如何防止预制混凝土管桩倾斜及出现倾斜后对地基加固专业处理

　　某小区 4# 楼位于杭州市西部蒋村一带，地质勘察资料如下：

　　（1） -1 层杂填土，为新近所填，含少量碎石、砖块，成份不一，厚度变化较大，工程力学性能差。

　　（2） -2 层淤泥质土，工程力学性能极差。

　　（3） 层粉质粘土，工程 力学性能较差，厚度较小，局部分布；

　　（4） 层淤泥质粘土为高含水量、高压缩性，工程力学性能差的淤泥质土；

　　（5） -1 层粉质粘土工程力学尚可，在淤泥质土厚度较大地段缺失；

　　（6） -2 层含粘性土砾砂厚度小，工程力学性能尚可，分布不均匀；

　　（7） -3 层粘土工程力学性能较好，但厚度小，局部分布；

　　（8） -4 层粉质粘土工程力学性能较好，可作为一般建筑物的短桩桩端持力层； ⑤ -4-1 层粉质粘土工程力学性能较差，仅局部地段分布；

　　（9） -1 层含粘性土砾砂、 ⑦ -2 层粉质粘土夹砂、 ⑦ -3 层含砾砂粉质粘土，工程力学性能较好，可作为一般建筑物的中长桩桩端持力层组合；

　　（10） 层含粘性土角砾工程力学性能较好，但仅零星分布；

　　（11） -a 层全风化泥质粉砂岩风化剧烈， ⑩ -b 层强风化、 ⑩ -c 层中等风化泥质粉砂岩工程力学性能好，是理想的长桩桩端持力层。

　　二、预制管桩布置状况
　　 4# 楼为一梯 4 户 15 层，建筑面积为 7836 平方米框剪结构，砌体外墙采用页压多孔砖，内墙采用加气蒸压块，基础桩采用静压式预应力混凝土管桩，设计桩型分别采用： PH-500 （ 100 ） --15 、 15 单桩承载力特征值 1100KN 。 PHc-600 （ 100 ） -15 、 15 单桩承载力特征值 1450KN 。 PC-400 （ 75 ） -12 、 12.5 ，单桩承载力特征值 850KN ，选取 ⑦ -2 粘土层作为桩基持力层，桩端进入持力层不小于 1000mm ，设计有效桩长 29m ，桩顶标高 -3.45m 预制管桩施工以压桩力控制为主，桩长控制为辅，桩总数为 102 根， 2009 年 7 月 18 日开始打桩到 2009 年 8 月 8 日完成， 8 月 15 日进行静载试验，结果均满足设计要求。

　　三、开挖地基土及出现问题
　　 8 月 20 日开始开挖基础，挖土方向西往东，采用设备为 PC200 挖掘机一台、数辆运土汽车，边挖边运。开始前三天剥掉上面 1.5 米土，第四天开始开挖工程桩出土桩头没有什么异象。第五天接着挖，但到了晚收工时观察第四天挖出 22 只中就有 6 只桩顶有一定偏斜，但情况不是很明显。第六天续挖再回过头观察前几天所挖桩明显出现偏位，并且随着时间推移所落出土桩头偏位越来大，一直到 18 天左右才趋于停滞。最后经统计 102 根工程桩其中偏斜桩有 32 根，占总数 31.3% 。少者偏移 5 厘米、多者偏移 90 厘米。

　　 四、原因分析
　　出现以上问题后由建设方组织勘察、设计、业主、监理、施工等单位技术负责人专项会议，针对现场所出现问题各位专家各自发表不同产生原因。最后总结性原因如下：

（ 1 ）本工程场地表层原是池塘回填，以下是 10-15m 厚淤泥土，土质较差。


（ 2 ）基坑西边离本楼是一个 1.3 万平方米地下停车库 , 相距 10m. 地下车库先施工（仅在 2009 年 7 月份地下室顶板浇注完），在施工中没有围护是个大开口放坡。施工回填土不密实，引起土体向西边位移。

　　（ 3 ）东南北基坑落差太大被动土向基坑位移。

　　（ 4 ）挖土的方向不当及选择机械不当。

　　 五、 处理方案选择
　　方案一：对倾斜断裂的管桩通过打设应力释放孔将其纠正，然后用小钻机将桩清空至一定深度放置小钢筋笼，浇筑高标号混凝土加强管桩，对于部分倾斜较大的桩，断裂位置可能已经错位，管桩就不一定能扶正，也就无法纠偏补强，需要补锚杆静压桩。

