PHC管桩上浮现象以及处理预防
PHC桩上浮原因及预防措施
ＰＨＣ桩上浮原因及预防措施作者：鲍昭强来源：《中国新技术新产品》2009年第12期摘要：由于PHC桩具有承载力高、造价低、适应性强、规模化生产等众多优点，因此，近些年来在房建工程的基础处理中得到了广泛的应用。
但在施工过程中，个别已经打入到规定深度的管桩总会不可避免地存在上浮现象，给房建工程的总体质量及计划工期带来了一定程度的负面影响。
因此，本文通过借助深圳市某大型公共建筑工程一例，对PHC桩的上浮原因及一些常见预防措施提出了个人的看法及见解，以供各位业内同行参考借鉴。
关键词：PHC桩；上浮原因；预防措施该实例工程为框架结构，总建筑面积为43500m2，柱距为12～15m，基础采用PHC500型高强预应力混凝土管桩，桩径φ500，总桩数1180根，单桩设计承载力特征值N=2800KN，平均入土深度29.0m，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。
施工采用锤击打入法，两台桩机分两个作业区域同时从中心往两侧开始施工。
在打桩过程中，个别部位的管桩上浮程度明显，整个工作面上升约20～40cm左右。
经随机抽验5根桩，测验承载力均无法满足设计要求，对此，为确保基础质量，及时找出造成管桩上浮原因，我们对以上存在的上浮问题进行了以下分析，并有针对性地提出了一些的技术预防措施。
1 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。
1.1 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。
浅析某项目PHC管桩浮桩的原因及解决对策
■施工技术2017 年浅祈某项目P H C管粧浮粧的原因及解决对策冯求全(宁德市医院基建科，福建宁德352100)摘要针对某项目P H C管桩施工中出现的浮桩现象，对浮桩的原因进行了深入的分析，根据浮桩的具体情况 对浮桩的处理方法进行了比较与确定，最后确定采用桩底后注浆法来处理浮桩，提出浮桩后注浆法的施工要求，加固后 静栽结果表明在深厚淤泥层持力层为⑤卵石层的浮桩采用桩底后注浆法进行处理是可靠有效的方法。
关键词P H C管桩;桩底后注浆法;承栽力；淤泥PHC管桩具有单桩承载力高、施工简便、施工进度快、施 工质量较易控制、成本低和施工现场相对文明等优点，被广 泛地应用于沿海软土地基地区。
但是在深厚淤泥土层中，由于PHC管桩的挤土效应，桩四周的土体往外水平移动和向 上隆起，使得相邻的管桩出现倾斜、上浮和偏位等现象，从而 影响桩基的承载力甚至出现工程质量问题。
但是PHC管桩 的施工速度快和造价低等明显优势得到开发商的青睐，在软 土地基中依然采用PHC管桩作为基础形式。
管桩的上浮问 题的解决对策一直以来都是困扰工程界的一大难题。
结合某 项目PHC管桩浮桩工程实例，提出切实有效的解决管桩上 浮的措施，确保工程质量。
1工程概况某项目位于宁德市闽东路与天山路、华庭路和尚德路交 叉的区域，由4栋楼和一层地下室组成，其中住院楼地上1层，地上建筑面积为65791m2,檐口高度为67.5m;医技楼为 地上4层，地上建筑面积为18876m2,檐口高度为18.75m;门诊楼地上5层，地上建筑面积为35452m2,檐口高度为23.4m;后勤楼地上4层，地上建筑面积为8364m2,檐口高度 为22.0m;地上总建筑面积为128483m2,地下室建筑面积为 28477m2,总建筑面积为156960m2。
