论文摘要:对锤击预制桩工程事故的原因进行了分析,采用静压机对Ⅲ、 Ⅳ类桩进行了复压和检测,恢复并合理地发挥Ⅲ、 Ⅳ类桩的承载作用,补桩采用了质量易得到保证的静压桩法,节约了大量的桩基质量事故处理费用且缩短了工期.
论文关键词:预制桩,静压桩法,事故处理
吉林市某工程多层商业楼,6层,一层车库为半地下结构,框架剪力墙结构,基础根据地勘资料设计采用钢筋混凝土预制桩,直径为350mm,桩长10m,打桩时用送桩器送下1.5m,开槽深度为2米,打桩用柴油打桩机从西向东施打,设计采用的单桩承载力设计值为800kN。开槽后发现桩体倾斜,对209根桩全部用低应变法检测桩的完整性。检测结果表明完整性较好的Ⅰ、Ⅱ类桩占总桩数的48.4%,Ⅲ、Ⅳ类桩占总桩数的51.6%.
1工程地质条件
该工程的场地地层自上而下依次为杂填土厚度0.8~1.8m;淤泥质土厚5.2~6.5m;粉质粘土3.2~4.5m;卵石层5.2~6.8m;设计采用卵石层为持力层。
2桩基事故处理方案
2.1桩基事故处理分析
根据Ⅲ、Ⅳ类桩的低应变波形,可以判定是接桩部位断桩。究其原因,主要是因桩间距过小,接桩焊接质量差,打桩的挤土效应使土体上涌0.8m,产生向上的拔力,使桩接头部位拉断,打桩锤数过多造成接头部位焊接开裂。另外开挖基坑时,软土产生滑移,引起桩基倾斜,接头断裂尽一步发展。
2.2方案制定原则
桩基处理后,确保建筑物的承载力及沉降满足设计要求,并有可靠的检测手段;Ⅰ、Ⅱ类桩完全发挥作用,Ⅲ、Ⅳ类桩发挥部分作用。结合现场条件,结合考虑安全、经济及工期,确定最佳可实施方案。
2.3桩基事故处理方案
首先应用静压桩机对Ⅲ、Ⅳ类桩进行复压,并测试每根Ⅲ、Ⅳ类桩的竖向残余承载和沉降。根据方案制定原则对Ⅲ、Ⅳ类桩复压结果进行补桩设计,以满足竖向承载力、水平承载力和沉降要求。补桩桩型原则上与原桩型一致,在施工工艺上加以改进,采用施工质量易保证的静压预制桩,补桩直径应为350mm。
3补桩设计与施工
3.1复压及测试
用静压桩机对107根Ⅲ、Ⅳ类桩进行了复压,并测试了各桩的反力和沉降。
3.2补桩设计
3.2.1计算标准的确定Ⅰ、Ⅱ类桩竖向承载力取800kN。根据工程经验,采用静压桩机复压能使预制桩接头断缝密合,Ⅲ、Ⅳ类桩的竖向承载力全部或部分恢复。参考有关规范的规定,Ⅲ、Ⅳ类桩复压后的竖向承载力以静压沉降量为依据,按实际沉降分区确定竖向承载力为700kN。补桩的承载力确定为700kN。
3.2.1补桩计算及结果
本项目为独立柱基础,总桩数209根,Ⅲ、Ⅳ类桩108根,根据复压结果及承载力取值标准,总竖向承载力为15640.0kN,上部结构总竖向承载设计值为161683.0kN,应补直径350桩8根。根据现场情况综合考虑共补桩12根。
3.2.2沉降计算
桩基最终沉降量按计算手册采用等效作用分层法,经计算建筑物的最终沉降量为24.3mm,满足沉降量不超过30.0mm的要求。
3.2.4补桩施工
根据设计补桩要求进行了补桩,采用静压桩法施工,经检查桩长,桩数及桩位均符合要求。
4结论
(1)本文处理的桩基事故为接桩部位断桩,其主要原因是桩距过小,焊缝质量差,打桩锤击数过多和打桩挤土效应产生了较大的拔力。
(2)采用静压桩机复压技术可以使Ⅲ、Ⅳ类预制桩竖向承载力全部或部分恢复,可以节约大量桩基事故处理用缩短工期。
(3)静压预制较捶击预制桩质量易得到保证,是一种较好的补桩方法。
(4)本工程已于2007年竣工,目前沉降仅为20.0mm左右,估计建筑物沉降量不会超过30.0mm。实际效果表明,本桩基事故处理是成功的。