1、第六章第一節(jié)樁基工程的加固病 樁 治 理 初 探 朱紀平 孔 超 孔紅斌（寧波市機電工業(yè)研究設計院 315010）（寧波大學地基處理中心315000）（寧波城展建設公司 315010） 提要分析寧波地區(qū)常用的各類工程樁產(chǎn)生病樁的原因，歸納設計人員對各類病樁采取的相應加固措施，總結出一套實用可行的病樁治理方法。使病樁經(jīng)加固處理后能滿足樁原承載能力和完整性要求，達到正常的使用條件，節(jié)約建筑工程造價。關鍵詞病樁折裂樁錯位斷樁本文為寧波地區(qū)樁基礎工程中出現(xiàn)的病樁，經(jīng)有效治理后能正常使用的探討。文章中所指病樁為經(jīng)基樁檢測為、類的樁以及樁承載力檢測結果不能滿足設計要求的樁。此類病樁如治理措施不當，不僅大幅

2、度增加工程費用、貽誤工期，而且還危及工程安全。大部分樁基礎工程或多或少在施工中會產(chǎn)生病樁，要使病樁能滿足設計要求，仍能正常使用，須分析病樁產(chǎn)生的原因，方可采取相應的有效治理措施，以達到最優(yōu)治理效果。 一. 病樁產(chǎn)生的主要原因與分析 寧波為深厚飽和軟土地層，工程樁的主要類型有：預應力混凝土管樁、沉管灌注樁、鉆孔灌注樁，隨著城郊周邊建設和房地產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，山地建設的開發(fā)應用隨之增多，采用人工挖孔灌注樁的工程也逐漸增多。其中預應力混凝土管樁是寧波地區(qū)最常用樁型，其占樁基礎工程70%左右。但預應力混凝土管樁抵抗水平力的能力較差，而寧波深厚飽和軟土地層在設計中的布樁密度過大，施工中基坑或基槽開挖易產(chǎn)生土

3、體位移，因此常造成預應力混凝土管樁折裂或錯位斷裂。故本文著重探討預應力混凝土管樁病樁產(chǎn)生的原因及治理措施，同時涉及以上其它樁型病樁產(chǎn)生的原因及治理措施。1. 擠土型樁預應力混凝土管樁與沉管灌注樁均為擠土型樁，產(chǎn)生病樁的主要因素：（1） 設計布樁密度過大，沉樁施工產(chǎn)生大面積土體擾動，地面土體易產(chǎn)生隆起和水平位移，樁周土的抗剪強度指標嚴重下降，對相鄰樁水平擠裂或剪斷。隨著土體隆起而上抬，產(chǎn)生斷樁而喪失承載力。（2）施工沉樁程序不妥使相鄰樁的擠土產(chǎn)生樁的斷裂。如沉管灌注樁在相鄰樁身砼強度尚未增長時進行沉樁施工，沉樁擠土產(chǎn)生相鄰樁斷裂。預應力混凝土管樁在局部布樁密度較大時，工程沉樁程序不妥也會對鄰周樁

4、擠土產(chǎn)生斷裂。（3）基槽或基坑開挖過程（槽或坑）土體位移產(chǎn)生樁的傾斜斷裂。預應力混凝土管樁抵抗土體側向位移的能力極低，管樁產(chǎn)生傾斜斷裂的現(xiàn)象較普遍。即使基槽土方開挖深度不到1.5米，因槽周堆放開挖出來的土方未能及時外遠，也會因土方在自重作用下，槽壁土擠壓變形產(chǎn)生位移而使工程樁傾斜和斷裂?；娱_挖過程中因支護體位移，坑中坑土方開挖高差過大引起土體位移或挖土機械挖斗直接碰到工程樁等均易對工程樁產(chǎn)生傾斜斷裂，嚴重時出現(xiàn)錯位斷樁。（4）基樁施工原因，預應力混凝土管樁接樁焊接質量不好，因脫焊產(chǎn)生上段樁上浮斷樁。沉管灌注樁因混凝土坍落度過小，含砂率過低，拔管速度過快等因素產(chǎn)生縮頸或斷樁。2. 非擠土型樁鉆

5、孔灌注樁與人工挖孔灌注樁為非擠土型樁、產(chǎn)生病樁的主要因素如下：（1）鉆孔灌注樁產(chǎn)生病樁主要有二大因素： 鉆孔灌注樁孔底沉渣過厚，使樁的承載力嚴重下降。 樁孔內為水下混凝土澆灌施工，在離地表小于15m范圍內，由于高差的減小，導管內混凝土自重壓力降低，不能有效置換導管插入處混凝土及混凝土面以上的泥漿，此時須不斷提拔導管，減少導管插入混凝土內的深度，導管內混凝土方能下落。在導管不斷提拔過程中，導管有可能瞬間拔出混凝土面，此時混凝土受到泥漿水稀釋，使該斷面混凝土強度嚴重下降。現(xiàn)場靜載試樁證實此時樁承載力不到設計承載力值的一半。因該斷面樁混凝土強度嚴重下降，可視為斷樁。采用商品混凝土澆灌后上述問題基本消

