预应力管桩静载试验沉降异常原因分析及处理.docx

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1、预应力管桩静载试验沉降异常原因分析及处理1、工程地质概况本工程场地原为农田，地形条件较复杂，场地有一池塘，地势略有起伏。各土层特性如下：、杂填土：杂色，松散，揭露厚度0.8-3.5m,工程特性较差；、粉质粘土：灰黄褐黄色，可塑，揭露厚度0.0T.8m,干强度及韧性中等；、淤泥质粉质粘土：灰青灰色，流塑，揭露厚度0.0-5.9m,具高压缩性。、粉质粘土：青灰色，可塑，揭露厚度0.0T.4m,具中压缩性；、粉质粘土：青灰灰黄色，可硬塑，揭露厚度0.0-5.0m,具中压缩性；、粉土：灰黄色，湿很湿，中密状态，揭露厚度0.0-3.3m,具中压缩性；1、粉质粘土夹粉土：灰色，可软塑，稍中密状态，揭露厚度

2、12-23.3m,干强度及韧性中等偏低；2、粉砂：灰黄色，饱和，中密密实状态，揭露厚度0.0-8.6m,具中压缩性；、粘土：青灰灰黄色，硬塑，未揭穿，具中压缩性。2 .静载试验沉降异常情况4号桩(24.0m)在前3级总沉降量为&36mm,在加载第4级(750kN)时沉降突然加大，达47.68mm,本级沉降为39.32mm,是前一级沉降量3.6Omm的10.9倍。根据规范可以终止加载，但为了查明突然沉降原因，继续加载至150OkY,总沉降量为166.71mm。5号桩(20.On1)在前4级总沉降量为11.63mm,在加载第5级(90OkN)时，沉降量突然加大，达50.93mm,本级沉降量为39.

3、30mm,是前一级沉降量3.88mm的10.10倍。继续加载至1500kN时，总沉降量为151.67mm。133号桩(24.Om)在前3级总沉降量为6.11mm,在加载第4级(75OkN)时，沉降量突然加大，达60.86mm,本级沉降量为54.75mm,是前一级沉降量2.34mm的23.40倍。继续加载至1500kN时，总沉降量为178.61mm。以上3根桩自施工完成至试验时休止时间为34-41天，施工过程正常。3 .原因分析(1)静压预应力管桩属挤土班，其在沉桩时使桩四周的土体结构受到扰动，改变了土体的应力状态，产生了挤土效应。挤土效应对松散填土有挤密作用，可提高地基承载力；但对密实土在挤密

4、的同时，易造成桩身上浮、移位和地面隆起等情况，从而影响桩的承载力。(2)在饱和粘性土中沉桩时，由于桩对土的挤压，在土中产生孔隙水压力，其随着土体的隆起和侧位移慢慢消失。如果压桩速度过快，孔隙水压力和土体变形未充分消散，此时的粘性土表现为弹塑性变形，而且上部上部土层饱和，桩周土未完成重新固结，其抗剪强度不能得到充分恢复和发挥，导致桩的侧阻力达不到要求。经分析，本工程桩的沉降异常主要原因是由于挤土效应导致桩身上浮所引起，从而引起单桩竖向抗压承载力不满足设计要求。4 .处理方法和检验4.1 处理方法基于上述情况，根据设计要求，对本工程基桩全部进行复压。静压前，将露出地面影响桩机行走的桩头全部截桩，入

5、土较深的桩先接桩处理，施工顺序是从中心开始分区域对称进行。由于液压静力压桩机对桩顶施加压力不能像竖向抗压静载一样维持长时间卸载，施压时桩尖遇到受压密实土层时压力直线上升，所以复压时压力接近终压值时需特别小心，要注意桩机压力表读数，稍有大意压力就会急速上升，可能会破坏桩身完整性或降低承载力，因此需增加复压次数和复压时间。本工程复压时大部分桩沉降量超过IOOnim,个别桩超过180mm。4.2 对处理结果的检验(1)复压完成后15天选取9根桩进行竖向抗压静载试验，最大沉降量为7.2922.32mm之间，残余沉降量为3.4913.12mm,均达到设计要求。Qs曲线无明显陡降，STgt曲线平缓，尾部无

6、明显向下弯曲。(2)选取127根桩(占总桩数的50%)进行低应变检测，所测桩桩身完整性均为I类或类桩，可作为工程桩使用。(3)选取13根桩(占总桩数的5%)进行高应变检测，所测桩竖向抗压承载力均满足设计要求。5 .预防措施5.1 严格控制压桩顺序在软土地基施工较密集的群桩时，沉桩次序不当，很容易使桩向侧挤压造成位移或涌起。对群桩承台应考虑压桩时的挤土效应.不同深度的桩基应先深后浅、先大后小、先长后短。同一单体建筑，一般要求先施压场地中央的桩，后施压周边桩，当一侧毗邻建筑物时，由毗邻建筑物处向另一方向施压。同时要求施工顺序从中心承台开始，按梅花形跳承台进行，即纵、横轴线承台两个方向均要隔一个承台

7、，才能进行下一个承台静压，同时要求任意一个承台与相邻的前后左右承台的静压时间至少间隔七天以上，以最大限度地减少相邻承台之间的相互影响。沉桩期间不得开挖基坑，一般宜间隔14d,待孔隙压力基本消散后再开挖。5.2 适当加大压桩力终压值压桩终压力的选用一般以两倍的管桩单桩竖向承载力设计值作为参考值，但施工中的压桩终压力可适当加大。因为施工中的压桩终压力是根据在施工瞬间荷载(终压力作用时间只是终压控制贯入度的瞬间)作用下有土体侧向约束的情况来确定的。在施工中应定期检查压桩的终压力是否达到预定值或超出极限值，以确保每一根桩达到设计要求且不致压坏。6 .几点建议6.1 沉桩过程的资料控制对于管桩上浮方面，

8、主要需随时监测并记录每根桩的桩顶标高，认真做好原始资料的统计及汇总工作，必要时需绘出每根桩的桩顶标高随时间而变化的曲线，或绘出每根桩与桩机距离变化的曲线。认真分析曲线变化，找出影响桩顶标高的关键因素，从而指导下一步的施工。6.2 大面积群桩建议抽桩复压管桩全部沉桩或锤击到位后，不管有无上浮，为确保桩底不发生疏松和涌桩，对于大面积群桩，须抽取一定数量的桩进行复压，压桩力可减至静载荷试验值。需复压的桩主要是指单桩承台、桩数多的承台、单桩承载力比较大的承台以及地质条件相对笈杂的承台等。6.3 相邻承台沉桩应错开一定时间由于一般桩机影响范围与填土厚度相关，但不宜小于5m,相邻两个承台施工应避开这个受影响的区域。因此沉桩顺序除了遵守一般规定外，对于软土区，相邻两个承台施工的时间间隔应错开七天以上，确保桩周土壤颗粒应力消散。