駐馬店某工程場地地基土均為粘性土，在樁基原體試驗中,，PHC樁出現(xiàn)上浮,，并導致部分PHC樁出現(xiàn)斷樁,、承載力不足等嚴重缺陷，造成很大安全隱患,，處理起來不但需投入大量資金,、人力、物力,，而且又會延誤工期,。通過工程實例，分析出導致PHC樁上浮的原因,，并提出有效的預防措施,。

      摘要：駐馬店某工程場地地基土均為粘性土，在樁基原體試驗中,，PHC樁出現(xiàn)上浮,，并導致部分PHC樁出現(xiàn)斷樁、承載力不足等嚴重缺陷,，造成很大安全隱患,，處理起來不但需投入大量資金、人力,、物力,，而且又會延誤工期。通過工程實例,，分析出導致PHC樁上浮的原因，并提出有效的預防措施,。

      關鍵詞：PHC樁,；粘性土；擠土效應,；上?。粩鄻?/p>

      1 前言

      根據(jù)工程實例,，本文對PHC樁上浮的原因進行了較深入的分析,，并提出了有效的預防措施，可為今后工程樁基礎的施工提供參考,。

      2 工程概況

      駐馬店某工程考慮到經(jīng)濟,、工期等原因，工程樁擬采用PHC樁,，并進行樁基原體試驗,。為了模擬工程樁群樁施工狀況，同時掌握沉樁過程中PHC樁是否存在上浮情況,，設計專業(yè)提出試樁由5×5=25根PHC樁組成,，各試樁成正交布置,，樁間距1.75m。PHC樁樁身混凝土強度等級采用C80,，樁徑500mm,，壁厚100mm，樁長30.0m,，預估單樁豎向抗壓極限承載力為4000kN,。施工按照由里向外的施工順序進行，采用錘擊沉樁工藝,，樁錘選擇D62型,，停錘標準采用以樁端設計標高為主、貫入度為輔的控制原則,。PHC樁布置圖見圖1,。

                                 圖1           PHC樁布置圖

      根據(jù)原體試驗報告，本工程場地屬沖洪積平原地貌,，地下水穩(wěn)定水位埋深2.0～3.0m,，地基土全部由第四系沖洪積成因的粘性土組成。

      3 施工及檢測情況

      經(jīng)對該工程PHC樁原體試驗施工,、檢測跟蹤調查,，25根PHC樁全部沉到了設計的深度，進入層⑨粘土的深度為3.0m左右,，此時的貫入度在30～110mm之間（多數(shù)在60～100mm左右）,。平均總錘擊數(shù)為1321擊，最大總擊數(shù)為P210號樁1710擊（由于機械故障,，P210號樁施工至－26.0m時被迫停止,，6個小時后恢復施工，造成擊數(shù)偏大）,，最小總擊數(shù)為P28號樁1195擊,。

      考慮到PHC樁在沉樁過程中的擠土效應，試樁施工過程中對12根具代表性的PHC樁上浮量測量（水準儀觀測）,；在PHC樁達到休止期后,，進行了低應變、高應變,、豎向靜載及水平靜載等檢測,，具體施工、檢測成果數(shù)據(jù)見表1,。

                   表1                PHC樁施工及檢測成果數(shù)據(jù)

        從檢測數(shù)據(jù)可以看出,，PHC樁普遍存在上浮情況，上浮量為18～142mm之間,，具體表現(xiàn)為：中心P211號樁上浮量最大,，達142mm,，內環(huán)PHC樁上浮量稍小，為99～112mm,，外環(huán)PHC樁上浮量最小,，為18～30mm；PHC樁的上浮導致部分PHC樁出現(xiàn)斷樁,、承載力不足等嚴重缺陷,，造成很大質量安全隱患。

      4 樁體上浮影響因素分析

      通過對其他工程場地PHC樁施工情況的大量調查,，并結合駐馬店工程的原體試驗結果,，著重從該工程場地巖土條件及試驗數(shù)據(jù)入手，對PHC樁上浮的影響因素進行分析,。該工程場地巖土條件特點為地下水位埋深淺,、地基土全部由粘性土組成（上部為軟塑～可塑狀態(tài)、下部為硬塑～堅硬狀態(tài)）,；試驗數(shù)據(jù)除對樁體上浮量進行分析,，并選擇具有代表性的P211及P22樁的豎向抗壓靜載試驗Q-s曲線對比，對PHC樁上浮情況進行分析,。