6、失，偶爾也會出現(xiàn)上述斷樁情況。（2）人工挖孔灌注樁是質量較可靠的樁型，但存在樁端土應力釋放而使端阻值下降，或樁端積水清除不徹底，以及樁端土人工擾動等因素，使樁的承載力值下降，達不到設計承載力的要求。 二. 病樁治理1. 預應力混凝土管樁病樁治理（1）核實斷裂深度，判斷折裂樁與錯位斷樁根據(jù)建設單位或施工單位提供的低應變動測資料及樁施工平面偏位數(shù)據(jù)，作為治理病樁的依據(jù)和確定治理方案。假定樁位放樣和沉樁施工與設計樁位無誤差，由測定樁上口的傾斜度和樁頂偏位可估算斷裂深度，測量方法詳見圖。根據(jù)測得（度）值與樁頂偏位a（m）值、可計算出斷裂深度h（m）hatan （m）如測得3.2（度） a0.65（m）

7、 h11.63m 8.5（度） a0.65（m） h4.35m根據(jù)以上方法計算的斷裂深度h值與低應變動測結果斷裂深度值相比較，誤差較小為折裂樁，誤差過大為錯位折斷樁。另因管樁截面剛度較大，上段樁為直線折裂或折斷，也可通過管內照明觀察判斷折裂樁或錯位折斷樁。（2）折裂樁扶正措施及實例因上述原因預應力混凝土管樁產(chǎn)生折裂或折斷，在目前管樁基礎中較為常見。折裂樁的承載力大大降低，從而嚴重影響了建筑工程的安全。經(jīng)過病樁治理使其能恢復到樁的原承載能力具有現(xiàn)實意義和使用價值。寧波鎮(zhèn)海殘疾人綜合服務大樓預應力混凝土管樁基礎，因基槽土方開挖后堆放在槽周邊，造成基槽內工程樁整體位移，最大樁頂位移達1.0米，從而產(chǎn)

8、生管樁折裂和折斷。其中折裂樁扶正加固過程詳見圖2。 首先在樁偏位的相反方向（外側）鉆孔取土，然后采用比樁內徑小2厘米左右的扶正鋼管穿越至樁斷裂部位以下，在扶正鋼管上施力F扶正，在樁扶正過程中樁內側出現(xiàn)土體孔隙應及時回填中粗砂，直到樁上口的傾斜度為零，拔出扶正鋼管，然后往管樁孔內灌筑混凝土。其折裂樁經(jīng)扶正加固處理后，再經(jīng)高應變和低應變檢測，樁承載力及完整性均能滿足設計要求。 （）錯位斷樁扶正措施及實例錯位斷樁由于完全喪失樁的承載能力，一般如及時發(fā)現(xiàn)可采取補樁處理。當無條件補樁時，只能對錯位樁補強加固。寧波青嶺彎一區(qū)三標段工程的塔吊樁基，因土方坍塌造成作為塔吊樁基的管樁錯位斷裂。其處理首

9、先為錯位對接，錯位對接步驟詳見圖：在扶正鋼管上向位移方向施力F，由于被動土壓力Ep的作用，上節(jié)樁錯位斷點A向下節(jié)樁斷點B處對接移動，繼續(xù)在扶正鋼管上施力，可通過樁管內照明觀察，直到錯位點AB基本吻合，然后將扶正鋼管再反向插入穿越至樁斷裂部位以下，反向施力扶正上節(jié)樁體，其余扶正措施同折裂樁扶正措施。管樁扶正過程中樁內側出現(xiàn)土體孔隙而采取回填中粗砂的方法僅適用于折裂樁，因其斷裂面扶正后較吻和。錯位斷樁扶正過程中不宜填中粗砂，宜填碎石。如果回填中粗砂，因其扶正后斷口對接處間隙較大，當在孔內鉆孔清泥和抽排孔內泥漿水時，樁周填砂會通過斷口進入樁孔內隨泥漿水排出至地面，造成樁周地面下陷。（）管樁扶正后孔內

10、灌筑混凝土加固程序 折裂樁經(jīng)扶正后其裂面基本吻合，具有傳遞軸壓力能力。如斷裂面以下大于2米范圍樁孔內未進泥土，即可清洗樁孔，置入鋼筋籠，澆灌混凝土振搗密實。如樁孔內進泥土，則須鉆孔清泥，再清洗，置入鋼筋籠，澆灌混凝土振搗密實。加固后樁內孔在斷裂面以下2米至樁頂范圍內為實體鋼筋混凝土，管樁內壁與鋼筋混凝土澆結成整體，且折裂樁扶正后裂面基本吻合，具有傳遞軸壓力能力，故加固后樁能較好地恢復原來的承載能力，并具有一定的抗水平力能力。 錯位斷樁因錯位使斷口復位不能完全吻合，扶正后即使采用孔內鋼筋混凝土實體整澆，且加大斷裂面以下孔內鋼筋混凝土的插入深度，但由于管樁外側土壓力大于內壓，漿液不可能全截面進入樁

