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1、預(yù)應(yīng)力管樁施工斷樁原因和預(yù)防措施鄒泓榮CAUSEOFPILE－BREAKAGEANDITSPREVENTIONMEASUREOFPRESTRESSEDTUBULARPILEDURINGCONSTRVCTIONZOUHongrong 某糧庫采用500×125mm預(yù)應(yīng)力管樁，單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值Rk=2500kN，以硬塑殘積土為樁基持力層(或強(qiáng)風(fēng)化層)，控制貫入度為2cm/10擊。施工斷裂樁總數(shù)23根，破樁率達(dá)8％，損失30萬元，其中7號、155號、156號、269號樁位分別斷樁5根、3根、2根(均無一成樁)。1 斷樁過多的原因1.1 地
2、質(zhì)情況比較復(fù)雜 該場地軟弱土層(填土、淤泥)厚度達(dá)15m以上，從地質(zhì)剖面圖看，糧庫(北座)場地強(qiáng)風(fēng)化巖面較淺，殘積層較薄。后來在ZK1和ZK7附近的補(bǔ)鉆孔證明，該部位淤泥層直接覆蓋基巖，基巖表面強(qiáng)風(fēng)化層和中風(fēng)化巖層很薄，甚至缺失(直接到微風(fēng)化)。在這種“上軟下硬，軟硬突變”的地質(zhì)條件下打樁，管樁很快穿越軟覆蓋層后即遇硬層，貫入度突然變??；樁身反彈劇烈，樁身容易斷裂。從打樁記錄看，212號樁僅23擊就斷裂；而同一承臺未斷樁211號樁，從1～21m管樁自沉，其第22m、23m、24m分別為3擊、16擊、213擊。269號和269號補(bǔ)樁，分別
3、以20擊、22擊斷裂。糧庫(南座)場地強(qiáng)風(fēng)化巖層較深，有明顯陡坡(其偏北部位殘積層較薄)。樁尖在錘擊振動下沿巖面陡坡滑移，造成樁身斷裂。1.2 地質(zhì)資料不夠詳盡 《軟土地區(qū)工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(JGJ83－91)第七章“樁基工程勘察”第7.0.3條二規(guī)定：“當(dāng)相鄰勘探點(diǎn)揭露的持力層層面高差大于2m，或土層性質(zhì)變化較大時(shí)，宜適當(dāng)加密，必要時(shí)尚應(yīng)查明持力層厚度的變化”。該工程地質(zhì)報(bào)告在持力層層面高差太大，并有明顯陡坡的情況下未按規(guī)范要求進(jìn)一步加密鉆孔；ZK1、ZK7鉆孔強(qiáng)風(fēng)化巖層薄且無標(biāo)貫數(shù)據(jù)?！ ≡摰刭|(zhì)報(bào)告在強(qiáng)風(fēng)化層上做了8個標(biāo)貫測試，最小
4、N=50，最大N=82.9。該地質(zhì)報(bào)告采用“平均值”N=64.2，這樣的“平均值”會誤導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工。1.3 設(shè)計(jì)和施工有疏忽 在地質(zhì)比較復(fù)雜、地質(zhì)報(bào)告不夠詳盡、某些剖面明顯不利于采用管樁的情況下，該設(shè)計(jì)與一般情況基本無異，當(dāng)樁端嵌巖很淺時(shí)，若單樁承載力取較高值，不利于樁端和樁身在受壓時(shí)的穩(wěn)定；無專項(xiàng)技術(shù)交底。這樣的設(shè)計(jì)，打樁必然會有困難?！ ∈┕で拔唇?jīng)圖紙會審，施工單位未認(rèn)真熟悉地質(zhì)資料和設(shè)計(jì)圖紙，就開始從地質(zhì)條件較好的東部打樁，致使斷樁多發(fā)區(qū)暴露較晚，后期已難以改變樁型。若試打樁從不利的西北角開始，斷樁問題會及早暴露，有利于減少損失。
5、2 斷樁預(yù)防措施2.1 使用合格的管樁 管樁的混凝土強(qiáng)度等級、預(yù)應(yīng)力張拉值、幾何尺寸偏差、不允許的外觀缺陷、鋼樁尖等都必須符合有關(guān)規(guī)定。由于混凝土回彈儀僅適用于C40以下混凝土的測試，對有懷疑的管樁，可在施工現(xiàn)場取樣進(jìn)行樁身混凝土強(qiáng)度和管樁抗彎性能檢驗(yàn)。2.2 管樁的長徑比不宜超過100 當(dāng)穿越較厚的淤泥層后即碰到硬巖層時(shí)，若管樁過于細(xì)長，易在中部折斷。2.3 地質(zhì)資料應(yīng)能判定管樁的摽紗蛐詳 根據(jù)廣東地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，在石灰?guī)r地區(qū)打樁時(shí)，樁的破損率高達(dá)20％～50％；在強(qiáng)風(fēng)化巖層較薄(或缺失)的場地打樁，當(dāng)樁尖遇N>70的強(qiáng)風(fēng)化巖或中風(fēng)化巖
6、層時(shí)，破損率高達(dá)10％～20％。因此，在石灰?guī)r地區(qū)或有孤石，舊建筑物基礎(chǔ)，硬夾層，撋先硐掠?、却儾突变?，巖面陡坡等場地，可能在錘擊數(shù)不多的情況下打斷樁，因而不宜采用管樁。按廣東省規(guī)定，地質(zhì)勘察的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，遇中密～密實(shí)砂層、硬塑～堅(jiān)硬粘性土層，殘積土層及全風(fēng)化巖層時(shí)，應(yīng)每2m左右測試一次；預(yù)計(jì)作持力層的土層，應(yīng)每1m左右測試一次。2.4 防止錘擊過度 按廣東地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，達(dá)到承載力設(shè)計(jì)值的最后貫入度為2～4cm/10擊時(shí)，選擇柴油錘比較理想，此時(shí)樁的破損率不大于2％。因此，對于PC樁，沉樁總錘擊數(shù)不宜超過2000擊，最后1m的錘擊數(shù)不宜超
7、過250擊；對于PHC樁，總錘擊數(shù)不宜超過2500擊，最后1m的錘擊數(shù)不宜超過300擊。2.5 避免中途停歇 在較厚的粘土、粉質(zhì)粘土層中，每根樁要連續(xù)施打，一氣呵成。在這類土層中打樁，樁周土體結(jié)構(gòu)迅速破壞，樁貫入相當(dāng)容易；一旦停歇，樁周土體會迅速固結(jié)。停歇時(shí)間越長，土體固結(jié)越好。若再重打此樁，將其沉至設(shè)計(jì)持力層，錘擊數(shù)需增加許多，往往還因此打壞樁。若固結(jié)后因打不動而停錘，靜載試驗(yàn)表明，許多樁的承載力又達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。2.6 避免盲目施工 在試打樁中采用高應(yīng)變打樁分析儀配合測試，進(jìn)行綜合分析，定出既能達(dá)到設(shè)計(jì)承載力又不致錘擊過度的停錘標(biāo)
8、準(zhǔn)。作者單位：鄒泓榮，廣東省中山市建設(shè)委員會，副總工程師，高級工程師，