      通過P211及P22樁的Q-s曲線可以看出,，P211樁最大加載量較P22樁的最大加載量小得多，說明樁體上浮對單樁承載力存在影響,；而P211樁的Q-s曲線本身說明樁體出現(xiàn)斷樁（高應變證實從上下兩節(jié)樁接頭處斷裂）,，從曲線上看，上下兩節(jié)樁脫開近40mm,，而P211樁樁頂上浮為142mm,，說明下節(jié)樁上浮了100mm以上。

      通過調查其他工程PHC樁使用情況,，發(fā)現(xiàn)粘性土在地基土中所占比例越高，PHC樁越容易出現(xiàn)上浮,，地下水位埋深淺的場地較埋深深的場地容易出現(xiàn)上浮,。分析PHC樁在粘性土中沉樁導致樁體上浮主要存在兩大因素：一是上部軟塑～可塑狀態(tài)的粘性土在地下水位埋深較淺的情況下，由于PHC樁沉樁形成擠土效應,，使樁周土中超孔隙水壓力急劇增大（因粘性土滲透系數(shù)較小,，孔隙水消散很慢），降低土的不排水抗剪強度,，促使樁周鄰近土體因不排水剪切而破壞,，與樁體積等量的土體在沉樁過程中向樁周發(fā)生較大的側向位移和隆起，同時由于超孔隙水壓力向四周消散及土體低壓縮性的影響,，加之群樁施工中的疊加因素,，擴大了位移和土體隆起的范圍,，造成已打入樁的側向位移及上浮。二是下部硬塑～堅硬狀態(tài)的粘性土壓縮性很小,，在群樁施工中PHC樁進入該層后,，會對硬塑～堅硬狀態(tài)的土層產生強烈擾動，導致地基土強度降低,，局部發(fā)生剪切破壞,，且后續(xù)沉樁的側向擠土余地不足，導致樁間土體上隆,，帶動先行沉入的鄰樁上?。≒211樁下半節(jié)樁體出現(xiàn)上浮也是例證）。

      5 擠土效應和上浮的預防措施

      為降低PHC樁在沉樁中的擠土效應和避免出現(xiàn)上浮問題,，根據(jù)以上分析出的原因,，建議在粘性土中進行PHC樁施工時，考慮采取下列一種或幾種預防措施：

（1）加大樁的中心間距：通過適當增加承臺面積,，也可通過加大樁徑,、提高單樁承載力、減少樁數(shù),，加大樁距,，控制布樁平面系數(shù)，以減小擠土效應,；

（2）減少PHC樁進入硬塑～堅硬狀態(tài)粘土深度：當以硬塑～堅硬狀態(tài)粘性土作為樁端持力層時,，進入持力層不宜大于3倍樁徑，以減小對深部地基土的擠土效應,；

（3）預先鉆孔再沉樁：鉆孔直徑可比樁徑小50～100mm,，深度可根據(jù)樁距和土的密實度、滲透性確定,，宜為樁長的1/3～1/2,；施工時應隨鉆隨打，樁架宜具備鉆孔錘擊雙重功能,；

（4）設置塑料排水板：按1×1m方格網(wǎng)設置塑料排水板,，深度宜為10～12m，對降低超靜孔隙水壓力會起到一定的作用,，從而可減弱擠土效應,，減小樁體上浮,；

（5）可開挖地面防震溝：可與其他措施結合使用,，防震溝寬度可取0.5～0.8m，深度按土質情況決定,；

（6）控制沉樁速度：24小時內休止時間不應少于8h,，在狀態(tài)較差的粘性土地基中沉樁速度過快,，超靜孔隙水壓力幾乎得不到消散而迅速上升，土體變形加??；

（7）合理安排沉樁順序：為減少土體位移，可采用自中間向兩個方向或四周對稱施打,、先長后短,、分段沉樁或間隔跳打、分遍沉樁,；

（8）進行孔隙水壓力監(jiān)測：在沉樁過程中,，對沉樁周圍地基土中孔隙水壓力進行檢測，根據(jù)孔隙水壓力的變化,，指導沉樁速度及沉樁順序,；

（9）對不少于總樁數(shù)10%的樁頂進行上浮監(jiān)測。

      6 結語

      PHC樁沉樁施工屬擠土施工,，當前的施工工藝,、方法存在導致PHC樁上浮的因素，而且PHC樁上浮使樁體受拉,，導致斷樁,，嚴重影響到樁身完整性；PHC樁的上浮又會影響到單樁承載力,，存在達不到承載力設計值的潛在危險,。本文提出了在設計、施工階段可采取的一些預防措施,，以盡量減少擠土效應,，減少對成樁質量的不利影響，可為今后工程樁基礎的設計,、施工提供參考,。