预应力混凝土管桩偏位

预应力混凝土管桩偏位，倾斜的预防及纠偏

高强预应力混凝土管桩（简称PHC）是由专业厂家采用先张法预应力和掺加磨细料、高效减水剂等先进工艺，将混凝土经离心脱水密实成型和在常压、高压两次蒸汽养护而制成的一种细长的空心圆土体等截面预制混凝土构件，通过锤击或静压的方法沉入地下作为建（构）筑物的基础。近年来，由于它的卓越性能，广泛应用在工业与民用建筑、桥梁、港口码头、水利工程等，在工程建设中发挥了愈来愈大的作用。

1、PHC桩管的主要特点

PHC桩管的主要特点有三个方面，一是管桩的单位承载力造价是各种桩型中最低的，基桩总体经济效益指标远远优于其他桩型。二是管桩的穿越土层能力特别强。只要有足够大的压力（3600KN以上），它可以穿越十几米厚薄粉砂，甚至是中粗砂层，确保桩基端嵌固于较好的持力层，具有理想的有效桩长长度，取得非常高的单桩承载力。三是管桩混凝土抗压强度达80兆帕以上，抗裂弯矩高于方桩，具有较强的工作性能，确保桩身在恶劣施工环境下保持完好，大大减少裂桩和断桩事故的发生。

尽管PHC桩管性能优越，但对施工工艺要求也很高，如施工不当，将产生桩偏移或倾斜过大等不良现象，轻则使桩的承载力降低，重则造成断桩等严重后果，上述现象严重危害结构主体安全，必须进行相关处理。笔者认为只要前期采取有效措施管桩偏位上可以避免的，确因土质太差造成偏位的，可以采取相关技术措施进行补救，只要措施得当，就可以将损失减小到最低限度，真正做到少花钱多办事。

2、桩偏位或倾斜过大主要原因

2.1压桩机平台没有调平，压桩机立柱和平台不垂直。

针对这种情况，压桩施工时一定要用顶升油缸将桩机平台调平，压桩施工前应将立柱和平台调至垂直满足要求。

2.2管桩就位压入时垂直度不足。

要消除这种原因造成的偏差，桩压入时对中误差控制在10mm，并用两台经纬仪在互相垂直的两个方向校正其垂直度。

2.3地下障碍物、场地下陷等影响。

为尽可能避免这种影响，施工前详细调查掌握工程环境、场址建筑历史和土层的特性及其分布状况，预先清除地下障碍物等。

2.4桩尖偏斜或桩体弯曲，或桩顶不平整所造成的施工偏压。

要消除这种原因造成的不良影响，应提高桩的制作质量，加强进场桩的质量验收，防止桩顶和接头面的歪斜及桩尖偏心和桩体弯曲等不良现象发生，不合格的桩坚决不用。

2.5接桩质量不良，接头松动或上下节桩不在同一轴线上。

要杜绝这一不良现象，应加强工人培训提高施工焊接桩质量，保证上下节同轴，严格按规范要求进行隐蔽工程验收。

2.6压桩桩长未能达到硬质土层或压桩顺序不合理，后压的桩挤先压的桩。

对于这种情况造成的偏位，可采取以下两种措施：首先，结构设计时要合理选择桩长，使桩打入土质较硬的土层，这在很大程度上可减小因挤压造成的偏位；其次，制订合理的压桩顺序，尽量采取“走长线”压桩，给超孔隙水压力消散提供尽量长的时间，避免其累积叠加。

2.7基坑围护不当，或挖土方法、顺序、开挖时间、开挖深度不当等。

根据笔者观测，一般压桩结束10天左右，待超孔隙水压力充分消散后进行开挖可有效减小偏位；并且围护结构应有足够的强度与刚度，避免侧向土体位移；同时机械开挖至桩顶30cm时采用人工开挖，避免挖斗碰撞桩头。

3、桩偏移及倾斜过大的纠偏方法

如上所述，桩偏位及倾斜过大在很大程度上是可以避免的，但有些情况下由于场地土质太差或土质差异较大（这将产生巨大的推挤作用），即使采用了按常规判断合格的围护结构，也是很难控制桩的偏位的。因此，如何纠偏是一个十分值得研究的课题。

对于桩偏位的处理最重要的是要搞清以下几个问题：

一是桩偏位后桩身质量是否完整。为确定被挤偏的桩的损伤程度和完整性，首先对之进行低应变动力检测。二是偏位至何种程度承载力会出现损失，损失多大。根据笔者所做实验，桩偏位在50厘米以下，对承载力影响轻微，承载力一般下降10%左右；偏位在50至80厘米时，承载力一般下降20%至30%。三是桩承载力设计值是否有一定程度的富余。这主要要看结构师设计桩桩基时，承载力是否有一定程度的富余以及底板配筋是否能将这种富余充分发挥。

综上，如果低应变检测显示桩身完整，无明显缺陷，同时桩偏位小于50厘米，而且桩承载力有一定程度的富余，经计算结构是安全的，那么一般情况下不需进行偏位处理；当然如果经计算结构是不安全的，仍需进行处理。如果偏位大于50厘米，则需要进行纠偏处理，从经济角度出发，我们可同时考虑以下两种解决方案：

3.1推顶法（即桩顶施加水平推力）使桩复位。

施工步骤如下：（1）钻孔排土，根据偏位的程度在桩前侧用地质钻机钻孔，清除桩身前侧土体，以有利于用较小的水平推力回复桩位；（2）安装反力架，就位千斤顶，推桩移位；（3）桩的固定。在桩侧的孔穴内，灌入碎石，人工插捣致密，注入速凝水泥浆，使桩侧和桩底虚土中的孔隙部分被浆液所充填，并较大幅度的增加桩侧和桩底一定范围内的土体强度和变形模量，提高桩底土的抗偏荷载能力；（4）对所有经纠偏处理的桩进行再次低应变检测，以便加固桩身。

3.2锚杆静压桩补桩。

借助于锚杆桩来弥补桩偏位所丧失的部分承载力，并可根据工程桩的实际偏位情况，灵活进行处理。在浇筑承台时预留好锚杆桩桩孔，其余按原设计进行施工，不会影响施工工期和工程质量。

根据以上经济性和可靠性分析，决定分情况采用两种方法予以综合处理，即推顶法用于处理偏位小于50cm的管桩，锚杆桩补桩法用于处理偏位大于50cm的管桩。

笔者近年来的工程实践表明：管桩由于各种原因引起偏位，但桩身没有被破坏的，都可以根据各自的偏位程度，考虑采用推顶法和锚杆补桩法。两种方法均具有施工设备简单，加固机理直观可靠，施工工期短，施工质量容易控制的特性，有推广应用的价值。