预应力高强混凝土管桩纠偏加固施工新技术

仲润才

摘要：高强度预应力混凝土管桩，称为PHC管桩，近年来得到了广泛的应用。桩身混凝土强度达到C80以上。工厂生产质量稳定可靠，经济效益好。它广泛应用于公共建筑和民用建筑的基础上。

关键词：PHC管桩；高强预应力

宁波市镇海污水处理厂二期扩建及一期提标改造工程主要施工单体为深基坑池体构筑物，其中生物池预应力高强混凝土管桩为PHC400（95），桩的长度是17米，共计826根群桩基础。在深基坑开挖过程中，由于生物池区回填区的小池塘，土壤质量非常差，导致生物池中一些工程桩的桩倾斜程度不同。在低应力测量和孔摄像机技术确定桩身缺陷后，各方建设主体协商对倾斜桩和裂缝桩采取纠偏加固的措施，通过高应变检测和试验分析确定了缺陷桩的承载力，效果是显而易见的。基本满足了池结构的安全性和功能设计要求，避免了深基坑回填灌注桩所带来的经济和施工周期的不利影响。

1 工法特点

1）工程施工中PHC管桩修正施工技术，应用阶段主要是基坑开挖过程和施工前的基础施工，有利于加快施工进度。

2）在施工过程中，对斜桩基础进行了复位加固，并将重新灌注桩的施工减至最大限度，循环周期短，节约了资源。

3）在PHC管桩纠偏过程中，施工机械紧凑灵活，安装位置简单，周转方便，工艺简单，操作简单。

4）根据桩基检测的相关规范，PHC桩的质量等级可达到二类桩要求，满足设计功能。

5）管桩纠偏及加固过程中，产生少量的泥浆，噪音小，环境污染小。便于文明施工和现场管理。

2 工艺原理

1）工程桩的倾斜度将降低桩体的承载力和桩身初始弯矩。将倾斜桩纠偏扶直，帮助桩恢复承载力，消除初始弯矩；桩体断裂会在裂缝处产生横向变形，破坏桩的完整性，降低承载力。应对桩身裂缝部分进行加固，保持桩的整体工作特性。

2）根据工程实际情况采用卸压纠偏灌芯法对缺陷桩进行处理，即在倾斜预应力高强混凝土管桩背侧卸荷减小缺陷桩纠偏方向土压力，借助反力支承系统使用手动葫芦提供水平拉力（或使用千斤顶提供水平推力），使缺陷桩复位后，桩孔内放入钢筋笼并灌注混凝土，使桩得以加固。

3 施工工艺流程及操作要点

3.1施工工艺流程

1.检测桩垂直度2.桩身完整性检测3.确定处理技术方案4.施工场地处理及材料准备5倾斜桩纠偏6.桩清孔7.配桩芯钢筋笼8.灌桩芯混凝土9.纠偏桩基检测

3.2操作要点

3.2.1检测桩垂直度

检查工程桩出现倾斜后的倾斜率，对于垂直度偏差大于0.5%工程桩，作为需纠偏处理的对象，绘制图纸，做好记录。

3.2.2桩身完整性检测

由施工单位和监理单位指定的桩基检测单元用于检测斜桩的小应变，以确定桩体的完整性。根据小应变试验报告，当桩的质量存在缺陷，桩记录和小应变检测报告应该检查，确定桩身缺陷的特定部分，检查杆是用来检查桩是否出现错位等情况，并做好记录。

3.2.3确定处理技术方案

经小应变检测后判定桩身完整时：对桩芯采用C30以上等级微膨胀混凝土满灌芯处理。抗压桩灌芯前，先将钢筋笼伸至端头板焊接部位以下2.5m，抗拔桩灌芯前，先将钢筋笼伸到端头板焊接部位以下5m，钢筋笼按照图集10G409以及设计要求进行配置，放置桩芯钢筋笼时要仔细查看打桩记录，确保桩芯钢筋笼放置位置正确。经小应变检测后判定桩身存在质量缺陷时：查看小应变检测资料，核对打桩记录，确定桩身出现缺陷的部位。该类型桩技术处理方法：（1）当缺陷部位为管桩间端头板焊接位置或桩身出现缺陷的部位非管桩间端头板焊接位置，且确定桩身未出现错位时，用C30以上等级微膨胀混凝土桩芯，灌芯深度为桩