　　方案二：补打小口径钻孔灌注桩加强，但所用的是两种不同桩型，桩持力层标高不同，可能会引起不均匀沉降。

　　以上方案经专家组人员分析选择了方案一。即：补强 + 压密注浆 + 锚杆静压。

　　六、加固方案实施
　　第一步：场地西侧回填土压密注浆：

　　（ 1 ） “ 隔二打一 ”—— 注浆时，孔与孔，排与排之间采用 “ 隔二打一 ” 防止孔与孔之间窜浆，以保证施工质量。

　　（ 2 ） “ 先顶后底 ” 在先注下部土层时浆液必然上冒，造成下部土层吃浆不足影响注浆效果，因此采用下行式分节注浆。

　　（ 3 ） “ 先围后注 ” 先注外围孔，再注内部孔，防止浆向外扩散，造成材料浪费。

　　（ 4 ） “ 少量多遍 ” 填土中孔隙较大，盲目增大注浆压力及增加注浆量，浆液往往向一个方向渗透，不能保证复合加固土体的均匀性。

　　（ 5 ） “ 动态施工 ”

　　注浆工程不同于一般的打桩或土建工程，其不确定性和随机性较大。在执行有关规范的前提下施工过程中的注浆压力、流速、注入量、浆液配比、水灰比、节距、孔距等均需根据实际压浆情况及时修正。

　　第二步：偏斜桩纠偏及补强：

　　（ 1 ） 偏位反向用小钻机打孔搅拌稀释土体至断裂处。

　　（ 2 ） 用手拉胡芦慢慢把桩树直。

　　（ 3 ） 清理管桩内建筑垃圾及泥土至断裂处以下 3.5 米。

　　（ 4 ） 下钢筋笼至断裂处 3.5 米（下设托板）。

　　（ 5 ） 浇灌混凝土。

　　第三步：用锚杆预制桩补强：

　　（ 1 ） 在基础浇捣前按纠偏方案图纸结构平面布置图留设洞孔及锚杆 250*250 锚杆预制桩共 46 个，桩长 25 米，单桩承载力特征值 Ra=350KN 应在基础施工完混凝土强度达到要求后打入锚杆预制桩。

　　（ 2 ） 其中 8 根锚杆预制桩目前不需要打入，根据沉降情况经设计许可后确定是否补打。

　　七、经验总结
　　管桩经纠偏后及补救管桩断裂错值小于 1.5CM ，桩位偏差垂直基础梁的中线（ 100+0.01H ） mm ，沿基础的梁中心线（ 150+0.01H ） mm ，桩顶标偏差不大于 5cm ，经纠偏补强后管桩进行静载试验结果满足设计要求，竣工到目前已近三年其间观测沉降其值均满足设计要求。

　　通过这次偏桩得到深刻教训，使我们的建设者不断去寻找解决其方法总结经验尝试不同方案、追求工程的完美。在接下去 9# 楼施工中只因为吸取 4# 楼教训小心重视，最后结果非常理想仅偏位 1 根桩。

　　在预制管桩作为工程桩时千万注意以下几点：

　　（ 1 ） 在打桩过程中每根桩最后一节桩顶一定要盖一块废木板同送桩器一道送到桩顶标高。作用是如果在挖土时产生偏位只有上面这块木板移开就可以接桩，不需要什么清孔直接可以补强，可以大量节省时间及经济失损。

　　（ 2 ） 在打桩过程中最后一节管桩桩顶标高千万不要超出设计桩顶标高，超过时及时联系设计作裁桩处理，否则再挖土很容易断桩偏位。

　　（ 3 ） 挖土机械尽量采用长臂挖机，运土汽车尽量不在工程桩布置范围内来回跑，否则会挤动土体，使桩偏位。

　　（ 4 ） 挖土方向应根据地质资料在基坑范围内取地质较好区域先开挖，适当时候垫路基板施工。

　　（ 5 ） 挖落出桩要及时观察，必要时用钢管把桩头反撑，防止扩张偏位。

　　结束语
　　随着预制混凝土管桩在建筑工程中的大量应用，控制好预制管桩施工的质量，是保证整个建筑工程质量的重要环节。在实际工程中对出现的问题，要根据实际情况，同设计单位、施工单位共同研究，查明原因，提出明确的处理意见，采取相应的技术措施后，方可继续施工。