第x期作者，等. 中文文题xxxx

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预应力管桩偏桩、斜桩问题分析及处理方案

陈虎

（华锦建设集团股份有限公司  宁波市  315105）

摘  要：由于地质因素、施工问题、设计变更等影响，会引起工程中偏桩、斜桩的出现。若不及时处理，对后期工程施工以及建成后主体结构的运营造成难以估量的后果。有鉴于此，通过某一预制管桩群桩施工实例，分析大量偏桩、斜桩的产生原因，并给出对应的处理措施，为今后类似工程提供参照。

关键词:预应力管桩; 偏位; 倾斜

1  引言

预制桩相比灌注桩具有单桩承载力高、造价低、成桩快、桩身质量可靠等特点。近年来，随着预制桩越来越多用于工程建设，预制桩的事故也频繁发生，事故包括桩体偏位、倾斜、桩身破裂、脱节、桩头损坏等[1-4]。故桩基监测尤为重要，通过监测数据发现工程中的问题，并解决问题有助于保障工程施工的安全性以及工程后期运营的可靠性。

本文通过某一预制管桩群桩施工实例，分析大量偏桩、斜桩的产生原因，并给出对应的处理措施，为今后类似工程提供参照。

2  工程概况

2.1  工程概况

本工程为宁波某污水处理厂扩建项目，建设规模污水处理量160000m3/d，其中新建水处理构筑物中面积最大单体为生反池，单池尺寸98.9m×81.0m，池体高度10.85m，埋深6.55m，是典型的钢筋混凝土矩形水池结构。

2.2  地质概况

场地内上部存在场地内上部存在②2a层淤泥、②2b层淤泥质黏土、③2层淤泥质粉质黏土及④1层淤泥质粉质黏土，均属软土，其具有含水量高、孔隙比大、强度低、压缩性高等不良工程地质特性，同时还有低渗透性、触变性和流变性等特点。

2.3桩基设计

由于生反池基底落于软土层，地基承载力较低，为满足承载力及地基变形要求，地基处理均采用PHC预应力混凝土管桩。管桩直径500mm，壁厚100mm，桩距约2.5m，单池桩数共1289根。桩节之间采用焊接，沉桩采用静压法。桩基持力层选用8-3层砾砂层或10-2层粉质黏土混角砾层，桩长约37m。单桩抗压承载力特征值875kN，抗拔承载力为100KN。

3  桩基质量问题及原因分析

3.1  桩基实施情况

生反池桩基施工完毕后，先进行静载试验，后开始土体开挖。当全部开挖至基底处，发现生反池西南侧区域出现了大量的偏桩、斜桩，随即对所有桩基进行了测量。倾斜桩共91根，最大倾斜率5.26%。针对问题桩，现场进行了小应变检测，结果均为I、II 类桩，无III、IV 类桩。

图1西南侧部分桩基测量结果

图2倾斜桩现场照片

3.2  原因分析

1）前期未进行地基处理

拟建场地整体地势起伏较大，场地中部多为建筑弃土高填土区，高填土区为主要成分为黏性土混部分碎块石、砼碎块、红砖块等建筑垃圾，该层土质不均匀，近期人工堆积。桩基施工前，施工单位受土方外运限制未按规范要求对场地进行地基处理，场地地基承载力不满足压桩机接地压强的要求，压桩机在实施过程中易下陷，导致桩基施打过程中发生偏位。

图3打桩现场照片

2）土方开挖

本生反池基坑开挖深度超过5m，开挖深度范围内的土层主要为杂填土及淤泥，稳定性差，具有明显的触变和流变性，开挖过程土体受到扰动后极易发生侧向位移。现场桩基偏位均一致指向西南方向，判断土方开挖不规范，未按分层、分块开挖实施。坑内土坡高差过大，在坡顶运输车辆作用下，边坡引起一定滑坡，从而导致桩身偏位、倾斜。

