扩建场地锤击贯入式PHC管桩施工监测控制

许正良，林喜振

(江苏华电戚墅堰发电有限公司，江苏 常州 213011)

0 引言

预应力管桩作为一种挤土桩，其在施工中存在的群桩挤土效应一直是工程技术人员关注的重点［1］。特别是在相对狭小的场地，在保证工程质量的同时，如何控制挤土对外围构建筑物的影响至关重要。本文结合工程实例介绍预应力管桩施工监测控制经验。

1 工程概况

1.1 工程简介

江苏华电戚墅堰发电有限公司(以下简称戚墅堰发电公司)F级燃机二期扩建工程，位于江苏省常州市以东约8 km的戚墅堰区。主厂房、烟囱与余热锅炉施工区域西侧为已建厂区，西北侧为燃气泵站，东侧为办公楼，最近相距约20 m。根据设计文件，为满足机岛设备载荷及基础变形要求，主厂房区域、烟囱与余热锅炉区域采用PHC600AB110型预应力混凝土管桩进行地基处理，桩长38 m。

1.2 地质条件

厂址区地层分布从上至下为:杂填土，1.20～4.00 m;粉质黏土，约4.50 m;粉土，约2.86 m;粉质黏土，约5.51m;1粉质黏土，约3.13m;2粉质黏土，约6.74 m;粉土，约10.36 m;粉质黏土，约2.58 m;粉砂，一般为5.87 m;粉质黏土，层厚一般为11.35 m。桩基持力层为粉砂层。受大气降水与地面径流影响，地下水位为-2.0 m。

2 施工控制措施

为了保证施工质量，减少对周围建筑物的影响，采取了如下措施。施工前，为了减小打桩振动对运行机组及周围建筑物的影响，在施工区域外围开挖了深1m、宽1m的隔振沟，同时每5m设置深5m的隔震井。施工时，为了限制打桩区域密集施工时产生挤土效应对外围建筑物的影响，首先施工靠近建筑物区域的框架桩基;施工过程中为了减少挤土，采取长螺旋钻机进行引孔;同时，为降低孔隙水压力，在桩位密集区域设置直径400mm的砂井进行排水。

3 施工监测与成果

桩基施工期间，采用深层土体位移、桩顶位移和孔隙水压力观测3种方法进行桩基工程施工监测，并对周围建筑物位移进行了监测。

3.1 孔压监测

在施工桩位密集区域布置了数个孔压监测点，每个监测点布置3个孔压传感器，采用振弦式孔隙水压力计，分别布置在距地面8，11，14 m的位置。监测频率为沉桩期间每天1～2次，直至每个区域沉桩施工结束后超静孔隙水压力消散到有效上覆土压力的 30%［2］。

报警值设置:依据地勘资料计算得8，11，14 m位置超静孔隙水压力报警值分别为 51，68，85 kPa［3］。

从监测点的超静孔隙水压力变化趋势(如图1所示)看，在2014年4月23日至30日、5月5日至7日、5月14日至20日这3个时段，超静孔隙水压力超过报警值，这3个时段也是其附近施工频繁的时段。在发生超静孔隙水压力超过报警值的情况后，采取调整工序等措施后，超静孔隙水压力回落，超静孔隙水压力保持在安全范围内。施工区域打桩结束后，超静孔隙水压力下降，2014年6月20日后超静孔隙水压力趋于稳定值。

3.2 桩顶位移监测

根据施工现场情况，在桩基密集区域设桩顶位移监测点。从桩顶位移监测数据(如图2、图3所示)看:水平南北向的位移偏移基本在30 mm以内，个别点某一时间的数据超过40 mm，但也小于设定的水平位移报警值50 mm［3］，最终稳定值基本在20 mm以内;水平东西向的位移偏移较大，基本都超过了水平位移报警值50 mm，位移偏移最大值为#6点向西偏移117 mm，稳定后偏移数据有所减小，但恢复不大。

图1 超静孔压变化趋势

图2 桩顶位移监测点南北向变化趋势

图3 桩顶位移监测点东西向变化趋势

3.3 深层土体位移监测

施工区域深层土体位移监测点布置于施工区域西侧。从监测数据(如图4、图5所示)看:监测点南北向位移较小，东西向位移较大;南北向土体位移偏离基本都在30 mm以内，小于深层土体位移观测的报警值50 mm［3］;东西向测点的土体位移都超过了深层土体位移观测的报警值50 mm，整体向西侧移动;桩基施工结束后，土体位移稍有恢复。

3.4 外围地面位移监测

为了监视桩基施工对外围的影响，在施工区域外围地面布置位移监测点，从施工区域外围地面位移监测数据看:水平南北向位移偏离最大向南偏移18 mm，其他点基本在10 mm左右;水平东西向位移偏移较大，有些点数据超过设定位移报警值20 mm，但未超过30 mm;竖向位移偏离不大，基本在10 mm左右。

图4 深层土体位移监测东西向位移变化趋势

图5 深层土体位移监测北南向位移变化趋势

3.5 建筑物位移监测

为了监视桩基施工对外围建筑物影响，在施工区域外围建筑物上布置位移监测点，从施工区域外围建筑物位移监测数据看:水平位移偏离均在在15 mm以内;竖向位移偏离在6mm以内。

4 结论

通过对PHC预应力管桩施打过程的监测与控制可以看出:狭小施工场地的预应力管桩施工是可实现的;群桩挤土效应在狭小场地效应更加明显，通过有效的监测手段与可行的施工措施，可有效控制施工质量。

［1］建筑桩基技术规程:JGJ 94—2008［S］.北京:中国建筑工业出版社，2008.

［2］建筑变形测量规范:JGJ 8—2007［S］.北京:中国建筑工业出版社，2007.

［3］建筑基坑监测技术规范:GB 50497—2009［S］.北京:中国建筑工业出版社，2009.