅲ類樁占62%，樁身明顯有缺陷，多處出現嚴重裂縫；Ⅳ類樁占16%，樁身存在嚴重缺陷或斷樁。樁身斷裂位置大多位于樁頂下4.5m～6.0 m，即位于軟土與砂層交界處左右1.0 m。

1.3 樁身傾斜及原因分析

經查看原始地形地貌圖，此場地4號樓附近原為池塘，場地平時直接用素填土回填，未經壓實或夯實。由于場地平時在冬季，部分填土中尚存在未融化的冰塊。基坑開挖時，正臨夏季，土體中冰塊融化，導致填土中含水量變高、呈軟塑狀態，下部土層雖為原狀土，具備原有結構強度，但是由于其承載力較低、土層物理力學性質較差，故上部土體對樁身束縛能力較弱。且在臨近場地震動外力作用下，樁身隨著土體的蠕變而向開挖的臨空面一側緩慢傾斜，由于砂層、泥巖層等對樁體的束縛作用較強，而軟土對樁體束縛能力較差，故在軟土與硬層交界處附近樁體出現不同程度的裂縫。

1.4 采取的處理措施

考慮到樁體產生傾斜的比例較大，且大部分樁體不同程度的出現樁身裂縫，樁身承載力和完整性均無法滿足設計要求。可以考慮采用基礎下臥，將砂層以上裂縫樁體截除，采用筏板基礎，可以糾正樁體傾斜。但是采用此法將導致該樓基礎造價較高，且大大延長了施工工期。

2 預防措施

針對此工程出現的這種情況，經過認真分析，在軟土地層中樁基施工時，提出相應的預防措施。

2.1 增強上部土體承載力

增強上部土體承載力，避免施工中陷機對樁體產生擠壓作用。當樁機產生陷機時，很容易將機下軟弱土層擠向四周，從而產生的強大推力，致使已經施工完畢的樁體產生傾斜，甚至斷裂。故當場地上部土體比較軟弱時，必須進行換填處理，或者在原有地面鋪設道渣，并進行壓實處理。若樁頂設計標高低于地面下3.0 m，則應將上層軟弱土層清除，然后換填一定厚度的碎石層。這樣做既能降低陷機對樁體的擠壓，又能增強上層土體承載力，從而加強土體對樁身的束縛作用，避免樁身出現傾斜現象。

2.2 規范施工操作，避免因施工不當造成樁身傾斜

第一，基坑開挖前先進行降水施工，以加速土體固結，有效降低土層含水量，增強土體的承載力和束縛力，從而減小由于軟塑土體蠕變而產生的樁身傾斜現象。

第二，對管樁所處位置進行標識，在管樁開挖過程中對樁身進行有效的保護，嚴禁采用大型機械對管樁造成推撞現象，且對樁頂標高未達到設計孔深的單樁及時進行截除，避免由于樁身自由度過大而影響施工作業。

第三，基坑開挖時要充分考慮到土體的時空滯后效應，嚴禁邊打樁邊開挖基坑。挖土宜分層均衡有序進行，嚴禁“一鏟到底”，高差不宜大于1 m；層與層中間預留一定寬度的工作面；不得坑邊棄土。沿著基坑長度方向盡量分段開挖并后挖中部土體。分段長度根據基坑形狀、尺寸而定，一般不應大于25 m。在基坑開挖時，應作好相應的排水措施，避免出現水對土體的浸泡軟化作用。

第四，基坑開挖時嚴禁使用大型機械，對于軟土土體盡量采用小型機械，配合人工分層均衡開挖。在開挖過程中，機械不能在上下層土體中行走，每臺機械的工作范圍應在回轉半徑范圍內。

第五，在基坑開挖過程中，應及時作好監測工作，一旦發現樁體出現傾斜現象，應立即停止挖土，并采取相應的處理措施后，方可恢復施工作業。

3 補強措施

本工程中由于樁身出現較嚴重裂縫數量比例較大，安全隱患較多，故應對出現問題的樁身進行截除處理。若在類似工程中，Ⅲ、Ⅳ類樁所占比例較小時（一般小于30%），即可對傾斜或輕微斷裂單樁進行具有代表性的靜載試驗。根據靜載試驗結果，采用相應的補強措施。具體措施是：首先對樁芯內雜物進行清除，然后將帶有鋼板的鋼筋籠下放到設定位置，最后對混凝土進行分段澆筑，最終灌注混凝土與樁身協同作用形成一個整體，起到增強樁身豎向承載力、增大抵抗水平抗彎的能力。

TU473.1

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1674-8646（2016）01-0035-02

2015-10-28