专利名称：承载力不合格桩静压加固处理方法
技术领域：
本发明涉及桩基工程结构的技术，是一种针对承载力不合格桩静压加固处理方法。
背景技术：
多年工程实践发现，在桩基施工后，进行桩承载力试验或检测时，经常发现桩的沉降超过规范规定的单桩静载试验总沉降量40mm的限值，或承载力不满足要求的情况。产生桩基承载力不合格的原因一般有以下几方面原因1、少量因偷工减料造成桩身质量原因强度不足、桩长不够未达到设计要求的持力层；2、地质钻探资料与实际工程地质特性存在重大偏差。3、灌注桩大多数属于施工工艺或质量控制缺陷造成的承载力不合格，主要有(1)因施工工艺或质量控制缺陷造成孔底沉渣过多，桩底没支撑在持力层上，而坐落在沉渣过多形成的虚土上，降低了桩端阻力。(2)因施工工艺或护壁泥浆质量控制缺陷造成桩侧泥皮过厚，使得桩和桩周土发生滑移，桩周土对桩的摩阻力减弱或丧失。(3)因浇灌施工工艺或质量控制缺陷造成断桩或桩身夹泥缺陷。4、预制桩采用动力或静压沉桩时，因施工工艺和工序控制缺陷造成场地隆起，桩
基上浮。通常解决灌注桩承载力不合格办法是进行补桩处理；当对群桩基础承载力不合格桩周边无法进行补桩时，采取加大承台增加总桩数或加固地基提高桩周摩阻力等。补桩后还需对后补桩进行承载力检测。这些方法造价高、工期长，且在补桩后桩的重分布以及桩受力途径变化，会造成基础刚度不均，沉降难以控制等问题。
发明内容
为解决以往灌注桩承载力不合格处理方法中的不足之处，本发明的目的是提供一种承载力不合格桩静压加固处理方法，在不补桩情况下，采用静压设备对承载力不合格桩进行静压和必要处理，同时处理后使桩的承载力达到要求且不用再次对桩进行承载力检测。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种承载力不合格桩静压加固处理方法，包括以下步骤(1)选择桩的静压设备(2)对承载力不合格桩的桩头进行处理⑶静压沉桩(4)静压复压沉桩(5)记录、标示
(6)分析桩承载力不合格原因(7)接桩处理(8)回填土压实。本发明的效果是在不补桩情况下，采用静压设备对承载力不合格桩进行静压和必要处理，处理后使得桩承载力达到要求而不用再次对桩进行承载力检测。同时本发明简单易行，直观可靠，处理工期短、工程造价低。该结构可以广泛用于一定范围内承载力不合格灌注桩的加固处理，拥有广阔的应用前景。
图1为本发明的桩头处理示意图；图2为本发明的静压沉桩处理示意图；图3为本发明的桩上浮示意图；图4为本发明的接桩示意图。图中A、不合格桩 B、后接桩F、垂直极限承载力的标准值H、静压后的沉降值 h、上浮后的沉降值
具体实施例方式下面结合附图对本发明的承载力不合格桩静压加固处理方法加以说明。本发明的承载力不合格桩静压加固处理方法，包括以下步骤1)选择静压设备根据不合格桩A，包括灌注桩或预制桩所设计的垂直极限承载力的标准值F和场地情况及桩的间距，选择最大压桩力和桩设计的垂直极限承载力的标准值F相匹配静力压桩机的型号。2)对承载力不合格桩A的桩头进行必要的处理如图1所示，对承载力不合格桩A，挖开桩头，凿除上部松散混凝土，浇注细石混凝土找平，预埋接桩钢制法兰盘，焊接用于静力压桩的接长钢管，对预制桩仅需在桩顶焊接用于静力压桩的接长钢管，在接长钢管上标注一观测点位置，接长钢管须符合静力压桩机的夹桩机构要求；3)采用静压设备对承载力不合格桩A进行静压沉桩如图2所示，静压荷载按设计要求的垂直极限承载力的标准值F，采用步骤1选定的静力压桩机对承载力不合格桩A采用箍压方式，即开动电动油泵，通过抱箍千斤顶将接长钢管箍紧，借助于压桩千斤顶，将压桩机的垂直极限承载力的标准值F (自重和配重)，通过接长钢管传递给不合格桩A，进行静压沉桩；4)静压复压沉桩在静压过程中对因静压挤土可能对不合格桩A有上浮的影响。