住院楼的结构形式为框剪 结构，其余3栋楼均为框架结构；基础采用PHC管桩，型号 为PHC500-125-AB，桩长37~45m，总桩数为1912根，持力 层为⑤卵石层，桩身进入持力层深度&1000mm，单桩抗压承 载力特征值为2600kN，抗拔承载力特征值为700kN，桩基施 工采用锤击沉桩方式。
PHC管桩施工中常见质量问题及防治措施
②施工步骤不正确，导致桩身应力分布不均匀， 特别是深基坑的承台，承台密集度过高会造成先施工 的一侧出现孔洞，当进行后一侧施工时，桩身易发生 滑动；
③沉桩时遇到坚硬的块石，将桩身挤到另一侧； ④桩设置的过于密集，沉桩时挤土效应明显。 3.2 单桩承载力不足 单桩承载力达到设计要求是保证建筑物上部结 构施工稳定和安全的前提，单桩承载力不足的原因主
4 防治措施
于同一直线上； ③尽量减少接桩，预制管桩接头不宜超过 3 个，接
桩宜在桩尖进入硬土层ห้องสมุดไป่ตู้进行。 4.3 桩身断裂的防治措施
①加强对管桩生产原材料的管控，确保生产管桩 的原材料符合相关规范的要求。当管桩桩身混凝土 强度达到 70% 时再进行脱模，达到 100% 时才可以进 行施工，运桩时应防止发生碰撞；
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岩土工程与地基基础
安徽建筑
要有以下几点。 ①管桩施工前的准备工作不够完善，勘察结果不
准确，无法保证施工后管桩的单桩承载力达到设计要 求；
②管桩的桩身长度及深度达到了规范要求，但是 最低端未深入至地基持力层；
2 PHC 管桩的应用现状
PHC 管桩是采用先张预应力离心成型工艺，并经 过蒸汽养护制成的一种空心圆筒型混凝土预制构件， 其桩身混凝土强度等级一般高于 C80，标准桩长为 10m。 在 国 外 ，混 凝 土 桩 已 有 接 近 百 年 的 历 史 ，PHC 管桩亦有 30 多年的历史。在国内，PHC 管桩发展到
作者简介：王飞（1984-），男，安徽合肥人，2011 年毕业于合肥工业大学 地质工程专业，研究生，硕士。专业方向：桩土动力学。
管桩上浮的原因综述及处理方法简介
管桩上浮的原因综述及处理方法简介【摘要】通过对温州、福州等地的管桩上浮案例的分析，对引起上浮的原因进行了总结，同时研究了管桩上浮的规律及其加固措施，最后对几种常用的预防管桩上浮的措施进行了简述。
【关键字】管桩上浮；原因；加固措施前言预制管桩是一种工程常用的桩基形式，它具有：质量稳定、桩身强度高、耐锤打、贯穿能力强、单桩承载力高、价格便宜、对不同地质条件和不同沉桩工艺适应性强等一系列优点。
预制管桩也存在缺点，即在特定的地质条件下，布桩密集；压桩过程中挤土效应强烈，即使设置应力释放孔后也会造成不少预制管桩因挤土而上浮，致使桩端进入持力层深度达不到设计要求，桩基承载力不能满足承载力设计要求；且因各桩上浮量不同，将会造成不均匀沉降。
所以应采取措施处理预制管桩上浮事故，使其满足承载力设计要求。
1工程案例：1、温州某广场由 A、B、C、D、E五幢21～30层高层，F、G两幢多层及整体相连的二层商用裙房组成，总建筑面积约10万O。
高层为框剪结构，多层为框架结构，地下室一层，七幢楼房地下室底板连成整体形成地下车库，对沉降要求比较严格，其中高层采用PHC-AB600（130）管桩，持力层为含粉质粘土砂砾层，布桩 710 根；试桩静载荷试验合格，试桩、静载荷试验结束、开始大面积工程桩施工后，打桩过程中发现桩普遍有上浮现象，上浮10～500px的桩达到总桩数的46.5%，最大上浮达380mm。
2、福州市某33层高层，位处沿海地区，原场地为耕地、林地、鱼塘及民房。
