软土地区预应力管桩倾斜纠偏加固处理实例

在软土地质条件下施工的预应力管桩，在基坑进行土方开挖施工中桩身极易产生较大的倾斜和位移。本文结合工程实例阐述纠偏加固的具体施工方法，不但降低了抢险施工成本，也达到了较好的纠偏效果，所以对该施工经验予以总结方便类似项目参考借鉴。

一、工程概况

本工程位于上海市浦东新区临港新城主城区WNW-C3-4-1-1和SW-C3-1-1-1地块，以申港大道为中轴线南北两侧对称布置，为两幢对称办公用楼，总投资1.4亿元，单幢总建筑面积为.29平方米，地下一层，地上五层（局部六层），其中地下建筑面积4445.46平方米，地上建筑面积.83平方米。结构形式为框架结构，建筑高度23.75m（局部塔楼31.80m）。基础形式为“桩基础+承台+基础梁”形式。管桩采用PHC400AB95管桩，桩长28～36m。

基坑开挖过程中发现北区地块桩身发生较大侧向位移，周边土体的偏移造成基坑周边土体出现裂缝，管桩桩身出现较大的倾斜和移位，经过现场对355根预应力管桩桩位实测发现偏差≥50cm的管桩有20根，偏差在40～50cm的有27根，偏差30～40cm有55根，偏差25～30cm有78根，偏差<25cm有32根，其中预应力管桩桩身最大的水平位移达102.5cm。

二、桩位倾斜偏移原因

1.不良地质因素。拟建场地位于上海市浦东新区临港地区，地貌为潮坪相地貌类型。根据地勘资料显示，该区域原为随塘河分布，场地整平回填土方后形成局部暗浜，现已被推填平整的原随塘河宽度约54.0m，局部底部揭露有第②3层浜填土，土层以黏性土为主，混以植物根茎等有机质、碎砖、砼块等建筑垃圾。填土成分复杂、土质软弱，对沉桩施工和基坑围护施工造成很多不利因素。

2.挖土施工不当。基坑开挖采用PC240LC-8中型反铲挖掘机进行分层开挖作业，可由于赶工等原因开挖作业时实际控制挖深过深，分层台阶的长度也严重不足，反铲挖掘机自重和运行时产生的震动加上土的侧应力加大了对工程桩产生影响。

3.基坑坡顶违规堆载。开挖初期受场地限制，总包单位将基坑边临时设置成材料堆场和土方临时转运堆场，直接导致基坑边允许荷载严重超过设计载荷，加剧了基坑围护桩的倾斜和滑移。

4.支撑结构存在缺陷。坡顶的违规堆载导致支撑结构受力陡增，可经过调查发现斜抛撑的节点较为单薄，活络头型钢部位加劲肋板相比却较少，直接导致各节点的破坏和支撑结构失稳，加重了围护结构的整体变形。

三、倾斜桩纠偏及加固处理方案

1.水平纠偏法。在桩基偏移的反向打设应力释放孔（或掏土），使桩身受力倾斜一侧留出部分空间用以消除或减少土的侧压力，再延偏移的方向施加反向水平推力，直至将管桩扶正，清洗桩芯后在桩芯内下钢筋笼，浇筑掺有微膨胀剂的C40砼补强。

2.桩基纠偏次序。考虑到施工安全和基坑内其他未开挖的预应力管桩桩身的稳定，管桩纠偏顺序按照距离基坑开挖部位距离由远及近依次纠偏操作。

3.实施方案。(1)方案实施依据。根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008计算出不会对桩身造成破坏的安全范围内的水平推力值（保证单桩水平承载力安全值）。以水平纠偏法为主，削土卸载为辅、加荷堆载作为补充方法的处理方法，以期达到最终纠偏效果。(2)纠偏灌芯。对于偏位小于60cm，倾斜率小于2%的管桩，使用灌芯法，即保证灌芯深度应到达小应变测试的Ⅱ到Ⅳ类桩桩身缺陷处再下延2m，使用0.3cm钢板封住底部后下6Φ22mm钢筋笼，再向桩芯灌入掺有微膨胀剂的C40砼。(3)补桩。对于偏位大于60cm，倾斜率大于2%的管桩考虑到施工工艺复杂性、工期、成本等因素综合考虑决定直接进行补桩处理，具体情况根据现场试桩后由设计出具设计变更，按图补桩。

四、桩基纠偏主要施工工序

1.打孔掏方测算。北区管桩有效长度36m，桩位偏移量假设均匀地发生在偏移桩段。掏土方量以管桩偏移体积计算并且参考管桩“顶角和垂直度测试曲线”图。现场根据每桩的具体偏移方向布置掏土位置和平推方向，掏孔方量和管桩偏移体积等量。

2.桩基位移监测。测量工程师在纠偏过程中对桩基的沉降、倾斜位移进行全方位实时动态监测，如达到预警值进立即暂停时候并根据监控数据及时调整纠偏方案。

3.打孔掏土纠偏施工。(1)钻孔排土。对断桩进行清孔并根据小应变检测报告结合桩的内孔吊锤线的方法判断断裂部位及断裂方向，钻机在管桩倾斜的反向一侧钻直径30～40cm的孔，根据每个桩的实际情况安排钻孔孔数，孔深为桩身断裂深度的1.5倍，灌水造浆抽取。(2)反力板布置。钻完孔后在管桩纠偏施力侧设置反力架，反力架以多根18#B型槽钢直插入土，再用厚度大于0.3mm的钢板靠于反力架，保持管桩回倾方向和钢板垂直。(3)推桩移位纠偏。确定着力点，用千斤顶严格按照计算出的水平推力推桩复位，顶推的过程中必须严格控制推移的速度，为防止桩身断裂处有错位，管桩内清孔放入长度不小于100cm的Φ35cm钢管，吊放深度需达受损部位，防止其再次受损。(4)桩身周边土回填固定。为了提高管桩底土的抗偏荷载能力，防止桩身再次偏移，在桩侧的孔穴压密注浆，使桩侧和桩底虚土中的孔隙部分被浆液填充胶结，大幅度的增加桩侧和桩底一定范围内的土体强度。(5)加固桩身。清孔并抽出桩内积浆，放置按照设计图纸制作的封底钢筋笼，使用0.3cm钢板封住底部后下6Φ22mm钢筋笼，再向桩芯灌入掺有微膨胀剂的C40砼。待纠偏加固后15～16d，使用小应变测试桩基承载力判断加固效果。

文章来源：《中国土地》 网址: http://www.zgtdzz.cn/qikandaodu/2021/0216/384.html