浅析软土地基中预应力管桩的应用

１ 场 地 工程地 质条 件
根据 区域地 质资料 ， 该场地上部主要 为填土 ， 中部为 海相沉积 的粘 性土层， 下部为 陆相沉积物 。各土层厚度分布不均匀 ， 上 而下依次为 ： 自
粉质粘土层 ， 上端嵌 于⑤ 质粘土 ， 粉 基坑挖土 偏载 不可能影响下节桩 反应， 干强度中等 ， 韧性 中等， 含有 机质和腐殖质 ， 见少量 贝壳碎 屑， 层顶 ４ 所 粉质粘土层 ， 高程为一 ． ～ ． ｍ， 厚 ７ ． ： 粉质粘 土灰黄色 、 ０ ３０ ３ 层 ３ ３ ． ９ ｍ ⑤ ５ ３ 黄褐色 ， 可塑， 的位移， 以整桩倾斜可 以排除 。上节桩 下端少量嵌 于⑤。 侧 出现① 和② 变形 局部软塑 ， 有光泽 反应 ， 稍 干强度 中等 ， 韧性 中等 ， 含氧化铁 ， 微层状 层 上部桩 身大部分处在④淤泥 质粘土层 中， 向约束小， 特别是预应 力管桩截面惯性矩 小 （ 外径 ５ ０ ５ｍｍ， 壁厚 ７ ｍｍ ， ０ ） 状， 层顶高程为一 ． ＾７ ３ 层 厚 ０ ～． ； 粉质粘 土灰黄色 、 ９ ９¨ ． ｍ， ３ －５ ． ６ ｍ ⑤ ９ ０ 黄褐 均有可能 ， 低应变动测证实上述分析和实 色 ， 塑～ 可 硬塑 ， 局部软塑 ， 稍有光泽 反应， 干强度中等 ， 韧性 中等 ， 含氧 化 出现上节桩桩 身弯折变 形的可能性较大。 ～ｍ 铁， 微层状～ 层状， 层项高程 为一１．５ ８ ７ 层 厚 ３ ～ ．ｍ； 粘土 灰 际情况基本相符 ，桩身裂缝位 置绝大 部分在基坑 面以下 ５ ８ ，最浅在 ２ — ． ｍ， ４ ４ ． ６５ ⑤ ０ ． ４ 最深在 ９ ｍ处。桩 的倾斜发生在④淤泥质土层 中， ． ４ 一个外力使 黄色 、 灰色 ， 可塑 ， 局部软塑 ， 稍有 光泽 反应， 干强度中等 ， 韧性 中等 ， 含氧 ３ ｍ处 ， 借助反方 向的另一个外力使倾斜桩复 ， 位也是可能的。 化 铁， 层顶高程 为一 ５ ４ １． ｍ 层 厚 ０ ～ ． ⑤ １． — ３ ７ ， ５ ４ ． ３ ｍ； 粉质粘土灰黄色 、 桩上部倾斜反之， ８ ８ 淤 泥质粘 土压缩性强 ， 孔隙 比大 ， 含水量 高， 从表 １ 可看 出④淤泥质 黄褐 色 ， 硬塑 ， 局部可 塑， 稍有光泽 反应， 干强度 中等 ， 韧性 中等， 含氧 化 Ｌ ． ３ １ 土体呈流塑状态 。该状态下 的粘性土 ， ＝４ 其 铁， 微层状～ 层状， 层间局部夹有少量粉 土， 层顶高程 为一 ９ ５ １． ｍ 粘土层的液性指数 Ｉ Ｉ ８＞ ， １． ～ ５ ７ ， ２ ２ 原状结构一经扰 动破坏 ， 强度即 降低 。 利用软土 的这一工程特性 ， 在现场 层 厚 ７ ～ ２ ｍ； ． １． ⑥粉质 粘土灰色 、 ２ ４ 黄褐色 ， 塑， 软 局部 可塑 ， 有光泽 反 稍 架设水平施 力工具 （ 通常 为 ５ ｋ ０ Ｎ或 ８ｋ ０ Ｎ手动倒链） 将 ， 应， 干强度 中等 ， 韧性 中等 ， 顶高程为一 ７ ９ ５ ３ 层 厚 １ ～ ． ； 选择反力支点 ， 层 ２ ． ～２ ． ｍ， ９ ５ ． ３ ｍ ９ ２ 使土层在循环应力作用下产生扰动而减少桩 ⑦ 粉质粘 土灰黄色 、 黄褐 色， 可塑 ， 局部 硬塑 ， 稍有光 泽反 应 ， 强度 中 干 倾斜桩 多次循 环往复拉放 ， 同时结合应力释放孔 ， 将倾斜桩纠正扶直 。 纠偏步骤和方法 等， 韧性 中等 ， 含氧 化铁 ， 夹有 少量钙质 结核， 微层状 状， 层 层顶高程为一 复位的阻力， 见图 １： ） ①确定纠偏桩 的先后顺序 ， 架设工作平 台与机器 设备， 并设计 ３ ．９ ２ ．３ ０７ — ７５ ｍ。各层土的物理性质指标如表 １ 所示 。勘察期间地下水位 （ 运输路线 ； 沿纠偏方 向清 理地面和地下障碍 物 （ ② 浅层石块） ③ 根据工 ； 为 ０７ １ ｍ， 当于 国家高程 的一 ． ～１１ｍ。 ．～ ． 相 ７ ００ ．ｌ ３ 程地质 资料和 低应变动测资料 ，在需要纠偏桩的前侧打应力释放孔， 直 表 ｌ地基土层分布及物理性质指标 地层 地层名称 量／ 含水 湿密度 Ｄ 重度 ／ 孔隙 比 液限 塑性指 性指 塑 液性指 径 ３ ０ ｍ 以减少纠偏阻力； ０ｍ ， ④用前方远端 ２ ３ 或 根正常桩作锚桩 ， 纠偏 编号 ％ （ｅ ３ ｇ ｒ） ／ ａ ＷＩ ｗ ／ ／ 数 ｐ ％ ％ 数 Ｉ 数 Ｉ 。 