由1幢27层高层住宅楼、9幢33层高层住宅楼、14幢5层多层住宅楼和相连的3层临街商业楼（裙楼）组成，总用地面积为122426.27O，分为A、B标段，总建筑面积363035.12O，其中地上建筑面积269338.67O，地下建筑面积93696.45O。
其中3号楼层数33层，高99.9米，结构类型为剪力墙结构，基础为桩基础，承台下桩间距绝大部分为1.75m，属密集桩群。
钻孔灌注桩施工过程中钢筋笼上浮问题
钻孔灌注桩施工过程中钢筋笼上浮问题摘要：钢筋笼上浮是水下混凝土灌注过程中经常出现的事故之一，其发生会影响承载力。
本文分析了施工过程中钢筋笼上浮的原因，并针对原因提出了相应的预防措施。
关键词：钻孔灌注桩钢筋笼上浮原因预防措施随着我国铁路事业的飞速发展，桥梁工程施工工艺已日趋成熟，钻孔灌注桩因为其自身的许多优点成为桩基施工中运用最广泛的施工形式之一。
但是，非通常配筋钢筋混凝土灌注桩在施工过程中发生钢筋笼上浮的现象时有发生，本文对施工过程中出现的钢筋笼上浮问题进行调查，分析，从中发现一些有规律的知识，使工程质量尽可能在施工前得到控制，达到进一步完善灌注水下混凝土施工工艺、提高桩基质量。
一、钢筋笼上浮原因1.孔内泥浆比重过大，则孔中泥浆对钢筋笼的浮力增大；2.提升导管的过程中，导管没有居中，法兰盘钩挂钢筋笼造成浮笼；3.混凝土灌注过程中，表面接近钢筋笼底部、导管口在钢筋笼底以下2m或以上2m时，混凝土灌注速度过快，使混凝土下落冲出导管底口向上反冲，其顶托力大于钢筋笼的重力所致；4.混凝土和易性和流动性差，对钢筋笼产生的顶托力就大，混凝土和易性和流动性好，对钢筋笼产生的顶托力就小。
掺加减水剂、缓凝型外加剂等，可改善混凝土的和易性和流动性，减少混凝土拌合物的粘土，减小混凝土对钢筋产生的顶托力。
水下混凝土灌注应一次连续进行，持续时间不宜过长，中间灌注间歇时间也不宜超过规定（一般为40min左右）。
随着时间的延长，混凝土的流动性变差，粘度增加，混凝土面易出现假凝，将增加对钢筋笼的顶托力。
二、钢筋笼上浮的预防措施针对以上述分析的原因，在钻孔灌注桩施工过程中，因采取以下措施，预防上述问题的发生：1.灌注混凝土之前，必须先测量泥浆性能指标应符合下列规定：① 比重：正循环旋挖钻、冲击钻使用管形钻头钻孔时，入孔泥浆比重可为1.1～1.3；冲击钻使用实心钻头时，孔底泥浆比重不宜大于：黏土、粉土1.3；大漂石、卵石层1.4；岩石1.2；② 黏度：入孔泥浆黏度一般地层为16～22 s；松散易坍地层为19～22s；③ 含砂率：新制泥浆不大于4%；④ 胶体率：不小于95%；⑤ pH值：应大于6.5。
针对PHC桩在沉桩过程中出现上浮的对策
针对PHC桩在沉桩过程中出现上浮的对策
某工程进行试桩工作，先后进行了支盘桩、PHC桩、CFG桩的原体试验工作。
PHC桩采用5×5＝25根桩集中布置形式，以充分模拟工程桩沉桩状态，验证其穿越厚层（约10m）硬塑状态粘土的可行性及沉桩过程中PHC桩是否会出现上浮现象。
通过试验发现，PHC桩可穿越厚层硬塑粘土，但出现不同程度的上浮，上浮量为18～142mm之间，具体表现为：中心P211号桩上浮量最大，达142mm，内环PHC桩上浮量稍小，为99～112mm，外环PHC 桩上浮量最小，为18～30mm。
针对PHC桩的上浮问题，进行了专门的搜资、分析及论证，提出以下几条对策：1.合理安排沉桩顺序，可采用从中央向边沿及分段沉桩施工流程，宜采取跳打方法；2.应控制单个地段沉桩速度，不宜集中施工；3.可采用预先钻孔再沉桩手段，以控制超静孔隙水压力过度集中；4.沉桩过程中及基坑开挖中均应进行桩顶上浮及水平位移观测；5.沉桩过程中应进行地基土孔隙水压力监测；6.对于上浮量较大的PHC桩，应复打至设计标高。
