浅谈预应力管桩在遇水软化强风化岩中的应用

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　　摘要：文章结合工程实例，着重针对预应力管桩在遇水软化强风化岩中的应用进行了分析，主要从设计及施工管理两个方面提出了提高预应力管桩承载力，解决管桩承载力低问题的措施，以供项目施工管理人员参考借鉴。
　　关键词：建筑；预应力管桩；基础施工；应用
　　东莞天安数码城E区住宅项目位于东莞市南城区沿河路和白马中心路交汇处，该项目共有九栋塔楼高层建筑，一层地下室，总用地面积约32637.00平方米，基础形式为预应力管桩，持力层为遇水软化的强风化粉砂岩层。根据广东省标准《锤击式预应力混凝土管桩基础技术规程》（DBJ/T 15-22-2008）相关条文及一般设计院的经验，在持力层为遇水软化的风化岩层地质条件下，要慎用管桩，或者单桩承载力比常规情况下降低20%～30%，根据我们对沿河路边相似地质条件已建建筑物的调查，Ф500管桩单桩承载力取值很低，基本上为1100～1200KN。
　　经过多次开会讨论，并且施工前试打了4根管桩做试验，最终把Ф500管桩单桩承载力特征值取为1800KN。施工完毕后，在随后的检测中，小应变和静载检测全部一次性通过。那么是如何做到承载力比以往工程提高那么多的呢？主要是因为采取了以下设计及施工管理措施。
　　一、采用十字型钢桩尖，焊缝要求连续饱满；在施打过程中往管桩孔底灌注强度等级为C20的细石混凝土，高度1.5米左右。管桩在遇水软化强风化岩层中经过一段时间后承载力往往大幅度降低，沉降量也相应加大，主要是因为桩尖附近进水后强风化岩层遇水软化，岩体发生崩解，于是桩端土承载力大大降低。那么防止水进入桩尖下岩层附近就是关键，管桩孔底灌注细石混凝土、桩尖要求连续饱满焊接就保证了水不能通过管桩内侧进入桩尖下的岩层，从而避免软化。
　　二、施工过程中选择偏重的打桩锤，冲程2.0～2.5米，且贯入度比设计要求控制的偏严格。管桩之所以在广东地区广泛应用，主要是因为管桩耐打、穿透力强，经过剧烈的击打在强风化岩层中挤压后，桩端土能为管桩提供很高的桩端承载力；另外，若管桩经充分挤压后进入强风化岩层，上层水经过管桩外侧壁渗漏到桩尖附近的可能性就越小，从而减少软化可能性。基于此，施工打击锤选择的是6.2T，对于打桩过程中总锤击数量较多、桩长较长的桩，说明桩侧摩阻力较大，最后30锤每10锤贯入度一般控制在20mm多一点；对于打桩过程中总锤击数量较少、桩长较短的桩，说明桩侧摩阻力较小，桩端承载力就需要很高，这样最后30锤每10锤贯入度一般控制在20mm以内。因对管桩击打要求较高，选择的桩型为Ф500PHC（125）AB型管桩，最终施工结果来看，虽然贯入度控制很严，但效果还是比较好，只有少量管桩打爆。
　　三、本工程短桩比较多，稳定性和承载力都难以满足要求，故采取先引孔再打桩的方法。本工程共引孔593根，孔径Ф400，入强风化粉砂岩深度在0.8～3.9米之间，平均引孔深度为2.16米。关于引孔孔径的选择，太大打桩时不能提供很好的摩擦力和稳定性，太小管桩很难打到底，下面会有段空桩有安全隐患，通过本工程实践的结果来看，Ф400的孔径是非常合适的。
　　四、施工之前向施工单位灌输施工要求，施工过程中做好严格监控是成功的重要手段。施工前，就每一步细节及要求都向施工单位、监理单位做了详细的交底；施工过程中，建设单位、施工单位、监理单位都派人现场旁站，发现问题及时改正，确保每根桩都做到位。
　　经过以上的设计及施工措施，再加上施工过程中严格管理，最后顺利完成。此项目的成功，打破了沿河路两边预应力管桩承载力不能取高的观点，为我司节省了大量的造价，也为东莞地区以后沿河路两边建筑物预应力管桩基础施工提供了很好的参考价值。
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