因此在静压结束一段时间后观察其上浮情况。如果不合格桩A没有上浮则不需要进行静压复压；否则，如果不合格桩A出现上浮，即h< H，如图3所示。重复步骤幻的过程，采用静力压桩机仍按设计要求的垂直极限承载力的标准值F对承载力不合格的灌注桩或预制桩进行静压复压，直至不合格桩A沉降趋于稳定。5)记录、标示待承载力不合格桩A(灌注桩或预制桩)复压沉降稳定后，在接长钢管的标注观测点位置上，记录并标示相应的沉降值；6)分析桩承载力不合格原因根据步骤5的静压沉降记录，按沉降值梯度分类，分析不合格桩A (灌注桩或预制桩)的承载力不合格的原因；7)接桩处理挖开静力压不合格桩A复压沉降稳定后的桩头，去除压桩接长钢管，沉降值在 IOOmm以内的采用调整承台厚度；沉降值在IOOmm 5000mm，根据有条件开挖深度确定，并采取对相邻合格桩保护措施，避免因开挖对相邻合格桩产生不利影响，采用接长不合格桩A 的钢筋，再进行现浇接桩至原标高的处理方法，如图4所示。沉降值大于5000mm，开挖困难时，可采用通常补桩处理。因桩已复压沉降稳定，且经过一段时间后，一般大约需要15 30天，桩侧摩阻力得到恢复，承载力和桩沉降均能满足要求。8)回填土压实对接桩开挖部分进行回填至承台底，回填土压实系数为0. 95。本发明提供一种承载力不合格桩静压加固处理方法，在不补桩情况下，采用静压设备对承载力不合格桩按设计荷载进行静压，达到稳定后，对桩进行必要处理，使得桩的承载力达到要求。实施例我国南方某港口一多层办公楼，地基处于软土区域，新冲填淤泥质土层达iaii厚。 下部为中密砂层和强风化花岗岩层，为消除可能产生的桩基负摩擦力，上部铺设ail厚的砂垫层，并进行了真空预压地基加固处理。根据地质钻探资料，选用钻孔灌注桩基础，桩基采用直径700mm，桩端持力层为强风化花岗岩层，桩长约25-31m，进入强风化花岗岩层5m，设计单桩竖向抗压极限力3400Kn。灌注桩施工后，进行静载试验时，选取的试验桩均未达到设计要求，再次扩大范围选择试验桩同样，均未达到设计要求。后采用本方法，按设计荷载采用静压设备对全部桩进行静压处理，包括设备选择和进场在内，仅用3天对全部桩进行了静压，桩沉降稳定后，将测得的各桩沉降值统计分类如下1、沉降在50_以内的19根。2、沉降在50mm-IOOmm以内的2根。3、沉降在 IOOmm-IOOOmm 以内的 2 根。4、沉降在 1000mm-2000mm 以内的 1 根。5、沉降在 2000mm-3000mm 以内的 6 根。6、沉降在 3000mm-4000mm 以内的 8 根。7、沉降在 4000mm-5000mm 以内的 5 根。8、沉降在 5000mm-6000mm 以内的 4 根。9、沉降 6100mm 的 1 根。
10、沉降 7300mm 的 1 根。根据统计分类结果，对沉降IOOmm以内的21根桩基本合格桩，采用调整承台厚度解决。对沉降100mm-3000mm以内的9根桩，采用承台开挖后，基槽放台阶局部深挖后，将不合格桩凿除上部松散混凝土，接长钢筋支模现浇混凝土，接长桩解决。对沉降3000mm-5000mm以内的13根桩，采用承台开挖后，由施工单位基槽开挖后， 加护筒局部深挖后，将不合格桩凿除上部松散混凝土，接长钢筋支模现浇混凝土，接长桩解决。仅对沉降5000mm以上6根桩进行补桩处理。该工程采用此法工期短，投资少，简单可行，责任明确，得到业主的满意和其它相关单位的认可。本发明的适用范围如下1、因灌注桩施工工艺或质量控制缺陷造成的孔底沉渣过大，桩侧泥皮过厚，有效桩长不够；2、地质钻探资料与实际工程有所差异，土层划分和确定不合适，提供的桩侧摩阻力的标准值和桩底端阻力的标准值不准确，有较大的出入；3、预制桩采用动力或静压沉桩时，因施工工艺和工序控制缺陷造成场地隆起，桩