今后工程PHC桩试桩时，既要关注单桩承载力，同时也要重视沉桩可行性、桩身完整性及桩体上浮、桩顶水平位移的观测，以综合确定PHC桩对工程场地的适宜性。
深厚软土地层PHC管桩浮桩处理施工技术
上述各层全场地均有分布 。场地地下水主要为松散岩类孔隙水 和 基 岩裂 隙 水两 类 ， 松散 岩 类 孔 隙 水 主 要有 赋 存 ， 移 于 素 填 土 运
中 的上 层 滞 水 和 中砂 中的 孔 隙承 压 水 及 凝 灰熔 岩残 积 粘 性 土 中 的孔隙、 网状裂 隙承 压水 。 岩 裂 隙水 主要 有 赋存 ， 移 于 强风 化 基 运 凝 灰熔 岩 中 的裂 隙承 压 水 。各 含 水层 中， 填土 、 砂 、 素 粗 强风 化 凝 灰 熔岩 富水 性 及透 水 性 较 好 ，凝 灰 熔 岩 残 积 粘 性土 的 富水 性 及 透 水 性 较差 。 淤泥 、 土 、 质粘 土 为相 对 隔 水层 。 下 水主 要接 粘 粉 地 收大气降水补给和场地南部丘陵ｔ体中地下水的渗透补给 ， ｌ ｉ 总 体 上地 下 水 至 西南 向东 北 径 流排 泄 。场 地 地 下 水 的初 见 水 位 埋
深厚 软 土地 层 Ｐ－ ｌ － Ｉ Ｏ管桩浮 桩 处理 施工技 术
赖 英 豪
摘 要： 目前 建筑 工程 桩 基 设 计 采 用 静 压 预 应 力 高 强 混 凝 土 管 桩越 来 越 普 遍 。但 预 应 力 高 强 混 凝 土 管桩 在 深 厚 软 土 地 层 中 经 常 遇 到浮 桩 现 象 ， 桩 成 为 桩基 工程 施 工 质 量 控 制 的重 点和 难 点 ， 文 结 合 具 体 工 程 实 例 ， 桩 基 施工 过 程 中 的 浮 桩情 况 ， 程 桩 上 浮 的 原 因 分 浮 本 从 工 析 ， 桩 处 理措 施 及 效 果 ， 基 静 载 试 验 结 果 ， 程 沉 降观 测 情 况 等 方 面 对 管 桩 施 工 浮 桩 处 理 进 行 探 讨 ， 以后 工 程桩 基 施 工 浮 桩 处 理 浮 桩 工 供
PHC管桩施工常见问题及防治对策
PHC管桩施工常见问题及防治对策1、露桩和短桩由于持力层高低起伏，设计对桩长未及时调整，当桩插入持力层一定深度（一般为2米）就无法打入而终止，使桩身露出设计桩顶过多（一般1-2米，多则5-6米）而形成露桩。
同样，由于持力层起伏变化，沉桩到设计标高还未进入持力层或贯入度还很大，仍需继续沉桩，就形成了短桩。
（一）原因分析（1）勘测资料误差较大或勘测精度不够，未能查清持力层起伏变化情况和持力层性质。
（2）持力层变硬，沉桩时难以继续打入。
或持力层变软，沉桩时贯入度太大，还要继续沉桩。
（3）打桩机械与设计桩长及持力层性质不匹配。
打桩机能量小，使本来还可继续打入的桩而被迫终止；或打桩机能量太大，使本来已满足贯入度要求的桩还能继续打入。
（二）防治及处理方法（1）查清原因。
首先从分析勘测资料入手，在持力层起伏变化较大处补充勘测。
重要柱子位置布置钻孔查清持力层深度和性质。
（2）现场试桩时根据试桩情况确定终止打桩的标准。
实行“双控”既控制桩长又控制贯入度。
对摩擦端承桩，以贯入度为主，桩长为副。
锤击式桩机，贯入度受锤重和打桩机械的影响较大，加以注意。
（3）设计单位根据试桩资料及时调整桩长，并通知管桩生产厂家，及时调整每节桩长与桩身匹配。
（4）如因打桩机械能量太小或太大，无法与桩长及地质条件相匹配，立即更换打桩机。
（5）对露出地面的桩应截桩。
截桩采用人工凿桩，方法是先将不需截除的桩身端部用钢抱箍抱紧，然后沿钢箍上缘凿沟槽，再行扩大截断，钢筋用气割法切断。
严禁使用大锤硬砸。
