王华军

摘要：本文笔者结合工程实例，分析了PHC管桩断裂偏移的原因，提出具体处理方法，并介绍了处理后的效果。关键词：PHC管桩；断裂偏移；处理措施

引言

近年来，PHC管桩（先张法预应力混凝土管桩）由于具有桩身成型质量好、混凝土强度高、单桩承载力大、价格便宜、施工快捷且采取静压施工时对周围环境影响小等优点而被广泛应用于工业与民用建筑中。但在土性复杂特别是土质较差的软弱地基的基坑开挖施工过程中，由于桩身为空心，其承受水平荷载、抗剪和抗裂性能相对较差，如果土方施工中基坑围护措施不到位或挖土方法不当，经常会发生桩体偏位、桩身断裂等事故，从而大大削弱了桩的承载力。因此发生此种情况后如何对桩加固补强就成为设计施工中急待解决的一个问题。

1工程概况

某冶金工程烧结主厂房及环冷机基础中深基础部分，采用钢板桩支护方式施工，支护桩周边采用大开挖方式，支护基坑后，施工钢板桩期间，发现部分工程桩发生倾斜，基坑周边的工程桩倾斜较为严重，最大倾斜量达到600mm，基坑中部工程桩没有倾斜。

2原因分析

2.1桩体的质量

由于PHC桩的壁较薄，抵御水平荷载的能力较差，在较大的侧向主动土压力和挤土效应产生的侧向推力的作用下，桩极易产生侧向位移，当侧向位移量超过一定数量时，PHC桩桩身将出现断裂现象。

2.2地质情况复杂

施工表面土层为杂填土，土体松散、欠固结，下部为淤泥质土，土体流动性大、含水量高，又加上环冷机位置处于原有的沟道处，外围有临时道路、堆桩以及打桩施工，同时在钢板桩施工振动作用下，对基坑边坡土有一定程度的扰动，淤泥层灵敏度高，受扰动后强度明显下降，稳定性降低，出现滑坡现象和土体位移现象，从而移引起PHC管桩的偏位。

2.3没有及时卸荷

在大开挖进行基坑支护时，没有进行卸荷，旁边堆放着建筑材料等重载设备。

2.4不同土层的影响

倾斜工程桩的断裂初步估计在桩顶下8～9m左右，因为基坑下淤泥层与粉质粘土层的交界处，是基坑土体侧向力作用下桩身产生最大弯矩的相对位置。

2.5桩顶标高高于设计标高

该工程桩施工时，桩原设计标高-6.5m，而实际桩顶标高为-1.5m，桩头露出开挖面1～2m左右，当没有及时截桩。相当于地面上的桩为一悬臂构件，当地面以下受到不均与挤压时，桩易发生断裂和偏移。

3处理措施

3.1基桩检测

由基桩检测单位进行基桩低应变动测检测，准确断定倾斜桩的类别（Ⅰ类：桩身未发现可见缺陷；Ⅱ类：桩身有轻微缺陷；Ⅲ类：桩身有明显缺陷；Ⅳ类：桩身存在严重缺陷）和断裂位置，当倾斜基桩低应变动测判定为Ⅰ、Ⅱ类桩时，其桩身结构基本不受影响，不会影响桩身结构承载力的正常发挥，可满足设计要求。对偏位的桩，确定被挤偏桩的损伤程度和完整性。经检测发现偏移量在50cm以下的桩均没有断裂，大部分桩身完整，无明显缺陷，桩顶施加一定的水平推力即能使桩复位经计算桩的允许水平推力值Rh，故采用小于Rh的水平推力对PHC管桩的桩身是安全的。施工时先清除桩前侧的土，最大限度地减少所需的水平推力，再采用小于Rh水平推力使偏位的桩复位。

3.2补桩措施

对于Ⅲ类和Ⅳ类桩不能满足结构承载力的正常发挥进行补桩，处理按每个承台进行，对每个承台内的各个基桩实际承载力进行评定后，得出每个基桩的竖向承载力特征值，求和得出承台群桩的竖向承载力特征值。复核相应于荷载效应标准组合作用于承台顶面的竖向力与桩基承台和承台上土自重标准值之和与承台群桩的竖向承载力特征值的差值，按照此差值进行补桩设计。如果桩距太密，补管桩容易导致已施工桩产生位移，可以采取非挤土桩（如钻孔灌注桩），满足基础承载力要求。

3.3加固处理措施

根据低应变检测报告，判断出对断裂桩的位置，根据断裂位置进行加固处理。措施是先用推顶法将断桩尽量归位，然后采用泥浆泵和高压水将桩内的泥土清理干净，再在桩孔内放置钢筋笼，然后浇灌C35混凝土，钢筋笼主筋为6㈣萀螺纹钢，箍筋为8@150的螺旋箍筋，钢筋笼底部焊接3mm厚的圆薄钢板为托板，钢筋笼长度由桩顶至桩身断裂处向下3m，笼固定采用ㄣ2钢筋与主筋搭接焊，与管桩壁弯沟挂接。

3.4接桩处理措施

接桩处理是采用基坑支护的方式，在断桩外围进行支护，支护好后，将断桩挖出，在裂缝处将桩截断，采用钢筋混凝土接至设计标高位置回填完毕后，再施工基础承台。

3.5基础底标高降低措施

对于断桩长度相对于基础底标高处尺寸比较小的，可以将基础底标高降低，将部分独立基础承台底标高降低至断桩裂缝处，基础柱加长，具体做法是采用基坑支护的方式，在基础外围进行支护，支护好后，将断桩挖出，在裂缝处将桩截断，开始施工基础承台，这样可以减少改造施工桩本身带来的麻烦。

3处理效果

（1）根据低应变结果，在纠偏过程中未造成新的断桩，纠偏后桩身完整性有不同程度的提高，承载力满足结构受力要求。

（2）该项目投产2年未出现不均匀沉降。4结语

（1）在软土地基等地质条件下，设计和施工要精心准备，做好基坑支护。

（2）管桩偏移可采用桩顶推顶法，使其桩顶尽量归位，满足设计要求。桩发生断裂的情况下采取在桩断裂处增加钢筋笼措施或把断桩截断用钢筋混凝土接至设计标高。

（3）经检测桩为Ⅲ类或Ⅳ类桩时，管桩施工条件不许可时，可以采取非挤土桩进行补桩。

参考文献

[1]《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008

[2]《建筑地基处理技术规范》JGJ94-2008

[3]《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002

[4]《预应力混凝土管桩》03SG409

[5] 莫海鸥、杨小平，主编《基础工程》中国建筑工业出版社

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。