11、斷裂口間隙，管壁斷口處仍存在較大間隙，喪失了管樁本身直接傳遞軸壓力功能，故不能有效傳遞軸壓力。為此宜采用樹根樁的工藝澆筑樁孔內混凝土，即先清洗樁孔內壁，抽干孔內泥漿水，置入鋼筋籠，然后預埋注漿管，再在孔內填滿碎石，進行注漿施工。由于注漿壓力大于外壓力，漿液不僅填充碎石空隙，而且還在樁斷口處不斷滲透，隨著注漿量增大，滲透漿液還能加固樁扶正過程中被擾動的土，不僅斷囗空隙被漿液充填，使斷樁上下節(jié)管壁充分連接，而且還加固被擾動土，使樁的承載力得到恢復，滿足正常的使用條件。2. 其余病樁治理（）沉管灌注樁病樁處理沉管灌注樁由于上述因素產(chǎn)生平面偏位與管樁偏位有質的不同，在側向水平力作用下，沉管灌注樁樁身呈

12、弧形彎曲偏位。當出現(xiàn)第一道裂縫裂深到主筋后，隨著側向水平力繼續(xù)加大，在第一道裂縫上下相當于箍筋間距將出現(xiàn)第二道、第三道裂縫，第四、五道裂縫。裂縫細而密，未向樁心發(fā)展。而管樁僅在出現(xiàn)第一道裂縫后在水平力作用下迅速向樁心發(fā)展，呈直線折裂（斷）偏位。所以此時沉管灌注樁還具有一定承載力，平面偏位一般不宜扶正。如低應變檢測淺部斷裂，宜用鋼護套筒扶壁，人工挖土至斷裂處，鑿去斷裂部位混凝土，再用提高一級細石混凝土澆筑至樁頂。深部斷裂一般采用靜壓錨桿樁補強。（）鉆孔灌注樁病樁處理鉆孔灌注樁病樁主要由于水下混凝土澆筑過程離地表15m左右處因導管脫離，混凝土受泥漿水浸入，使局部混凝土強度過低，及孔底沉渣因素使樁的

13、承載力值降低，有效的處理方法為采用注漿加固。 樁身混凝土強度過低或頸縮補強在樁平面盡可能靠近二測（對稱）鉆孔埋設注漿管，深度超越加固截面2m以上，對稱注漿，使加固截面上下2m范圍內土體得到加固，與加固樁膠結成整體，由于大幅度增大低強度的截面面積，可達到正常樁的等效強度。 樁底沉渣因素承載力值降低補強：可采用樁底后注漿加固，在樁平面二側（盡可能近樁邊）鉆孔埋設注漿管，最佳方法可采用樁心鉆孔取芯埋設注漿管，埋設深度至樁底0.5m，注漿加固。根據(jù)坤和集團寧波嘉和中心1000鉆孔灌注樁試樁報告21樁試樁結果，極限承載力值Ru4600kN，因樁身預埋了注漿管，孔底注漿加固后再進行靜載荷試樁，樁的極限承載

14、力值Ru15400KN，樁頂位移不到18mm。樁底注漿加固后樁的承載力值成倍數(shù)提高。對比-曲線見圖。（）人工挖孔灌注樁病樁處理人工挖孔灌注樁主要是由于樁端土強度不足或孔底積水使樁端混凝土強度下降等因素產(chǎn)生樁承載力不足，可采用與鉆孔灌注樁相同的注漿加固。三. 結語：1. 工程中采取可靠的施工手段，優(yōu)良的設備及精心管理，可減少出現(xiàn)病樁的數(shù)量。但病樁還是不可避免，猶如衛(wèi)生條件極好還是有人生病一樣。如何加固病樁，達到正常樁的工作性能仍值得我們探討。應認真分析產(chǎn)生病樁的原因，根據(jù)不同樁型、地質條件、病樁診斷、采取相應有效的加固措施，以達到正常樁的承載力值。2. 上述加固病樁的方法均經(jīng)過工程實踐的檢驗，是