（6）短桩需要用高标号砼接桩。
2、斜桩桩在沉入过程中，桩身垂直偏差太大（规范规定，垂直偏差不得超过桩长的0.5%）形成斜桩。
据有关资料介绍，倾斜偏位超过25cm的管桩，承载力就会明显不足。
（一）原因分析（1）采用锤击式打桩时，桩不垂直，桩帽、桩锤及桩不在同一直线上。
（2）沉桩时遇到大块坚硬障碍物，如老基础、古河道石驳勘、大块石等，把桩挤向一侧，发生偏斜。
浅谈混凝土灌注桩钢筋笼上浮预防措施
0引言混凝土灌注桩在日常建筑基础施工过程中极为常见，灌注桩主要采用端承桩及摩擦桩，桩身采用现浇钢筋混凝土。
主要施工工艺采用旋挖桩基进行桩孔开挖，开挖至设计高程后即进行清孔作业，经验孔合格后放入钢筋笼，采用导管法进行水下混凝土桩基的浇筑方法，浇筑至设计高程等待混凝土达到设计强度后破除多余桩头，再进行承台及基础施工。
在钻孔灌注桩混凝土浇筑过程中，有时会发生钢筋笼上浮现象，使桩基受力结构出现变化，直接影响到桩基质量，甚至影响其使用寿命。
本文主要针对灌注桩钢筋笼上浮出现的原因及预防措施进行描述，为今后消除类似质量隐患制定可行的措施，防止再次发生类似问题。
1钻孔混凝土灌注桩钢筋笼上浮的原因主要有以下几个方面1.1清孔不干净导致钢筋笼上浮钻孔完成后，必须进行清孔，清孔质量的好坏直接影响桩基的质量。
有时一些碎石渣未能清除干净，悬浮在泥浆中，在混凝土浇筑过程中造成较大的浮托力，将钢筋笼托起，造成钢筋笼上浮。
特别是护壁泥浆稠度变稀，孔壁松动石块落入钢筋笼与孔壁的缝隙间，造成极大的摩擦力，在混凝土浇筑过程中，带起钢筋笼。
如果孔底清孔不干净，泥浆厚度过大钢筋笼不能达到设计高程。
在首批混凝土灌注时,如果混凝土浇筑速度过快导管内泥浆会冲击孔底使沉渣上翻,对钢筋笼产生较大的浮托作用;如果孔内的泥浆稠度较大,流速较大的泥浆在孔内向上流动时对钢筋笼的摩擦力较大,极易造成钢筋笼上浮。
1.2混凝土浇筑速度以及混凝土间歇时间的影响钻孔混凝土灌注桩采用的基本是自密式混凝土，需要在混凝土初凝前将桩基全部浇筑完成，否则将会出现废桩，然而，由于混凝土浇筑的太快，导致混凝土在孔中上升时，对钢筋笼的摩擦会大幅度增大，与此同时，在孔中泥浆向上流动时，对钢筋笼的摩擦也会大幅度增大，而这时，钢筋笼在管道底口之下混凝土内的埋深还不够，这就很容易导致钢筋笼上浮。
当钢筋笼在导口之下有了足够的埋深之后，通常情况下，要根据混凝土流动性、和易性、当地气温及孔内积水等情况来决定，此时应该适当提高混凝土的浇筑速度。
PHC预应力混凝土管桩施工质量问题及控制
PHC预应力混凝土管桩施工质量问题及控制摘要：文章以预应力混凝土管桩为研究对象，对预应力混凝土管桩施工中容易出现的一些质量问题进行了分析,并结合实践提出质量控制措施与常见问题的处理方法,以满足规范和设计要求，供大家参考。
关键词：PHC 桩；管桩断桩；管桩倾斜；质量控制在土木工程施工过程中,首先要进行的是基础施工,而桩基础是建筑施工特别是高层建筑施工中最为常见的基础形式。
同时，桩基工程是一种隐蔽工程，影响质量因素很多。
目前看来，PHC预应力混凝土管桩以其独特优点，正逐步得到推广和使用，但其引发的质量问题也很多，如桩顶上浮、桩倾斜、对周边环境的影响等。
为此，为保障整体工程的施工质量及效益，分析探讨PHC预应力混凝土管桩的施工与质量控制问题具有重要的意义。
1.研究内容及意义桩基作为一种深基础，其质量具有隐蔽性不易检查验收。
因此，在施工过程中如何控制施工质量，解决施工质量问题，保证质量措施决定了桩基的完整性、稳定性等对桩基作为建筑的承重和传力部分起举足轻重重要。
2.程实例2.1 工程概况拟建工程项目占地面积49581m2，总建筑面积161392m2。