身长度，桩芯内放入钢筋笼，钢筋笼主筋采用6Φ20钢筋（配筋率不宜小于此值），钢筋笼长度为工程桩最底一节端头板焊缝向下5m，以增强桩承受水平荷载和竖向荷载的能力；若出现错位，必须纠正到上下同心，再按照上述办法进行处理。（2）当桩身出现缺陷的部位较深且已经错位，放弃纠偏处理，可采用补打锚杆桩等办法解决基础受力问题，另应将存在同类质量缺陷桩的资料和解决办法及时汇总报请设计院设计师进行确定。

3.2.4施工场地处理及材料准备

由于基坑内地质条件太差，为使纠偏设备有受力支撑点，纠偏施工前，需提前3天将基坑内混凝土垫层浇筑完毕，垫层混凝土标号在C20以上，对于纠偏后桩顶垫层，在距桩径外50cm处浇筑厚度30cm的垫层，当三桩及三桩以上承台的桩都需要纠偏时，承台垫层内全部浇筑混凝土，厚度为30cm，主要用于稳固桩头。混凝土垫层浇筑前，要进行测量放线定位，设计好桩回归路线及最终桩位，该位置不得浇筑混凝土，待桩纠偏完成，及时排除施工场地内积水，在桩侧填灌C25细石混凝土，坍落度为220-240mm，混凝土振捣密实。

3.2.5倾斜桩纠偏

（1）安装反力支点，架设施力工具，使用手动葫芦和钢丝绳对桩施加与倾斜方向相反的水平力，采用拉和顶相结合的方式，将工程桩扶正，钢丝绳固定在不影响工程桩和基坑安全的錨点上，当无法解决固定锚点时，可在基坑上停靠稳固的挖土机作为锚点。施加水平力时，应进行缓慢引拉纠偏，使桩逐渐复位。（2）在进行纠偏过程中，要观测桩身变化，控制桩位移速度（6cm-15cm）/次。在完成一次行程后停留10分钟，慢慢减小拉力并进行回放工程桩，观查桩反弹量，反复回啦多次，直至桩身垂直。（3）工程桩扶正后，对桩施加恒定水平拉力24h，以便土体应力充分释放。桩扶正后，用2：1级配砂石及时填灌桩扶正后形成的空隙，同时补浇30cm厚C20混凝土。（4）在桩纠偏完成36h后，撤除施加水平拉力工具，观测桩位变化情况，未有变化或桩有反弹但倾斜度符合规范要求时，进行下根桩的纠偏处理工作，若桩出现反弹且倾斜度超出规范要求时，需凿开混凝土垫层，重新进行纠偏工作，直至桩位移量符合规范要求为止。

3.2.6放桩芯钢筋笼

按照要求放置桩芯钢筋笼。当钢筋笼较长时，须按照主筋长度对钢筋笼进行分节、吊装和连接。

3.2.7浇筑混凝土

将桩芯积水清理干净后立即浇筑C30等级以上微膨胀混凝土。当工程所在地施工条件满足要求的情况下，宜采用自密实混凝土进行浇筑，施工条件不满足要求时，应使用C30等级以上微膨胀细石混凝土进行浇筑，并使用导杆上下抽动捣实混凝土，配振动器振动导杆，使混凝土浇筑密实，另要控制混凝土浇筑高度，不得一次浇筑到顶。

4 施工技术要求

1）根据缺陷桩的情况，严格确定卸料孔，卸料孔的深度满足整流要求，以保证桩身的整流效果。

2）在整流时，钢管的插入深度必须满足要求。牵引时，需要慢速、匀速，以防止对桩身的损坏和过度拉伤。

3）当压碎的石头被填满时，必须用少量的方法填充，以确保填充密度。 （下转第页）

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4）如果孔被清除，则必须保证孔的深度。同时，管桩内壁应就地清洗，混凝土和管桩内壁应有足够的黏度和摩擦力。孔内残留的泥浆应被清除或更换。

5）钢筋笼完成后，钢制笼产品必须妥善保管和保护，以防止钢筋笼的变形和锈蚀。如果有铁锈，铁笼必须在铁锈可用之前清除。

6）当钢筋笼被放置时，确保笼在管桩的核心孔中，以确保保护层的厚度。

7）不要一次浇注过多的混凝土，用混凝土捣固振动器，振动的深度必须满足灌注混凝土的深度要求。

5 结语

软土地基中对倾斜偏位较小和裂缝位置较深、群桩基础倾斜裂缝桩较多的预应力混凝土管桩进行纠偏加固处理，成本低、工艺简单、操作方便，避免了常规补桩施工带来经济和工期上的不利影响，在实际工程施工中取得了良好的效果，给工程建设施工人员和设计人员提供了参考和选择。

参考文献：

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