15、行之有效的。本文是根據(jù)實踐返回的總結。還有很多方法在探索，從發(fā)展和創(chuàng)新來理解，還有更好的手段，留給巖土工程界同仁探索。3. 病樁治理須由專業(yè)隊伍去完成，因專業(yè)隊伍有大量工程經(jīng)驗積累，其治理手段成熟和裝備齊全，具有熟練治理病樁的施工人員與技術力量，使治理的病樁能達到正常樁的效果。本文初步探討對病樁的治理，請指正。參考文獻 建筑基樁檢測技術規(guī)范（JGJ106-2003） 浙江大學土木工程測試中心寧波嘉和中心鉆孔樁靜載試驗分析檢測報告預應力管樁基礎質量的分析及防治對策 孔清華（寧波市機電工業(yè)研究設計院 浙江寧波315012）摘要：近年來工程實踐中，隨著預應力管樁基礎的廣泛使用，出現(xiàn)了常見的質量問題，

16、本文在對預應力管樁實際使用中所出現(xiàn)的問題，對質量事故產(chǎn)生的原因進行了分析及相應的防治對策。關鍵詞：折裂 布樁密度1、前言在沿海深厚軟土地區(qū)，深基礎是工程實施的主要類型。預應力管樁構件通過現(xiàn)代化工廠生產(chǎn)，工藝先進、產(chǎn)量有保證、品種多，成為樁基礎工程中的主要樁型。一般多層、小高層和高層建筑及工業(yè)廠房樁基礎工程的樁型，首選預應力管樁，由于市場因素工廠化生產(chǎn)的商品樁質量應由生產(chǎn)廠保證。本文主要是應用過程包括沉樁工藝和沉樁程序、設計布樁密度、基礎土方開挖、樁穿越土層地質條件和土性等；構成影響樁土工作的承載力性狀和樁體自身的質量問題。討論工程防治對策。2、常見預應力管樁基礎的質量問題與分析2.1預應力管樁

17、細裂縫 圖12.1.1裂縫原因量大面廣的多層框架住宅首選小直徑管樁，如預應力管樁為400，壁厚55的薄壁管樁，采用靜壓沉樁施工，沉樁后隔23天觀察工程樁的內壁，可見到細裂縫滲出的斷續(xù)水印痕跡，沿螺旋箍位置重合，一般沉樁施工質量檢驗過程易忽略，不易被發(fā)現(xiàn)。三年前舟山市質監(jiān)站對沉樁后400薄壁管樁檢驗時發(fā)現(xiàn)內壁裂縫，而且普遍存在，在寧波已完成沉樁施工工地仔細觀察管樁內壁裂縫，也有發(fā)現(xiàn)，但并不普遍。當樁穿越較硬的土層須很大的壓樁力，由于壁薄易出現(xiàn)管樁內壁裂縫。說明沉樁壓力大小與管樁內壁裂縫有關，舟山地質條件樁穿越土層時的沉樁力，一般均接近或超出管樁的截面極限抗壓強度，所以出現(xiàn)管內裂縫較普遍。2.2承

18、臺樁中的預應力管樁的偏位與折裂預應力管樁抗水平力的性能很弱，設計布樁密度過大，施工沉樁程序不妥，日沉樁數(shù)量過多等。在飽和軟粘土地層中均會產(chǎn)生大的超靜孔隙水壓力，由于土層的滲透性極差，超靜孔隙水壓力累積過快，使土體產(chǎn)生大的水平位移和過快的地基土隆起，對管樁產(chǎn)生大的位移推力造成預應力管樁的折裂；在管樁基礎的承臺施工時的土方開挖或深基坑土方施工，最容易造成管樁位移和折裂；擬建場地一側臨河，或防止沉樁擠土影響采用間隔排列的清水護壁鉆孔的保護措施，均會產(chǎn)生場地土的應力場變化，沉入土中的預應力管樁向薄弱應力場方向位移，從而造成預應力管樁的折裂等。2.2.1預應力管樁的折裂承載性狀分析根據(jù)圖2a， 預應力管

19、樁在側向水平力作用下在樁的一定部位產(chǎn)生的裂縫，隨著水平力的增大，裂縫寬度逐漸加大，并向樁心延伸，一般不會在樁身其他部位產(chǎn)生第二條裂縫，因而呈折線型開裂。如圖2b，一般砼樁（包括預制樁、沉管樁、鉆孔樁）在側向水平力作用下，在樁的某一部位出現(xiàn)裂縫，樁的主筋受拉屈服，鋼筋的抗拉強度提高，裂縫不再向樁身發(fā)展，在相近截面位置出現(xiàn)第二道裂縫、第三道裂縫在側向水平力持續(xù)作用下，裂縫按一定間距逐漸增多，但裂縫寬度不大，樁身呈弧形微彎，在弓背有多道細裂縫。從承載性狀分析，預應力管樁體呈折線狀折裂，基樁的承載力大幅度削弱，尤其是向一側有規(guī)律折裂，預應力筋因低延伸率而拉斷，裂縫寬度向樁心發(fā)展。樁的承載性狀大幅度降低

