高强预应力混凝土管桩上浮原因分析及控制措施

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1、高强预应力混凝土管桩上浮原因分析及控制措施　摘要：高强预应力管桩上浮在施工中很容易发生，不仅影响施工进度，而且还影响成桩质量。只要采取适当的控制措施，是可以确保桩基工程的进度和质量。　　关键词：高强预应力管桩；上浮原因；处理措施；预防措施　　　　1前言　　　　由于高强预应力混凝土管桩具有承载力高、造价低、适应性强、管桩工业化生产等特点，在沿海软土地区得到广泛应用。但在预应力管桩的施工过程中，很容易发生上浮现象，影响桩基工程的进度和质量。本文通过高强预应力混凝土管桩工程实例，对上浮原因进行分析，提出其处理措施和预

2、防措施，供大家参考。　　　　1工程概况　　　　该工程为框架结构的大型公共建筑，总建筑面积为26710m2，柱距为12～15m，基础采用PHC-AB600型高强预应力混凝土管桩，桩径φ600，总桩数855根，单桩设计承载力特征值N=3200KN，平均入土深度33.18m，持力层为强风化花岗岩，持力层土的极限端阻力特征值qpk=6000kPa。施工采用锤击法，四台桩机分四个区域同时从中心开始。在打桩过程中，基桩上浮比较严重，整个场地上升300～500mm左右。经检测三根桩，基桩承载力不满足设计要求，停止检测，等待处

3、理。　　　　2地质情况　　　　本工程位于广东沿海一带的浅滩区，海床横坡平缓，经填海工程改造，场地大体平整，地表高程约为6.0~8.3m，已经过堆载预压处理，地层自上至下主要分布有：①层为压实人工填土，南部夹有大块石，层厚9.00m～16.50m，平均厚度11m左右。②层为全新统海相沉积层，分为粉质粘土和砾砂两层，其中粉质粘土呈饱和、流塑状态，底部不均匀夹少量砂，层厚0.60m～12.4m；砾砂呈饱和、稍密状态，局部为中粗砂或粉细砂，层厚0.50m～7.40m。③层为上更新统河流相冲洪积层，以砾砂为主，局部为中砂

4、或粉细砂，稍密～中密状态，层厚0.70m～11.l0m。④层为上更新统沼泽相淤积层，淤泥质粉质粘土，呈饱和、流塑～软塑状态，局部地段含淤泥质粗、砾砂，分布不均，层厚0.50m～6.30m。⑤层为第四系残积层，砾质粘性土：呈湿、可～硬望状态，为混合花岗岩风化残积土，层厚0.50m～6.80m。⑥层为震旦系混合花岗岩，按其风化剧烈程度可分为四个风化带，其强风化花岗岩是本工程基础持力层。　　　　4上浮原因分析　　　　管桩上浮主要原因是挤土效应。由于挤土效应一方面对松填土有挤密作用，可提高地基承载力，但对压实土在挤密的

5、同时，造成桩身上浮、移位和地面隆起，影响桩的承载力。对饱和软土的挤土桩，在桩基施工后因孔隙水压力消散、土层再固结沉降产生桩的负摩擦力亦会引起桩承载力的下降和桩基沉降的增大。经分析认为，桩承载力下降的主要原因是桩身上浮所引起，但不排除桩底发生疏松和涌桩等原因。　　4.1桩的数量多、体积大　　本工程占地面积10783m2，长126m，宽84m，总桩数855根，同时由于该工程柱距大，12～15m，每个承台桩数较多，大多数承台桩数为10～20根，最多的达24根。由于桩与桩之间的相互影响，导致桩身上浮。　　根据施工记录，

6、本工程总桩数855根，桩径φ600，总入土深度达28365.1m，从26.2～40.5m不等，平均深度33.18m，按每根桩9.38m3计算，则打入地下的混凝土桩总体积约8020m3。如果不考虑土质压缩，平均分摊到面积10783m2的场地，则平均要提高约0.74m。可见打入混凝土的量是非常大的，整个场地上升300～500mm就不足为奇了。当土饱和密实，被挤到极限密实度而向上隆起时，相邻的桩将被浮起。　　4.2冲孔灌砂的影响　　根据勘察资料，场地为填海区，地下水丰富，与海水联动，填土下存在砂层和淤泥，不适宜采用钻

7、孔灌注桩，也不适宜采用天然地基或复合地基，如采用预制桩，则南部夹有大块石，要穿过厚约18m的填石，施工困难。因此设计在南部采用先冲孔灌砂，再打预应力管桩。这样就不需考虑不同基础型式之间的差异沉降，但由于冲孔灌砂数量多，达244根，因此需排开更多的地下空间，大量的砂才能冲入孔中，同时在砂孔中打桩，进桩较困难，容易打破桩头，加剧了场地的隆起。　　4.3测量误差　　由于仪器、操作、读数等原因，所测数据存在测量误差。本工程主要是测点没有固定，由于施工原因，管桩顶面很难在一个水平上，因而桩顶每一点标高不一致，如果先后两次

8、测点不再同一点，就出现了不同的标高。为了测得比较准确的数据，在桩顶作出标志。　　　　5处理措施及效果　　　　5.1确定处理方案　　全部桩打完后，重新测量，发现绝大部分桩存在上浮现象，而且有的上浮很厉害，最大的达56mm。为此召开专题会议，分析原因并研究处理方法。根据本工程情况，桩数较多，场地存在密实度较大的砂层，部分桩头在收锤后接近极限荷载或出现轻微裂缝，如果继续采用锤击法，将可能打坏