图4基坑开挖现场照片

4  桩基质量处理方案

4.1  偏桩处理方案

根据静载和低应变检测报告结果，桩基承载力未受影响。为验证偏桩是否引起底板及桩基受力情况改变，设计院进行了按实际桩位建立整体模型复核。

根据复核结果，由于本生反池底板刚度较大（底板厚度650mm），整体性较好。偏桩情况下，底板钢筋配筋及桩基受力均可满足设计要求。对于个别偏离底板范围的桩基，通过局部加大底板范围，保证底板边缘距离桩中心不小于1倍桩径。

4.2  倾斜桩处理方案

挤土效应的影响范围一直是学者专家们研究的课题。

郑刚等[5]针对桩身整体倾斜且无初始弯曲应力的倾斜桩，采用室内模型试验对竖向荷载作用下不同倾斜程度的桩进行了研究，发现模型桩在倾斜度不大于 4%时，在相同的竖向荷载作用下倾斜桩的桩顶沉降比竖直桩小且倾斜桩的竖向承载力不比竖直桩低，但当倾斜度达到 8%时，相同荷载下桩顶沉降大于竖直桩沉降且因桩身发生弯曲破坏导致加载终止。

何稼超等[6]中结合工程桩的倾斜度数据和工程实际处理结果，研究表明在桩身倾斜率7%以内，如消除或减少桩身周围土体的不平衡水平应力（消除桩的初始弯曲应力），倾斜工程桩的竖向荷载极限承载能力和沉降值基本同竖直桩。
    本工程桩基最大倾斜值为5.26%，由于桩顶受整体底板约束，限制了桩顶的水平位移和转动，桩身挠曲明显减少，桩身弯矩减少，从而桩的极限承载力不会受太大的影响[7]。

由于最大弯矩和剪力位于桩头处，对所有倾斜明显的桩顶头5 m长度范围内进行补强处理，补强措施为采用钢筋混凝土灌芯处理，混凝土为

C35微膨胀混凝土，纵筋采用6D20，箍筋采用D8@100。

5  处理结果验证

倾斜桩灌芯完成后，为验证单桩承载力损失情况，拟对倾斜最大的3根桩及未倾斜偏位的桩进行高应变试验对比。试验结果如下：

表1大应变试验结果表

根据试验结果，倾斜最大的3根桩与无倾斜的桩大应变结果接近，说明倾斜桩在桩头灌芯处理后，承载力未受明显影响，与上述理论分析结果一致。

生反池现已完工并通水，根据跟踪沉降结果来看，沉降值最大为0.8mm，并处于稳定状态，满足规范要求。

6  结    语

1、软土地区，桩基施工前未进行一定的地基处理及未合理安排开挖顺序是导致桩基偏桩、斜桩事故的主要因数。

2、依据该工程实际处理结果，在桩身倾斜率一定允许值范围内，倾斜桩的竖向荷载极限承载能力几乎不受影响。

3、对于倾斜桩，可对桩头一定长度范围内进行补强处理，对倾斜桩承载力存在怀疑时，可采用大应变检测进行对比论证。

参考文献：

[1]  张全林.软土地基上预制桩偏桩事故原因分析及处理[J].广州建筑,2022,50(04):1-4.

[2]  黄志军.桩基施工中若干问题的处理实例及体会[J].广东土木与建筑,2013,20(01):15-18.

[3] 伦豪.管桩偏位问题的分析与处理[J].工程技术研究,2019,4(09):49-50.

[4]  陈文鹭,陈尧俊.深厚流塑淤泥地质桩基事故处理及预防措施[J].施工技术,2018,47(S1):242-245.

[5]郑刚、李帅、杜一鸣等.竖向荷载作用下倾斜桩的承载力特性[J].天津大学学报，2012（7）：567-576

[6]何稼超．倾斜PHC 管桩的处理方法及剩余承载力研究[J]; 城市道桥与防洪，2021，04：217-220

[7] 胡文红，等.浅层土体加固对倾斜桩竖向承载力影响研究[J].岩土工程学报，2013（4）.

作者简介：陈虎，男，本科，主要从事基坑工程、工业建筑工程等。