預制方樁的缺陷分析及治理（一）
發布時間：2010-01-14 共1頁
關鍵字：預制方樁 缺陷 波形曲線 PIT PDA 沉降
0．引言
近年來，預制方樁在上海地區的多層、小高層民用住宅以及工業廠房項目的基樁工程中得到了廣泛的應用，隨之而來的，由于打樁過程中多節樁接頭的焊接質量不好、現場預制而導致樁身混凝土強度偏低、錘擊應力過高及土方開挖等施工因素而造成的預制方樁產生裂縫、斷裂甚至上下節脫離的工程質量事故時有發生。沉樁后的基樁檢測，成為對預制方樁施工質量的主要控制手段之一。
本文以位于上海郊區軟弱土層上建造的一12層住宅樓為背景，介紹在用PIT（美）(Pile Integrity Tester) 樁身完整性測試儀進行低應變檢測和靜載荷試驗后，結合沉降測量、地質資料、施工資料等進行綜合分析，對樁的缺陷性質做出了正確判別，并采取了動力復位的治理方法及PDA（美）（PileDriving Analyzer）打樁分析儀的高應變法對復位效果進行評判，由此杜絕了工程隱患。
1．工程概況
某民用住宅工程為12層的框剪結構，基樁采用混凝土預制方樁。樁型為JZHb-235-1313B，樁端持力層為⑤-1b粉質粘土夾砂層，單樁抗壓承載力設計值為680kN，總樁數為235根。場地地質概況：擬建場地屬濱海平原地貌類型，樁長范圍內各土層物理力學指標表1。
2．工程樁檢測結果
該工程基坑開挖1.5米左右，按設計要求對3根樁進行單樁豎向抗壓極限承載力試驗，試驗前的低應變動測試驗發現其中2根的反射波曲線出現明顯的接樁位置缺陷，其57#和106#樁低應變反射波曲線分別見圖1和圖2。
表1 地基土土層分布及物理力學指標
|
層號 |
土層名稱 |
厚 度（m）
|
比貫入阻力Ps（Mpa） |
標準貫入 N63.5（擊） |
預制樁 |
|
|
fs（kPa） |
fp（kPa） |
|||||
|
②
|
粉質粘土 |
0.00~2.20 |
0.60
|
|
15 |
|
|
③
|
淤泥質粉質粘土
|
615~8.90 |
0.48
|
|
<6m,15 >6m,20 |
|
|
④ |
淤泥質粘土 |
3.90~8.10 |
0.59
|
|
20 |
|
|
⑤1a |
粘土
|
4.40~7.30
|
0.80 |
|
30 |
|
|
⑤1b |
粉質粘土夾砂
|
2.95~13.20
|
1.73
|
5.7 |
50
|
1500
|
|
⑤4 |
粉質粘土
|
0.00~6.30
|
3.37 |
7.8
|
65
|
2000 |
|
⑦1
|
砂質粉土
|
0.00~6.55
|
8.02 |
25.4 |
75 |
4000 |
|
⑦2a
|
粉砂
|
7.90~14.90 |
14.27
|
39.6
|
90
|
6000 |
圖1. 57#樁低應變實測曲線
圖2. 106#樁低應變實測曲線
隨后的靜載試驗結果也表明此2根試驗樁的單樁極限抗壓承載力均未達到設計值，且其中1根的情況非常典型: Q-S曲線在550kN出現明顯向下的拐點，即660kN荷載下的沉降明顯增大，是前一級的3倍多，而在770kN后沉降收斂，曲線又開始上翹；從S-lgt曲線中也可以看到660kN荷載級明顯曲折，沉降出現極大值。上述現象非常明確的表明本試樁接樁處有明顯缺陷，上、下兩節樁脫開約15mm，在空隙壓實前的豎向極限承載力為550kN, 壓實后的豎向極限承載力可以達到1100kN。
綜合靜載試驗和低應變動測試驗曲線可表明，在接樁處有明顯的脫開缺陷，且由于接樁部位脫節，嚴重影響其單樁承載力的向上傳遞，但其上下兩節樁的樁身完整性均良好。
后對該工程的全部基樁進行低應變動測試驗，檢測發現有34根樁在不同程度上在接樁處存在明顯的缺陷，事故的規模和性質是顯而易見的，為了充分利用脫節的兩節樁，并彌補脫節的缺陷，使其缺陷樁的豎向承載力能正常傳遞，讓缺陷樁的單樁極限承載力基本達到設計要求，所以我們采用了錘擊技術對其進行動力復位。