20、，會危及工程的安全。尤其是均向一側偏位對工程危害更為嚴重。2.2.2預應力管樁產(chǎn)生折裂的原因沉樁程序引起的樁偏位折裂 平面見圖3某工程采用500預應力管樁獨立承臺基礎，在北側采用排列清水護壁減壓，防止沉樁擠土對需要保護一側建筑物的影響，由于排列鉆孔對地基土產(chǎn)生削弱條帶，阻止沉樁擠土對要求保護建筑物侵害，場地內土體的初始應力場平衡被破壞。沉樁程序由建筑物平面西端（短邊）開始，連續(xù)向東推進，土的孔隙水壓力累積過快，土體除局部隆起過快之外，樁頂幾乎全部向北推移，產(chǎn)生樁體折裂，沉樁完成后抽檢32根樁進行低應變動測，其中6根樁為四類樁，13根為三類樁，16根為二類樁，無完整的一類樁。2.2.3管樁折裂嚴

21、重影響單樁承載力值。北侖區(qū)外商某工程，平面見圖4 設計采用500預應力管樁I 區(qū)布樁密度 2.04% II 區(qū)布樁密度 3.79%III區(qū)布樁密度1.88%圖 四施工沉樁程序先由III區(qū)開始，即將完成時1、II區(qū)同時沉樁施工，而且按承臺為沉樁程序單元，完成一個承臺的樁數(shù)后轉向下一個承臺樁，一個承臺最多達9根樁，也按連續(xù)完成一個承臺的沉樁施工后轉位。可見該承臺范圍的土體超孔隙水壓瞬間加大，并累積過快，且日沉樁數(shù)量最多達24根，日夜連續(xù)施工，土體沒有泄壓的間隔時間。如III區(qū)作了7根樁的靜載荷試樁，在中心部位除96號樁達到設計極限承載力標準值的要求外，其余6根樁均達不到設計極限承載力標準值，且主要

22、集中在III區(qū)的東端。見表1500預應力管樁單樁極限承載力標準值對比表樁號樁長（M）持力層編 號樁端土進入持力層深度(M)樁的極限端阻力qpk(Kpa)估算單樁極限承載力標準值Quk(KN)靜載荷試樁確定極限承載力標準值Quk(KN)59#315-25.5822001530900137#315-26.0422001550900201#34.85-312.123000236060058#315-25.5822001530135041#34.85-3300015001050149#34.85-3300015001200在III區(qū)東端（1618）軸的布樁密度達3.4%，不合格樁集中（58、59、13

23、7、201號樁）。在II區(qū)有4根樁作靜載荷試驗，試驗結果700號樁Quk=292KN，第二次再作靜載荷試驗，承載力值有所提高，但仍然極小。另一根為598號樁，靜載荷試驗結果Quk=960KN。從以上靜載試驗結果，出現(xiàn)單樁極限承載力標準值嚴重過低的情況，實屬罕見，分析其原因有： 經(jīng)分析對于試樁結果差12級荷載的樁主要是地質條件復雜之故，其他試樁并經(jīng)附近補充鉆孔，結果地質條件未見異常，關于提供的計算參數(shù)也在范圍之內，即使計算參數(shù)過高，僅影響12級試樁荷載的可能，而不會出現(xiàn)承載力嚴重偏低情況。 根據(jù)布樁密度和沉樁程序分析，承載力嚴重偏低的樁主要集中在設計布樁密度較高的范圍，施工上未采取有效措施，而且

24、施工速度過快，日沉樁達24根，日夜施工，孔隙水壓累積過快。 受到擠土影響產(chǎn)生樁的折裂，裂縫向樁心發(fā)展，造成樁的截面削弱產(chǎn)生構件承壓破壞，因有效截面減小，使樁承載力嚴重降低。個別樁經(jīng)低應變動測為完整的樁，由于擠土產(chǎn)生孔隙水壓使地面隆起使樁產(chǎn)生上浮，試樁荷載達到樁的側摩阻力時，樁產(chǎn)生刺入破壞。 沉樁過程樁的垂直度超過規(guī)范要求時，在沉樁過程過程中隨意進行校正，使管樁在施工中產(chǎn)生裂縫。2.2.4基礎土方開挖施工產(chǎn)生預應力管樁折裂由于管樁的預應力筋滿足起吊運輸為基礎，尤其是PTC樁，含鋼率僅0.18%左右，與建筑樁基技術規(guī)范（JGJ94-94）第4.1.7條預制樁最小含鋼率0.8%（錘擊）和0.4%（靜