拟建物所属设计地震分组为第一组,抗震设防等级为三级，桩基采用先张法预应力高强混凝土管桩（PHC 管桩）。
工程桩总桩数为2468根，工期三个月。
2.2工程地质2.2.1 场地地形地貌及周围环境拟建工程项目场地原始地貌属冲洪积地貌单元。
场地原为耕作园地，场地由中部向四周侧倾，勘察期间测得各钻孔孔口高程为5.02~11.02m，高差为6.00m，总体起伏较大。
2.2.2 场地岩土层性能根据《岩土工程勘察报告》，工程地质情况自上而下依次描述如下：（1）杂填土：灰褐、褐黄色，松散，稍湿，饱和，厚度为2.00~9.80m。
该层属新近回填，力学强度低，工程性能差。
（2）冲洪积粘土：褐黄、灰褐等色，可塑，饱和，厚度为0.40~4.20m。
属中等压缩性土，该层力学强度较低，工程性能差。
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=
2 3
a3
l R 2 ( R/ 2 + l/ 2) 1/ 2
(1)
SV
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2 3
1R
1 ( R/ 2 + l/ 2) 1/ 2
(2)
R 、l 、a、S H 、SV 分别表示桩的半径 ( m) 、桩的
入土深度 ( m) 、计算点离桩轴线的距离 ( m) 、水平
位移和隆起量 ,这是单桩入土后所引起的邻近地
由于设计单位根据地质勘察报告提供的资料 数据无法计算出要求的单桩承载力值 ,须通过对 试打桩现场静载试验确定 。试打桩数量为 9 根 , 桩型为直径 600mm ,壁厚 130mm 的 P HC 管桩 , 试打桩收锤时做高应变试验 ,检测桩收锤时的承 载力 ,休止 7 天后选出 3 根做静载试验 。3 根桩 的两种试验结果见表 1 。
作者简介 :作者简介 :张旭辉 (1970 —) ,男 ,湖北荆门人 ,工程师 ,1992 年毕业于深圳大学结构系 ,多年从事建筑施工现场管理 。
316 工 程 地 球 物 理 学 报 (Chinese Journal of Engineering Geop hysics) 第 3 卷
在敏感粘性土中沉桩时 ,土体受挤动的特征 不同于不敏感的饱和软粘土 ,因为沉桩时对地基 土的扰动会使地下水位以上的桩周敏感粘土液 化 ,液化土被挤到桩周地表上 ,相应地减少了桩周 土体的侧向位移 ,也减少了桩周范围外地表土的 隆起 ,且沉桩将促使敏感粘土产生重新固结 ,从而 减少了地基土体的隆起 ,其隆起量也往往小于桩 的入土体积 。
41 0
5 768
6 400
31 0
5 339
6 400
静载试验承载力 1280 kN 对应 对应沉降 mm 沉降 mm
711 72
311 98
561 86
181 53
第 4 期 张旭辉等 : P HC 管桩上浮现象以及处理预防
317
后残 余 沉 降 为 541 04mm , 回 弹 率 131 8 % , 如 图 3b 。重新 复 压 此 桩 , 终 压 为 4 460kN , 总 沉 降 91 58mm ,卸 载 后 残 余 沉 降 为 31 77mm , 回 弹 率 601 6 % ,如图 3c 。此桩也是成桩后因附近的桩打 入时而上浮了 。
在密实砂土地基中 ,也可看到沉桩时的排土 所造成的土体的较大侧向位移及较显著的上拱隆 起现象 。沉桩时 ,除了桩周邻近的薄层砂土颗粒 被挤压破碎 ,使这部分土获得进一步挤密而附着 在桩身上外 (在粘性土和松散砂质土地基中一般 均存在) ,桩周其他土体主要表现为侧向位移和隆 起 。尤其是在沉桩振动影响的作用下 ,密实砂土 不仅会产生松弛效应 ,而且将使砂土强度显著降 低 ,从而减小了邻近土体对变位的约束作用 ,尤其 是上层土体的约束作用 。这都将进一步增大地基 土的侧向位移和隆起 ,地表土的上拱隆起现象也 更为显著 。
