淺談靜力壓樁中基樁上浮的預(yù)防和處理

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　萬丈高樓拔地起，基礎(chǔ)安全是根本。對于一座高樓的建設(shè)，其結(jié)構(gòu)安全在很大程度上是取決于基礎(chǔ)的，而基礎(chǔ)設(shè)計則是依據(jù)地質(zhì)勘察參數(shù)，按設(shè)計規(guī)范進行設(shè)計的，一般來講是不會有什么問題。而極易會出現(xiàn)問題的則是基礎(chǔ)的施工，預(yù)制砼壓樁分為兩大類，一類為預(yù)制砼實心樁，另一類為預(yù)制砼管樁。所采用壓樁機械為靜力壓樁機，容易產(chǎn)生的問題為單樁極限承載力不夠及沉降量過大。究其原因做以下分析。

　　一、產(chǎn)生單樁極限承載力不夠及沉降量過大的原因

　　預(yù)制砼靜壓樁的承載力有兩部分組成，第一個為樁側(cè)土層間形成的摩擦力稱為樁側(cè)摩力。第二個為樁頭座臥在持力層形成的端承力，概括來講也就是我們所講的摩擦端承樁，樁側(cè)摩力主要與土質(zhì)的含水率有關(guān)，在地下水位沒有過大變化時，其側(cè)摩系數(shù)基本上為不變值也就是說樁側(cè)摩力基本上為定數(shù)，而樁端承力則與樁頭是否按要求進入持力層有關(guān)，當(dāng)樁頭沒有直接有效地進入持力層而是上浮在持力層以上某個高度空間中，無法實現(xiàn)樁頭端承力，則單樁承載力必將下降，當(dāng)基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)荷載增大到一數(shù)值且大于樁側(cè)摩阻力時，樁體將會產(chǎn)生較大的沉降，其沉降量決定于樁頭的上浮空間，這樣必將給結(jié)構(gòu)安全帶來很大的危害，若沉降不均勻，極有可能造成在建筑樓房坍塌。

　　2009年6月凌晨5：30分，上海市閔行區(qū)蓮花南路羅陽路口一幢十三層框架結(jié)構(gòu)即將竣工的住宅樓倒塌，全國媒體先后詳細報道，闡述倒塌原因為，樓房此面堆土過高，樓房南面有地下車庫，受樓北面土堆側(cè)壓力導(dǎo)致樓房向南傾倒，這種說法從結(jié)構(gòu)力學(xué)角度上說是有一點道理的，但僅憑樓房北側(cè)那一堆土的側(cè)壓力，很難造成十三層框架結(jié)構(gòu)住宅樓的整體倒塌，其真正的倒塌原因則為該樓基礎(chǔ)產(chǎn)生南大北小的不均勻沉降致使該樓整體倒塌。為什么會產(chǎn)生南大北小的不均勻沉降呢·分析原因為：一是該樓設(shè)計為預(yù)制砼靜壓管樁，在壓樁過程中由于沒有認真控制好樁頂標(biāo)高，致使預(yù)制砼管樁樁頭沒有有效地進入持力層，而是上浮在持力層以上某個高度，給日后樁身沉降埋下隱患。二是該樓南側(cè)地下水位發(fā)生變化，致使南側(cè)預(yù)制砼管樁周圍土質(zhì)含水率增大，樁側(cè)摩力減小。三是該樓即將竣工，結(jié)構(gòu)荷載已趨近最大值且已大于減小后的樁側(cè)摩力，瞬間預(yù)制砼管樁發(fā)生較大量的南大北小不均勻沉降，最終導(dǎo)致十三層框架結(jié)構(gòu)住宅樓向南面整體倒塌。

　　綜合以上論述，預(yù)制砼靜壓樁上浮致使樁頭沒有座臥到持力層之間，問題一定要引起高度重視。

　　二、產(chǎn)生樁體上浮的原因

　　1.靜力壓樁，本身是一種擠密型樁，當(dāng)樁體壓入地層后，占據(jù)了地層內(nèi)樁體相同體積的空間，樁體本身強度大，不可能產(chǎn)生壓縮變形。只有對樁體周邊土層產(chǎn)生擠密，此時若地層為飽和軟弱土層，它含水量大，壓縮性小，在樁體的外界強力作用下，只有土體向各個方向擠壓移動，而土體本身壓縮性小，移動受到空間限制，故只有樁體上浮一條出路。

　　2.施工順序不當(dāng)。當(dāng)現(xiàn)場施工順序不當(dāng)，由周圍向中間施工時，施工到中間部位樁時，對于地層條件較好的土體，要么樁壓不進去，需采取引孔壓樁，要么壓樁引起樁體上浮，造成該樁承載力下降，給工程結(jié)構(gòu)安全帶來隱患。

　　三、預(yù)防樁體上浮的措施

　　1.對于地層原因造成的樁體上浮，可采用下列方法預(yù)防：（1）采用開口型樁尖，盡量減少積壓。（2）采用預(yù)鉆孔埋樁，減少擠壓強度。（3）采用沙井或塑料插板，改善地層排水條件，降低地層含水量，增強其強度，提高其壓縮性。（4）限制壓樁速度和強度，使地層擠壓變形強度放慢，給其一個恢復(fù)的過程。

　　2.調(diào)整打樁順序，嚴格按照先深后淺、先大后小、先中間后周邊的順序施工。對于一邊有建筑物的場地，應(yīng)由建筑物附近向遠離建筑物方向施工

　　3.采用樁頂標(biāo)高和壓樁終止壓力雙控制，以確保樁頭能有效進入持力層及確保單樁承載力。

　　4.劃分壓樁區(qū)域，復(fù)核已壓樁頂標(biāo)高，產(chǎn)生上浮進行復(fù)壓至設(shè)計樁頂標(biāo)高。

　　四、樁體上浮的處理

　　1.對于在具有樁體上浮的場地施工時，應(yīng)對沉樁后的樁頂標(biāo)高進行監(jiān)測做好標(biāo)記。

　　2.當(dāng)發(fā)現(xiàn)樁體上浮時，必須認真做好記錄，進行有效備案。

　　3.針對上浮樁體采用復(fù)壓，消除其上浮，以確保單樁承載力。

　　4.經(jīng)復(fù)壓無法消除上浮的樁體，以書面形式上報設(shè)計院，申請樁體補強方案。

　　五、對于單樁極限承載力測定，應(yīng)做靜荷載試驗，并同時應(yīng)做大小應(yīng)變的試驗，以確?；A(chǔ)樁基的承載力，從根本上保證建筑結(jié)構(gòu)的安全。