25、壓）要求相差甚遠，再加上光滑圓形截面，被動區(qū)的機床系數(shù)難以發(fā)揮，基坑位移產(chǎn)生管樁折裂，在機械挖土時觸及樁頂，直接致管樁折裂，以及淺基承臺挖土未及時清運堆放在一側，均會產(chǎn)生樁的折裂，如江東某房產(chǎn)公司四期工程，承臺基礎僅開挖1.5米深，由于土堆在一側，產(chǎn)生大的土體位移造成工程樁的嚴重位移折裂。3、樁身上浮樁身上浮不僅僅是預應力管樁，凡是擠土樁均會產(chǎn)生樁身上浮，上浮量的大小與布樁密度、沉樁程序、日沉樁根數(shù)等因素有關，而且也與樁表面與樁周土的親附性有關，如樁土之間親附性較好，即使樁身隨著土體隆起而上浮，但樁的下部由于樁土親附性好，可阻止部分上浮量。如科技園區(qū)某大廈布樁密度達到4.2%，368號樁沉樁時

26、測得樁頂標高-1.880米，共計412根工程樁的沉樁施工全部完成后，重新測368號樁頂標高為-1.605米，標高相差達0.275米，考慮沉樁壓力松弛，樁頂反彈量0.1米，368號實際樁頂上浮量為0.175米，當用高應變對174號樁高應變檢測，測得單樁極限承載力標準值Quk=1577KN，達到估算承載力值，并繼續(xù)對174號樁進行靜載荷試樁檢測。測得單極限承載力標準值Quk=980KN，出現(xiàn)如此大的承載力差，使工程難以繼續(xù)，為慎重起見對174號樁進行第二次靜載荷試樁，仍然測得Quk=960KN，經(jīng)低應變動測樁身質量完整，靜載荷試樁測得Quk相當于該樁的側摩阻力，說明樁端阻力沒有發(fā)揮，這與樁頂上抬，

27、樁端持力層處脫空有關。4、樁土親附性對樁承載力影響預應力管樁靜載荷試樁結果出現(xiàn)達不到估算承載力值問題，工程上婁有發(fā)生，而且較普遍，出席過幾次專家論證，如勘察報告提供計算參數(shù)合理的情況主要有以下分析：4.1工程中出現(xiàn)的現(xiàn)象 樁端持力層為堅硬性土（如老粘土、硬塑粘性土、砂土、礫砂等），樁穿越土層為飽和軟土的預應力管樁，如沉樁壓力或錘擊貫入度滿足，經(jīng)靜載荷單樁承載力檢測，一般都能滿足估算承載力值要求。 樁穿越土層主要是飽和軟土土層，最大沉樁阻力一般為0.50.75Quk，按規(guī)范靜載荷試樁結果達不到估算極限承載力標準值Quk，的比例占統(tǒng)計試樁的20%左右，其中差一級試樁荷載占70%，差二級試樁荷載占3

28、0%。 樁穿越土層主要土層為飽和軟土，樁端持力層為軟可塑性土層的預應力管樁，最大沉樁阻力為0.40.6 Quk，靜載荷試樁結果達不到估算單樁極限承載力標準值Quk，的比例大幅度增加，占統(tǒng)計試樁的60%，而且差二級試樁荷載的比例上升到50%。上述情況對工程設計帶來困惑。4.2 原因分析工程中應用歷史悠久的鋼筋砼預制樁，最理想的持力層為粘性土，沉樁阻力不大，但樁的承載性能很好，而且穩(wěn)定。沉樁阻力與樁的承載力值沒有必然關系，根據(jù)上海地質條件，樁端持力層為暗綠色粘土層。根據(jù)上?；A公司統(tǒng)計，沉樁力：樁的極限承載力=1:3的關系，寧波地質條件，持力層為粘性土，樁穿越土層無砂層的比值為1:22.5關系。單

29、樁承載力值，經(jīng)13根試樁統(tǒng)計，預制方樁與管樁同屬預制型樁，采用相同的計算參數(shù)，承載力值完全不同。追其原因，預應力管樁采用壓力離心澆筑，樁體密實度可達100%，作為構件是優(yōu)秀的，作為基樁須沉入土中，樁的側表面與土之間關系附著性差，如將預應力管樁沉入土中一周時間，再將樁體撥出，樁的表面附著土幾乎沒有，尤其是飽和軟粘土，不存在擠密效應，相反對樁周土的擾動，土的抗剪強度大幅度下降。由此可知樁的側摩阻力就很低。預制方樁就不一樣，用傳統(tǒng)振搗法澆筑樁體砼，砼的密實度達不到100%，樁體存在肉眼看不到的微細孔，當樁沉入土中，樁側周土隨著時間的增長，土中的孔隙水被砼微細孔吸收，土緊密附著在樁側，當樁沉入土中只要

