預應力管樁靜載曲線異常分析及處理意見

唐建月

（無錫高新工程檢測有限公司，江蘇 無錫 214400）

1 現場施工情況說明

該項目工程樁施工過程中有12 根工程樁未按要求壓至設計標高，距離設計標高有2.0-3.0 米左右，按設計單位及監(jiān)理單位要求，從該12 根樁中隨機抽取2 根樁進行單樁豎向抗壓靜載試驗判定單樁豎向抗壓極限承載力是否滿足設計要求。

2 豎向抗壓靜載試驗異常沉降情況

靜載試驗過程中兩根試樁加載第5 級（1500KN）時，沉降量突然增加超過上一級的5 倍，按照規(guī)范要求已經達到終止加載條件，為了查明異常情況的原因，對該兩根試樁繼續(xù)加載。當沉降量超過100mm 左右時，樁身沉降能保持相對穩(wěn)定。繼續(xù)加載第十級（3000KN）樁身沉降又出現突然變大，且無法達到相對穩(wěn)定。檢測結果不能滿足設計要求。出現異常沉降S1#樁和S2#樁靜載試驗數據及試驗曲線圖見表1、圖1。

表1 S1#樁、S2#樁靜載試驗結果匯總表

圖1 S1#樁、S2#樁靜載試驗曲線

3 豎向抗壓靜載試驗異常情況說明及分析

3.1 沉降異常情況說明

從表1和圖1可以看出，S1#樁、S2#樁加載1200KN時累計沉降量分別為9.30mm和5.36mm，加載1500KN 時沉降量突然增加分別達到58.50mm 和54.92mm。本級沉降量分別為分別為49.50mm 和49.56mm，超過前一級的5 倍。繼續(xù)加載至2700KN時，沉降量分別為90.34mm 和88.34mm，加載3000KN 時沉降量又突然增加分別達到212.23mm 和193.83mm，本級沉降量分別為121.89mm 和104.89mm，均超過了前一級的5 倍。故終止試驗。

3.2 沉降異常原因分析

根據場地地質勘察資料，所測樁區(qū)域淺部為可塑-硬塑的粉質粘土。靜壓預應力管樁屬擠土樁，在沉樁時使樁周圍土體結構受到擾動，改變了土的應力狀態(tài)，從而產生了擠土效應。在飽和粘性土中沉樁時，由于樁對土的擠壓，在粘性土層中產生超孔隙水壓力，超孔隙水壓力隨著土的隆起慢慢消失。若施工順序不當或者施工速度過快，孔隙水壓力和土體變形未充分消散，此時粘性土表現為彈塑性變形，土體卸壓恢復過程中隨著孔隙水壓力消散，土層再固結沉降產生負摩擦力，從而導致樁身被抬起。經分析該兩根試樁靜載試驗數據主要表現為加載1500KN時樁身沉降量第一次突變。

由于選擇壓樁設備相對較小，不能提供較大的壓樁反力。導致樁身未壓至設計標高，距離設計標高差2.0-3.0 米左右，從而使得樁身未按照設計要求進入持力層4 米以上。使得樁身承載力不能滿足設計要求。經分析該兩根試樁靜載試驗數據主要表現在加載3000KN 時樁身沉降量第二次突變。

4 處理方法和檢驗

4.1 處理方法

根據靜載試驗結果，施工單位對所有使用樁標高進行了復測，發(fā)現絕大部分樁有上浮現象，為此現場召開了專題會議。分析原因并制定了處理方法：

（1）重新選擇合理的壓樁設備，保證所有工程樁均壓至設計標高。保證按設計要求樁尖進入持力層不小于4.0 米，從而保證樁承載力。

（2）為消除樁身上浮對樁身承載力的影響，對本工程所有工程樁進行復壓處理，且復壓順序由場地中心向四周區(qū)域對稱復壓。復壓結束后，再次對所有樁標高進行檢查，若仍然有樁身上浮現象，再次對上浮樁進行復壓處理。

4.2 對處理結果重新檢驗

（1）對所有工程樁復壓15 天后，重新隨機選取3 根樁進行豎向抗壓靜載試驗，所測3 根樁最大沉降量為8.89-15.67 mm,殘余沉降量為3.45～8.69mm，Q-S 曲線未出現明顯陡降，s-lgt 曲線平緩，尾部無明顯向下彎曲。故該三根樁單樁豎向抗壓極限承載力均滿足設計要求。

（2）基坑開挖后，對該項目143 根工程樁全部進行低應變檢測，所測樁均為1 類或2 類樁，均可作為工程樁使用。

（3）基坑開挖后隨機選取8 根工程樁進行高應變檢測，所測8 根樁豎向抗壓極限承載力均滿足設計要求。

由以上三點檢測結果，得出驗證該項目工程樁處理后滿足設計要求的同時再次驗證了該項目靜載試驗曲線異常的原因為樁身未按設計要求進入設計要求的持力層深度和由于擠土效應導致樁身上浮。

5 預防措施

樁基施工前，認真充分研究工程地質勘察報告。選擇合理的壓樁設備，當樁身要穿透粉土或粉砂層時，在現場條件允許的情況下盡量選擇較大的壓樁設備，保證樁身進入指定的持力層。同時在工程樁施工期，進行試樁。試樁檢測合格后方能進行工程樁施工。

在軟土低級施工較密集的群樁時，沉樁順序不當，很容易使樁向一側擠壓，導致樁身斷裂。對群樁應考慮擠土效應，不同深度的樁基應該先深后淺。同一單體建筑，壓樁順序應為先壓場地中央樁，然后向四周區(qū)域均勻施壓，最好按照梅花形跳承臺進行，即縱、橫軸線承臺兩個方向均要隔一個承臺才能進行下一個承臺施壓，同時任何一個承臺與相鄰的前后左右承臺靜壓時間最少間隔7 天，從而最大限度減少相鄰承臺之間的相互影響。當一側毗鄰建筑物時，由毗鄰建筑物一側向另一側施壓，同時保證工程樁施工不會對周圍建筑物產生影響。