基上浮等。本发明不适用于因施工单位偷工减料和施工工艺造成桩身质量强度不够，造成承载力不合格桩的处理。不适用于勘察单位地质钻探资料和实际工程地质特性严重不符，存在重大偏差，桩长存在重大差别，造成承载力不合格桩的处理。
权利要求
1. 一种承载力不合格桩静压加固处理方法，包括以下步骤(1)选择桩的静压设备根据灌注桩或预制桩设计的垂直极限承载力的标准值和场地情况及桩的间距，选择相匹配的静力压桩机的型号；(2)对承载力不合格桩的桩头进行处理对承载力不合格的灌注桩，挖开桩头，凿除上部松散混凝土，浇注细石混凝土找平，预埋接桩钢制法兰盘，焊接用于静力压桩的接长钢管，对预制桩仅需在桩顶焊接用于静力压桩的接长钢管，在接长钢管上标注一观测点位置，接长钢管须符合静力压桩机的夹桩机构要求；(3)静压沉桩静压荷载按设计要求的垂直极限承载力的标准值，处理的承载力不合格的灌注桩或预制桩采用箍压方式进行静压沉桩，即开动电动油泵，通过抱箍千斤顶将接长钢管箍紧，借助于压桩千斤顶，将静力压桩机的自重和配重通过接长钢管传递给灌注桩或预制桩，进行静压沉桩；(4)静压复压沉桩在静压过程中由于因静压挤土可能对桩有上浮的影响，因此在静压结束一段时间后观察其上浮情况，若没有上浮则不需要进行静压复压；否则重复步骤(3)的过程，采用静力压桩机仍按设计要求的垂直极限承载力的标准值对承载力不合格的灌注桩或预制桩进行静压复压，直至桩沉降趋于稳定；(5)记录、标示待承载力不合格的灌注桩或预制桩复压沉降稳定后，在接长钢管的标注观测点位置上，记录并标示相应的沉降值；(6)分析桩承载力不合格原因根据步骤(5)的静压沉降记录，按沉降值梯度分类，分析灌注桩或预制桩的承载力不合格的原因；(7)接桩处理按沉降值梯度分类，挖开静力压桩复压沉降稳定后的灌注桩或预制桩桩头，去除静力压桩的接长钢管，沉降值在IOOmm以内的采用调整承台厚度；沉降值在IOOmm 5000mm，采用接长桩的钢筋，进行现浇接桩处理；沉降值大于5000mm，采用通常补桩处理；(8)回填土压实对静压沉桩的接桩开挖部分进行回填，直至承台底部，回填土压实系数为0. 95。
全文摘要
本发明提供一种承载力不合格桩静压加固处理方法，该方法包括步骤有选择合适的桩静压设备；对承载力不合格桩的桩头进行处理；静压沉桩；静压复压沉桩；记录、标示；分析桩承载力不合格原因；接桩处理；回填土压实。本发明有益效果是在不补桩情况下，采用静压设备对承载力不合格桩按设计荷载进行静压，达到稳定后，对桩进行必要处理，使得桩承载力达到要求。本发明的效果是简单易行，直观可靠，判别施工工艺、质量控制缺陷或地质钻探资料和实际工程差异的责任明确。处理工期短、节省基础工程的造价。该结构可以广泛用于一定范围的承载力不合格桩加固处理，应用方便且前景广阔。
文档编号E02D7/20GK102352627SQ20111022041
公开日2012年2月15日 申请日期2011年8月3日 优先权日2011年8月3日
发明者张洪梅, 李金华, 申立明, 赵明时, 郑建民 申请人:中交第一航务工程勘察设计院有限公司, 天津深基工程有限公司