格 ,但在验收试验中却发现桩竟然在试验的第一 第二级荷载的作用下 ,其沉降有十几到几十毫米 , 桩的承载力异常的低 。这种现象在我们的基桩检 测中时有发生 。
2 实际工程检测中发现的上浮 现象
21 1 工程一中的桩上浮现象 该工程位于深圳湾填海区 ,工程地质概况自
上而下分别为 ①素填土层 ; ②淤泥层 ; ③粉质粘 土 ; ④淤泥质粉质粘土 ; ⑤砾质粘性土 (残积层) ; ⑥花岗岩层 (全风化 、强风化等) 。 21 11 1 试打桩试验
关键词 : 静载试验 ;高应变试验 ;孔隙水压力 ;挤土效应
中图分类号 : P6421 3
文献标识码 : A
收稿日期 : 2006 —07 —20
THE INTROD UCTION OF PHC PIPE PIL E FLOATED AND ITS PREVENTION
ZHAN G Xu2hui1 ,WAN G Yao2xi2
3 P HC 管桩上浮的原因
P HC 管桩上浮的原因主要是挤土效应 ,但在 各种土层中沉桩的挤土效应是不同的 。
318 工 程 地 球 物 理 学 报 (Chinese Journal of Engineering Geop hysics) 第 3 卷
在不敏感的饱和软粘土地基中沉桩时[3] ,由 于土的不排水抗剪强度很低 ,具有弱渗透性和不 排水时压缩性低的特点 。桩沉入地基后桩周土体 受到强烈扰动 ,主要表现为径向位移 ,桩尖和桩周 一定范围内的土体受到不排水剪切以及很大的水 平挤压 ,桩周土体接近于“非压缩性”,并产生较大 的剪切变形 ,此时地基扰动重塑土的体积基本上 不会产生变化 。土体颗粒间孔隙内的自由水被挤 压而形成较大的超静孔隙水压力 ,从而降低了土 的不排水抗剪强度 ,促使桩周邻近土体因不排水 剪切而破坏 ,与桩体积等量的土体在沉桩过程中 向桩周发生较大的侧向位移和隆起 。由于孔隙水 向四周消散及地基土体低压缩性的影响 ,以及群 桩施工中的叠加因素 ,进一步扩大位移和隆起的 影响范围 ,这也会使已打入的邻桩产生侧向位移 和上浮 。
第3卷 第4期 2006 年 8 月
工程地球物理学报
C H IN ESE J OU RNAL O F EN GIN EERIN G GEO P H YSICS
文章编号 :1672 —7940 (2006) 04 —0315 —05
Vol1 3 ,No1 4 Aug1 , 2006
P HC 管桩上浮现象以及处理预防
261 09 211 24
261 80
恢复系数
> 11 07 > 11 13 > 11 12
桩号 C7 7 # C8 7 #
桩长 m
261 1 291 7
表 2 工程桩验收试验 Table 2 Piling acceptance test
收锤贯入度 cm ·阵
高应变检测 承载力 kN
静载检测 承载力 kN
ment effect s
1 引 言
目前 ,P HC 管桩在广东沿海广泛地应用于工 业与民用建筑以及高层建筑 。由于建筑物的柱轴 力很大 ,使用此类桩型时往往需要在同一柱承台 内布置多根桩 ,特别在高层建筑的核心筒中桩的 布置数量就更多 ,几十根的情况都很常见 。一般 地 ,许多设计单位在设计过程中依据国家规范《建
表水平位移和隆起量 ,对于群桩情形还需进行叠
加。
实际上 ,在不同的土层中沉桩引起地基土的 隆起量是不同的 ,在饱和软粘土 (淤泥层) 和密实 的砂层中的隆起量远大于在密实的粘土层中 ,计 算公式的实际应用性不大 。
