浅析预应力管桩质量事故及处理方法
近几年来，在基础设计中静压预应力管桩的使用越来越普遍。 本人曾设计过某多层带半地下室的住宅小区，基础采用预应力混凝土管桩，桩长12m,外径φ500，壁厚100。土层分为四层：1层耕植土，饱和，软塑；2层粉土夹粉质粘土，湿，软—可塑；3层淤泥质粉质粘土，饱和，软塑；4层粉细砂，青灰色，稍密。桩底进入4层土1.5m。在桩基施工过程中天气一直不佳，小雨绵绵。桩基施工结束后不足两周基坑开挖，深度2.5m,一天后即出现静压管桩大面积倾斜的状况。对出现倾斜的管桩进行角度测量和小应变检测，结果为：大部分管桩桩身倾斜角度约3°，小应变判定为Ⅱ类桩；有5%的管桩桩身倾斜角度约6°～7°，小应变判定桩身在桩顶下3m～4m处出现裂缝，并被判定为Ⅲ类桩。 管桩出现倾斜的原因：
一．桩位偏差 有可能是施工放线及定桩位时产生的偏差，但我认为此工程的主要原因是：(1）淤泥质土本身流动性比较大，再加天气原因，土体含水率进一步加大，施工机械移位易引起土体流动，以至桩身发生位移偏位；（2）静压管桩属于挤土桩，由于挤土效应，带来后续施工对先施打的已完工的邻桩产生弯曲、倾斜、水平位移等不良影响；（3）一次性开挖深度过大，以至土体局部应力释放而使得土体移动引起；（4）地质条件复杂，局部地质情况会出现不均匀性。桩尖有可能碰到局部较厚夹层或其它硬层，造成无法送桩；
二．施工不当引起的桩倾斜、断桩
施工不当引起桩倾斜、断桩的情况，直接起因就是土方开挖不当。当基坑挖的深或挖出的土堆在基坑边坡附近，没有及时采取基坑支护措施时会产生较大的侧向土压力；再加上淤质土本身的流动性及土体中未消散的孔隙水压力向开挖的方向释放，使得淤质土向开挖的方向流动，而管桩对水平力的抵抗能力很小，会随着土体的位移而向开挖方向倾斜，造成桩顶位移加大，以至桩身断裂。 管桩倾斜的处理方法：
一般来说，管桩发生了倾斜总会与桩身偏位、断桩等情况一同出现。断桩会对桩身承载力、完整性都产生较大影响，对整个结构的整体受力及安全性危害极大。对管桩出现的质量问题或事故，必须采取有效的措施。（1）补桩加固 在检测报废的桩附近增加管桩或钻孔灌注桩以补足设计上的承载力要求；（2）压密注浆 通过在管芯中添置钢筋笼后再注入砂石混凝土进行补强；（3）改变基础底板形式 将原设计底板改为整板基础，此种方法一般用于桩身偏位情况的处理；（4）设置锚杆静压桩 对于可能会出现不均匀沉降的结构，设计上会在相应的轴线位置设置锚杆静压桩进行调整处理，其加固机理类同于打入桩及大型静力压桩，受力直接，只是施工工艺不同而已。
本工程对倾斜管桩的处理:
一)对倾斜角度为7°的断桩，采取补桩处理；
二)对检测为Ⅲ类桩,倾斜角度在6°以内的管桩作加筋压密注浆处理。具体补强施工方法如下：
（1）清理桩管 a.在静压施工过程中，桩管内会有土体和杂物，采
用机器对内管内的土体和杂物清理和疏通；b.成孔的深度即为桩的长度。因每根桩裂缝位置不同，所以桩长也不同。桩的长度确定原则是按小应变测定的桩身裂缝位置向下增加3m。
（2）安放封底袋 a.为防止漏浆，在桩底部安放一个止浆袋；b. 止浆袋安放位置即小应变测定的桩身裂缝位置向下增加3m处。 (3)钢筋笼制作 a.钢筋笼长度为清孔深度加桩顶锚入承台长度。每根桩钢筋笼长度不一样，具体长度需在现场对每根成孔完成的桩孔进行实际长度测量，作为确定制作钢筋笼长度的依据；b.钢筋笼接头错开，搭接焊缝长度不小于10d; c.本工程钢筋笼为8Ф20，Ф8@150，钢筋笼直径290。
(4)安放注浆管 a.注浆管直径20mm～25mm，采用塑料孔，出浆口用黑胶布或聚氯乙烯临时封口；b. 注浆管可临时固定在钢筋笼上，不能固定太牢，应能在注浆完毕后方便拔出。
（5）投料 a.将钢筋笼和注浆管到位后，开始向桩孔内投料，投料是砂石的混合物，用漏斗向管桩内投入，轻摇钢筋笼使石子下沉密实，灌至距离孔口1m左右停止。b.对投料的要求：石子粒径在20mm～40mm范围内，含泥量满足规范要求；砂子为中砂。
（6）封孔 a.投料完成后，需要对桩口进行封口处理；b.封口材料为C45微膨胀混凝土，要求保证封口混凝土在72小时能达到设计强度的70%,需加入适量的早强剂；封口混凝土必须覆盖并加强养护。 （7）注浆 a.桩顶封口混凝土达到要求的混凝土强度后，即可注浆；b.注浆加压时压力值不小于1.2MPa,并保持10min不得间歇。注浆量
超过规定值时，可拔出注浆管，每拔1m补浆一次，直至注浆管拔出为止。c.注浆所用水泥浆，水泥用量不得少于350Kg/m,水泥不得低于425#普通硅酸盐水泥，砂石比例1:1，水泥浆水灰比为0.4～0.5。d.管桩芯内经压浆形成混凝土标号不得低于C20。本工程为C30。 三)对偏位不大，倾斜角度在3°左右的管桩，经设计上反复复核，最终把该工程的承台底板加大，并将向一侧倾斜方向的底板增大配筋量，以抵抗此处底板的偏心弯矩。 四）处理结果
（1）42根断桩经桩芯注浆处理后，经低应变检测，除5根桩为Ⅱ类桩外，其余均为Ⅰ类桩,基本达到了加固效果；同时选取3根桩进行静载检测，检测报告显示经加固补强的管桩单桩极限承载力已达到了设计的极限承载力，且变形很小。
（2）对于桩的偏位问题，设计采取了扩大承台措施，同时增加结构的上部刚度和调节变形的能力；再加地下室是整板结构，刚度较大，对本工程的变形也有一定的调节作用；
（3）对处理过的工程加强了建筑物变形观测。目前已竣工的工程，据累计沉降观测结果反映，工程最大沉降量12.1mm,最小沉降为8.2mm,基本稳定，所以可以说本工程的整体加固方案是切实可行的。 这是本人两年前参加处理的一个工程案例，与各位同仁分享，还望各位专家、同仁提出宝贵意见，使我今后处理问题更加全面。
2007,11
南通港闸建筑设计院有限公司 姚倬
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