Ｌ 后方 １ 根倾斜 桩： 拉动水平施力工具 ， ⑤ 使倾斜桩桩顶 向正位方 向位移 ， ① 杂填 土 控制施力速度和大小 ， 待位移达 到 ３ ～ ０ ｍ即可放松施力工具， ０ ５ｍ 让桩回 ① 素土 弹， 基本稳 定后再次拉动施 具， 重复上述过程 ， 直到倾斜桩扶直 ； 最后 ⑥ ② 粉质粘土 ３ ． ０ １ ０ ２７ ８ ． ． ９ ２ 次拉动施力工具不放松 或加临时支撑恒 定水平 力，４ ２ ｈ并 在纠偏桩周 ④ 淤泥质 ０ ７ ３． ． １ １． ８ ０ ８ １ ． ０ ８ ０ ３ ．６ ０ ９ 围空隙中填入密 实的中粗砂 以， 保持桩位稳定。
建材发展导 向 ２ １ 年 １ ０ １ ２月
施 工技术
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浅析软土地基 中预应力管桩 的应用
孥 鼓
（ 中铁十三 局集团有限公司）
摘 要： 本文结合工程实例 ， ： 介绍了预应力管桩纠偏、 补强 的原理和施工方法 ， 并对预应力管桩的施工提出了一些建议 ， 给工程施工提供参考 。 关键词 ： 软土地基 ； 预应 力管桩 ； 施工工艺
打桩工程在 １ 月内结束 ， 个 平均每天压桩 ６ ７根 。压桩深度 以设计 土方开挖采用 Ｙ １０ ｗ一 ０ 挖掘机， 由中间开始 ， 从北 向 本文通 过软土地基上某工程 的预应力 管桩静压施工 、 纠偏和补 强实 桩顶标 高控制 为主 。 挖土深度小于 １ ｍ， ． 未放坡 ， ５ 且一次性开挖至设计标高。两 例， 介绍和讨论 了预应力管桩纠偏 、 补强的原理和 施工方法 ， 并提 出了一 南反铲挖土 ， 天后发现局部有斜桩 ， 马上停止挖土， 在基坑 东南两面用松木桩支 护。 改 些建议 ， 以供 同类工程 设计和施工参考 。 从东往西分层开挖， 留 ２ ０ ｍ人工开挖 。 预 ０３ｃ 基础开挖结束 该工程是一幢 办公楼 ， 位于某市开发新区 ， 地形 为梯 形， 地质情况复 变挖土顺序 ， 对全部 １０根基桩进 行低应变 动测 ， 中 Ｉ Ⅱ ９ 其 、 杂 。该办公楼为 ５层框架结构， 总建筑面积 ６ ２ ｍ 。设计采用静压施工 后发现大批工程桩倾斜 ， ９４ ２ 类桩 ９ ９根 ， ５ ．ｌ １类桩 ８ 占 ２１％，１ １ ３根， ３６％，Ｗ 桩 ８根， ．１ 占４ ．８ １类 占４２ ％。 ＰＣ ５ —０ Ｔ ５０ ７ 预应力 管桩 ， 设计要求桩端进入⑤层 （ 粉质粘土 ） ２０ ｍ ００ ｍ， 工程桩倾斜、 偏位、 断裂问题 。 单桩极限承载力 ２０ ｋ 单桩设计承载力特征值 １５ ｋ 总桩数为 １０ 另外 ， １ ０ Ｎ， ００ Ｎ。 ９
前 言
根。
３ 基 桩偏 位 。 断裂 处理 的原 理及 施 工方法
工程桩倾斜会 降低基桩承 载力 ， 同时使桩 身产生初 始弯矩 。将倾斜 桩纠偏 扶直 ， 使基桩恢 复承载力 ， 除初始弯矩 ， 消 是较 为理想 的处理 办 法 。桩身断裂会在断裂处产 生横 向变形 ， 破坏桩 的整体性 ， 降低承载力 。 保持桩身整体工作特性。 ①， 杂填土灰褐色 、 灰黄色， 夹有少量碎砖 、 石子 ， 层厚 ０ ～． ； ： ． １ ｍ ① 素填 应对桩身裂缝部位进 行加固， ６ １ ． 土灰褐色 、 灰黄色 ， 主要为粘性 土的耕植土 ， 大量植物根 茎和有机质 ， ３１ 倾 斜 桩 纠 偏 含 根据参考文 献， 桩在土体 中的理论变形有 ３ 情况 ： 种 ①上 节桩桩身 局 部含少量碎砖 、 石子 等， ０ ～ ． ； 粉质粘土灰黄色 ， 厚 ． ０ ｍ② ５ ７ 软塑， 局部流 塑， 稍有光泽反应 ， 干强度 中等 ， 韧性中等， 含有机质和腐殖质 ， 层项高程 弯折； ②上节桩倾斜： 整桩倾斜 。该桩基工程桩长 ２ｍ 由 １ｍ（ ③ １ ， ０ 上节） ， １ 下节） 两节桩联结而成 。 根据地质情 况分析 ， 下节桩下部大都嵌于⑤ 为 Ｏ １ １ ３ 层 厚 ０ ～． ； ． ～ ． ｍ， ４ ２ ． １ ｍ ④淤 泥质粉质 粘土灰 色 ， 塑， ６ １ 流 稍有光 泽 ｌｍ（