30、1天時間如將樁拔出土層，見到的是樁側附著一定厚度的土體，說明樁與土之間由于樁側表面存在強的附著力，樁的側摩阻力大幅度提高，采用相同的計算參數(shù)，靜載試樁結果：當樁穿越土層為軟土，樁端持力層為軟可塑粘性土，承載力值差達50%，當樁穿越土層為粉土，因有沉樁擠土的擠密作用，承載力值基本相同。5、工程防治與對策5.1管樁內壁螺旋細裂縫的防治管樁內壁細裂縫一般出現(xiàn)在薄壁型管樁，該裂縫一般與沉樁壓力有關。當沉樁壓力超過管樁截面極限抗壓強度的90%以上。管樁內壁裂縫出現(xiàn)的機率較高，所以薄壁管樁一般應用于樁的穿越土層沉樁阻值較小的地層。當樁穿越土層沉樁阻值較高的如砂土層、砂質粉土、礫砂層或厚層粉質粘土、粉土等，

31、沉樁阻力很大，宜避免采用薄壁管樁，改用厚壁管樁。對于已經(jīng)出現(xiàn)管內壁細裂縫，對豎向承載力影響不大，在非地震區(qū)可以不作處理，在地震區(qū)，須承受地震力的作用，由于細裂縫的存在預應力主筋銹蝕，嚴重影響承受水平力的能力，因此須將在管內壁裂縫范圍，采用C40細石砼澆灌，并摻10%UEA微膨脹進行補強處理。5.2管樁折裂的預防預應力管樁折裂現(xiàn)象很普遍，一旦管樁折裂，嚴重的達III、IV類樁，輕微的為II類樁，嚴重影響樁的承載性能，即使補強也難以達到完整樁的作用。因此管樁施工與設計以防為主，以補為副。根據(jù)管樁折裂原因分析可知，大部分折裂是可以預防的。5.2.1合理的設計布樁密度在飽和軟土中施工擠土樁，土的超靜孔

32、隙水壓力累積很快，消失極慢，引起大面積土體擾動，土體位移和隆起，布樁密度過大會產(chǎn)生強的泥流使管樁折裂，嚴重的產(chǎn)生折斷。設計人員往往忽視預應力管樁設計布樁密度的控制，所以出現(xiàn)眾多的管樁折裂，一般設計布樁密度超過3%時如對沉樁程序未作明顯要求，管樁折裂的比例很高。為此，設計布樁密度須進行控制。如果出現(xiàn)布樁密度過高，結合地質資料選用第二持力層，提高單樁承載力而減少樁數(shù)，或改變樁徑或樁型，使單樁承載力值與導荷的荷載近似成倍數(shù)關系，使各樁基承載水平接近，樁的承載性能得到充分發(fā)揮，有效使樁的數(shù)量減少，達到布樁面密度降低。5.2.2沉樁施工防止管樁折裂 合理的沉樁施工程序飽和軟土地層施工擠土樁須防止沉樁擠土

33、產(chǎn)生的超靜孔隙水壓力增加過快，使短時間內局部土體位移和隆起過大，并不斷擴大到整個場地造成管樁折裂。其措施：沉樁施工時須周密考慮沉樁施工程序，尤其是設計布樁密度較大的工程，施工程序應避免按承臺集中沉樁流水程序，采用按縱軸單樁流水，相鄰樁沉樁有一定時間間隔，使土的孔隙水有一定量的泄壓，再就是加大樁架移動距離，擴大沉樁區(qū)場地的泄壓面積，可有效降低孔隙水壓的累增，施工者應類同沉管灌注樁施工程序相似的原則和要求進行施工。 控制日沉樁的樁數(shù)當設計布樁密度較大的工程進行施工沉樁時宜控制日沉樁數(shù)量。理論上在飽和軟粘土地層施工擠土樁，有防止沉樁擠土產(chǎn)生超靜孔隙水壓力劇增的方法，將孔隙水壓力控制在對管樁輕微影響的

34、范圍，如沉樁施工時采用盡可能較短的時間內將施工范圍覆蓋整個場地，也就是整個場地均參與泄壓的作用。當沉樁施工產(chǎn)生的孔隙水壓與泄壓平衡，就可求得日沉樁的數(shù)量，但目前還沒有類似的計算公式。常用的方法是根據(jù)場地內預設的孔隙水壓力檢測和土的位移及隆起量的檢測結果，來確定日沉樁根數(shù)，也就是我們常說的信息化施工，可有效防止管樁施工的折裂及已成樁的上抬懸腳影響樁的承載力。 靜壓沉樁，以抬架控制對樁折裂影響靜壓沉樁在市區(qū)施工符合無噪音環(huán)保要求而應用普遍，但由于沉樁壓重反力不足，而產(chǎn)生抬架，因荷重的不平衡易產(chǎn)生大的水平力，造成管樁的折裂，所以預應管樁宜按最大估算沉樁力乘1.2倍的配重，避免抬架。一般估算最大沉樁力

