预应力管桩倾斜、断裂的预防与处理.pdfVIP

预应力管桩倾斜、断裂的 预防和处理 先张法预应力管桩因有抗压强度高、方便施工、缩短工期、施工 不受季节限制等优点，被广泛地应用到各类房屋建筑和其它工业、公 用工程的基础之中，但预应力管桩抗侧弯较薄弱，稍有不慎便会发生 倾斜、断裂，对倾斜、断裂的预应力管桩处理上各家都有些各自的作 法，有的甚至提出倾斜而不断裂的桩可以不用处理，本文作者结合多 年的工作经验，对预应力管桩倾斜、断裂的预防和处理谈谈自己的观 点： 1、预应力管桩基础工程中常出现的几种问题 1.1 倾斜断裂 1.1.1 浅部断裂。一般断裂位置多发生在深度 4-6 米左右，也有的 在 3 米以内，出现这种情况多数是断桩位置的上下有相对比较坚硬的 土层。 1.1.2 深部断裂。一般断裂位置多发生在 8-12 米的范围内，出现 此种情况一般是地基土上部软土层较厚。 1.1.3 断桩的危害。断桩则为缺陷桩，桩的承载力达不到设计要 求。 1.2 倾斜 1.2.1 笔者多次遇到预应力管桩下部垂直，上部倾斜而不断裂的 现象，多发生在地基土上部软土层较厚的情况。桩倾斜度超过 0.5%， 1 有的甚至达到了 3% 以上。值得注意的是此时桩虽然未断，但弯曲部 位桩身可能已产生较多的微裂纹。 1.2.2 倾斜桩的危害。倾斜桩虽然未较大裂缝，但其承载能力已 大大降低。以Φ600PCA 型桩为例说明如下： 其允许抗裂弯矩值为：Mk =164KN ·m 其极限抗弯弯矩值为Muk =246 KN ·m 桩身竖向承载力设计值为 Q=2364-3012KN 假设桩的单桩承载力为 1000KN 则有 e=246KN ·m ÷1000KN=246mm，即此时如桩倾斜的偏心距 大于 246mm 时，桩在承力的情况下可能发生突然断裂而丧失承载力。 假如倾斜的位置发生在桩深 9 米以上部分，这此时桩的倾斜度为 i= 左 i=246/9000=2.72% 。从以上分析中可看出，倾斜桩其倾斜度超过一 定界限时必须处理。 1.3 断裂但不倾斜。 1.3.1 预制管桩断裂，但不倾斜多发生在接桩部位和桩箍筋间距 变化处。 1.3.2 断桩危害。为缺陷桩，桩承载能力和耐久性降低。 2、预制管桩倾斜、断裂的原因分析 2.1 打桩施工方法选择不当。 2.1.1 地表土层较软，施工时未采取相应技术措施。当地基土的 上部土层较软或地表面较薄的硬土层下有较厚的软土层时，如打桩时 不采取相应技术措施，桩基支脚直接站压在桩顶或桩顶土层上，形成 2 对地表土层的挤压作用，硬将管桩推挤倾斜，因为房屋建筑工程的布 桩一般都较密集，预制管桩施工无论采用现有哪种机械施打，其支腿 都难以躲开桩位。特别是静压法沉桩施工，桩基加配重需 2500KN-3500KN ，大直径桩需400KN-600KN ，其支撑桩基的每个船 形板面积约 8 米×1.2 米，桩基压桩、移位、转身，能对地表面产生 2 的压力，直接挤压地表土而推挤已施工完的管桩。 130KN-300KN/m 2.1.2 打桩（静压桩）施工参数控制不合理。如选用锤击法沉桩， 锤击数一般单节桩控制在 500 锤以内，整根桩控制在 1500-2000 锤以 内，多打桩身质量可能受损，如选用静压沉桩，静压力值不能超过桩 身的材料限值，超压则桩身砼受损。 2.1.3 接桩不良。现预应力管桩接桩一般均采用焊接，焊接时由 于操作方法不当，使得焊缝不饱满，不连续、不均匀，特别值得注意 的是，由于地下水位较浅，如冷却时间不够，焊接的都开始沉桩，则 相当于焊缝淬火，极易发生焊口裂缝。 2.2 基坑开挖施工方法不当。因基坑开挖施工方法不当而引起土 体位移，造成预制管桩倾斜断裂的现象比较多，原因也比较复杂。 2.2.1 土质软，土体中富含地下水，抗剪强度低。 2.2.2 一次性挖土深度过大，放坡不够，引起土体滑动。 2.2.3 挖机及运输车辆的作用。当土质较软，特别是淤泥质土时， 挖机和运输车辆如果直接站在桩顶土层上，可对桩顶土层形成