4 PБайду номын сангаасHC 管桩上浮后的危害
上浮的管桩直接引起的结果有两个 :断桩和 吊脚桩 。对接桩质量较差的桩 ,桩下段嵌固紧密 , 摩阻力很大 ,在土上抬过程中对上段桩有往上拉 的作用 ,使上桩段与下桩段分离导致断桩 。如接 桩质量好 ,桩的摩阻力较小 ,土在上抬过程将整根 桩都抬起一段位移 ,桩底变空 ,形成吊脚桩 ;上述 工程中的 C7 7 # 桩就是这类型 ,从图 1a 高应变 实测曲线可看出此桩的侧摩阻力很小 ,挤土后此 桩很容易被整根抬起 ,变成吊脚桩 ,此桩的两次静 载试验的 Q S 曲线就证明了这一点 。第一次试 验时 ,桩的端阻力很小 ,桩在较小的荷载作用下沉 降已很大 ;当桩沉降到一定值后桩复位了 。第二 次试验时 ,桩的承载力提高很多 ,主要是桩的端阻 力明显提高了 (如图 2a 、图 2c) 。
从表 1 结果可知 , TP1 # 桩的收锤锤贯入度 放宽至 91 5 cm/ 阵 ,桩的承载力也能满足要求 。 21 11 2 工程桩的验收试验
试打桩试验结束后 ,工程桩施工全面铺开 ,打 桩收锤贯入度定为不大于 4. 0cm/ 阵 ,四台打桩机 加班加点地施工 ,部分桩被选出收锤时做高应变 试验 ;工程桩施工完毕后对早期打入的两根桩又
桩号
TP1 # TP3 # TP4 #
桩长 m
371 0 331 0 351 8
收锤贯入度 cm ·阵 91 5 61 0
61 0
表 1 试打桩试验 Table 1 Piling test
高应变检测 承载力 kN
静载检测承 载力 kN
5 997
6 400
5 645
6 400
5 703
6 400
静载试验承载力 对应沉降 mm
前面提 及 的 工 程 都 是 在 海 边 或 湖 边 的 填 土 区 ,地层中均有约 8～10m 厚的淤泥层 (饱和软粘 土层) ,后沉入的桩通过挤土的作用将先沉入的邻 桩上抬起来了 。
国外专家 Sagaseta[4 ,5 ] 应用球形孔扩张理论 得出了沉桩时地表水平位移和垂直隆起的计算公 式:
SH
张旭辉1 ,王耀禧2
(11 深圳职业技术学院 ,深圳 518055 ; 21 深圳市建设工程质量检测中心 ,深圳 518031)
摘 要 : 本论文通过实际工程中上浮的 P HC 管桩的检测数据特征介绍了桩的上浮现象 ,分析产生桩上浮现
象的原因 ,对上浮桩的抗压承载力检测方法和工程处理及预防措施提出了一些建议 。
选为做静载试验 。2 根桩的两种试验结果见表 2 。 21 11 3 试验的对比分析
从两根桩收锤时的高应变试验实测曲线可分 析到 ,两根桩的侧阻力不大 ,端阻力很大 ,已难以 再打入了 (见图 1a 、图 1b) ;而两根桩的静载试验 结果却截然不同 ,试验在第二级加载 (1 280kN ) 时桩顶沉降异常的大 ,其后逐步减少 (见图 2a 、图 2b) ,总沉降很大 。两次试验结果反映同一根桩 在收锤时和在周围桩打入后承载力情况不一样 , 收锤时已难以打入 ;待周围的桩打入后进行静载 试验 ,桩在很小的荷载下沉降就很大 ,桩的侧阻力 被克服 ,桩端阻力很小 ,桩刺入土层中 ,继续加载 沉降加大 ,沉降逐级收敛 ,最后在 6 400kN 时 ,两 根桩沉降都能稳定 ,桩被复压复位了 。这是典型 的桩的上浮现象 。对 C7 7 # 桩再做快速加载试 验 ,桩在 6 400kN 时总沉降为 221 13mm ,卸载后 的残余 沉 降 为 11 19mm , 回 弹 率 941 62 % ( 见 图 2c) 。 21 2 工程二中的桩上浮现象