35、公式為：N=0.4Uqsi·hi+4A·qp qs、qp標準值（暫估值）。 沉樁過程發(fā)現(xiàn)樁的垂直度超過規(guī)范要求時，不能在沉樁過程中校正，待沉入指定標高在接樁時較正垂直度，可減少管樁的折裂。5.2.3土方施工中預防管樁偏位而折裂因預應力客樁在側向土壓力作用下，非常容易產(chǎn)生偏位而使管樁折裂，所以在基槽或基坑土方施工中特別須謹慎，須采取有效防止管樁偏位的措施。 采用機械挖土，須留出一定的距離，防止直接挖到樁身而使樁偏位折裂。 開挖獨立基槽或槽杭時，避免在一側挖方過深，確保樁的兩側挖土高差不超過1米。 有地下室的樁基工程，不宜露出開挖深度以上，如因沉樁因素高出開挖深度1米以上的樁須

36、作好紀錄，待基坑土方開挖時，對高出開挖深度的樁，須小心挖土，避免碰擊樁身，并宜在樁四周挖土，避免過大的土壓力差將樁推斷或折裂。5.3傾斜折裂預應力管樁的處理對于折裂傾斜樁一般不宜扶正，如果采用強行頂拉扶正，會使樁全部折斷，如果采用在折裂向挖土，在反向施以小力，使樁的傾斜減少，這對工程樁是有利的，關鍵是須知道樁的折裂位置，除低應變動測告知外，尚可用燈吊入直接檢測，一般的加固原則和方法有： 對于II類樁原則上不作處理。 對于III類、IV類樁，利用管樁空心，用微膨脹鋼筋砼在裂縫上下各不小于2米處，澆灌密實，主筋不小于612。 如果同一承臺工程樁均向一側折裂，則須另外加錨桿樁補強，注意樁的形心與柱的

37、重心重合。管樁內灌砼也不是最有效的上策，因預應力管樁采用離心澆筑，內壁存在低強度的浮漿，很難與新澆的砼形成整體。如果微膨脹未發(fā)揮作用效果更差，所以只能將管樁空心全部用砼灌密是上策。6、評述與建議1、預應力管樁在工程應用中即使出現(xiàn)眾多問題，但由于建筑業(yè)工業(yè)化生產(chǎn)的方向功不可抹。應用時須因地制宜。2、如果預應力管樁除了高強預應力鋼筋以外，另加非預應力鋼筋可以防止管樁的折裂，而且在地震區(qū)尤為重要。3、正確了解管樁的折裂原因，采用相應的預防對策，可以降低管樁的折裂。4、管樁的工程應用，須結合上部荷載的地質條件，提高單樁承載力，減少樁數(shù)，從而降低布樁密度，而且可降低造價，這方面尚須精心設計及樁的優(yōu)化分析

38、方能達到。參考文獻：孔清華 鋼筋砼空心方樁研究報告 甬建科鑒字2000006號甬建科鑒字2000003號樁心注漿靜壓錨桿樁本實用新型涉及土木建筑工程中建（構）物的樁心注漿靜壓錨桿樁基礎，主要用于既有建筑基礎托換、房屋增層、房屋傾斜、糾偏、止沉等的基礎加固工程、也常用于樁基工程補樁、及逆作法施工的復合樁基設計與施工的靜壓錨桿樁基礎，通過錨桿樁心后注漿、使樁的承載力值大幅度提高。土木建筑工程中靜壓錨桿樁基礎是質量可靠的一種常用的樁型，有國家專業(yè)技術規(guī)程（錨桿靜壓樁技術規(guī)程）YBJ227-91，用于基礎加固工程和工程補樁的靜壓錨桿樁的工程因樁的承載力值未得到有效發(fā)揮使工程造價昂貴；承載力值未得到有效

39、發(fā)揮使設計布樁密度過大、樁穿越土層為飽和軟土地層擠土對鄰周建（構）筑物與地下管線影響加大、鋼筋砼預制樁的工程應用受到制約。為充分挖掘預制樁承載力性能和潛力、在預制樁心注漿提高樁的承載力值、減少樁數(shù)、降低布樁密度、減小擠土對鄰周影響、使工程造價降低、提高樁基工程質量。根據(jù)樁心注水泥漿的工程實測：樁端持力層為砂性土、承載力值可提高40-50，持力層為粉土可提高25-35、持力層為粘性土可提高15-25。用于靜壓錨桿樁可同時根據(jù)土層性質選擇加固樁周土層、使錨桿樁的承載力值提高35-50。本實用新型的目的樁心注漿靜壓錨桿樁在樁心預埋注漿管采用后注漿技術提高樁的側阻力和樁端阻力，使樁的承載力值提高35-50，使每KN承載力工程造價降低、因樁的承載力值大幅度提高、可用于高層建筑樁基礎、可減少數(shù)量，縮短施工周期、初估可降低成本20-35。本實用新型的優(yōu)點根據(jù)土層性質選擇最有利于注漿加固土層進行樁端持力層和樁周土層的加固、使承載力值得到最有效的提高，減