童偉偉,李彩霞
(隨州職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖北隨州441300)
某工程,框架結(jié)構(gòu),建筑面積約7100m2,基礎(chǔ)采用PTC-500(60)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁,管樁混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C60,設(shè)計(jì)樁長23m,單樁承載力設(shè)計(jì)值1000kN,總樁數(shù)178根。工程土層情況如表1。
表1 地質(zhì)概況
最后貫入度控制在5~8擊/10 cm(D40柴油錘)。對(duì)樁頂已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高但錘擊數(shù)達(dá)不到上述要求的,繼續(xù)超送,超送深度不超過50 cm。超送深度已經(jīng)達(dá)到50 cm而錘擊數(shù)仍達(dá)不到要求的,報(bào)設(shè)計(jì)人員處理。
在樁基施工完成后,進(jìn)入樁基靜載荷試驗(yàn)階段。根據(jù)有關(guān)規(guī)定本工程靜載荷試驗(yàn)采用堆載平臺(tái)反力裝置,按慢速維持荷載法進(jìn)行試驗(yàn),單樁豎向極限承載力值取設(shè)計(jì)值的2倍即2 000 kN。
選擇27#樁進(jìn)行試壓。27#試樁在1400kN的荷載作用下,本級(jí)沉降為10.80mm,是前級(jí)沉降的3.11倍(未超過5倍),累計(jì)沉降為22.87mm(未超過50mm);在試驗(yàn)荷載1 700kN作用下,累計(jì)沉降為32.67mm。當(dāng)試驗(yàn)荷載加到1 800kN時(shí),沉降急劇加快,樁頂?shù)淖畲蟪两盗繛?2.12mm。隨后試驗(yàn)加載停止。卸載后,回彈觀測其樁身回彈較小,最大回彈量為12.41mm,回彈率為13.90%,沉降殘余量為74.27mm。因其達(dá)到試驗(yàn)終止條件而終止試驗(yàn)(圖1)。
圖1 27#工程樁前期Q-S曲線
由于探測點(diǎn)位數(shù)量較少,持力層表面起伏較大,且持力層可能含有軟夾層,這就使得本工程打樁存在較大的盲目性。因此,樁側(cè)增加測點(diǎn)后探測到27#樁下確有0.5 m厚淤泥質(zhì)夾層,故采用穿越夾層,將夾層下礫石作為持力層的方法,穿越夾層后Q-S曲線如圖2。
圖2 27#工程樁穿越夾層后Q-S曲線
在較大的試驗(yàn)荷載作用下產(chǎn)生極大沉降,并達(dá)到規(guī)范規(guī)定的終止試驗(yàn)的條件。如27#樁在1800kN作用下的沉降都屬于此種情況。出現(xiàn)此種現(xiàn)象的原因可能有兩個(gè)。
(1)試樁在試驗(yàn)過程中被壓壞。這種現(xiàn)象可通過“基樁低應(yīng)變動(dòng)力檢測(簡稱動(dòng)測)”來判定。經(jīng)過動(dòng)測27#樁樁身均完好(為Ⅰ類樁)。
(2)試樁的樁端持力層承載力不夠。判定此種情況的方法就是比較入土樁長與地質(zhì)勘查資料中所反映的持力層埋深的關(guān)系,判斷樁端有沒有進(jìn)入持力層、進(jìn)入深度如何、持力層中有沒有軟弱夾層等情況。但使用此方法的前提條件就是要在試樁邊有詳細(xì)的勘察資料且探孔距離不要太遠(yuǎn),否則會(huì)影響判斷的準(zhǔn)確性。
由于本工程的幾根試樁離原先的探孔都較遠(yuǎn),同時(shí)也為了后面的樁基處理需要,決定在本工程場址的不同方位增加布置八個(gè)探孔,以便探明各土層的分布情況。補(bǔ)充勘察數(shù)據(jù)顯示:27#樁的樁尖已進(jìn)入5號(hào)礫石層,但礫石層存在軟弱夾層,有約1 m厚,樁尖恰好處于軟弱夾層中。
在對(duì)以上試樁的質(zhì)量問題原因查明以后,為了保證工程質(zhì)量,并順利進(jìn)行下一道工序施工,決定對(duì)本工程的樁基礎(chǔ)進(jìn)行處理,處理方法如下。
根據(jù)補(bǔ)充勘察資料和入土深度判定為樁端未進(jìn)入5號(hào)持力層或進(jìn)入持力層,但未穿透軟夾層的工程樁進(jìn)行高壓注水泥漿處理,采用如下處理方案和施工方法。
對(duì)不同區(qū)域的類似問題樁進(jìn)行管內(nèi)鉆300mm直徑的鉆孔至5號(hào)土層1m(有夾層的需鉆穿),提鉆后埋入注漿管至孔底,倒入配比為5~20mm卵石70%,中粗砂30%的填料,充填至-15m處,先注水沖洗,直到孔口為清水為止,再注漿固結(jié)。壓漿泵泵壓0.5 MPa。水泥選用普通硅酸鹽水泥,水灰比為0.5,每根樁壓漿2 000 kg水泥。在施工時(shí)要注意保持原樁身垂直度。
由于本工程的27#試樁離原先的探孔較遠(yuǎn),沒有探測到軟弱夾層,工程實(shí)踐中采取增加探孔的方法,以便探明27#樁土層的分布情況。補(bǔ)充勘察數(shù)據(jù)顯示:27#樁的樁尖已進(jìn)入5號(hào)礫石層,但樁尖下的軟弱夾層約0.5 m厚。對(duì)夾層處理后,樁基承載力有明顯提高,能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
[1]JGJ 94-94建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S]
[2]GB 50007-2002建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]
[3]DBJ/T15-22-98預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程[S]
[4]李蓓.淺談?lì)A(yù)應(yīng)力管樁錘擊法施工之監(jiān)控[C]∥第九屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(第Ⅲ卷),2000