管桩施工中几个问题.docVIP

预应力管桩施工中的几个问题 胡 煜 （深圳市建筑工务署 ，深圳 518028 ） [摘要]预应力管桩作为一种经济、可靠的基础处理技术，目前已得到广泛应用。本文介绍了锤击沉桩的桩锤选择方法、静压桩施工时静压力与单桩承载力的区别和联系、挤土效应及防治措施、时间效应及承载力检验的休止时间、基坑开挖等预应力管桩施工时应注意的问题。 [关键词]预应力管桩；桩锤选择；挤土效应；时间效应 预应力管桩的强度高、耐打性好、穿透力强、承载力高，是一种广泛被采用的桩型。韩金田等人在《广东省桩基应用调查分析研究》一文中指出：“预应力管桩由于其综合评价得分第一位，且其技术因素和经济因素得分均处于第一位，因此是最优先推广使用的桩型。”[3] 1沉桩方法的选择 在深圳地区，预应力管桩的沉桩方法主要有锤击和静压两种方式，一般情况下，只要能采用锤击的，就不采用静压。同一场地、同一规格的桩，锤击的承载力相对来说更高。锤击沉桩就像用手锤将钉子打入木中一样，是一种碰撞现象，碰撞力非常巨大，作用时间极短（1/10000~1/1000秒）。如有一手锤质量，以速度V0=6m/s与钉帽接触，经历△t=0.001秒后撞击结束，锤速降为V =1m/s，锤撞在钉上后，两者一起运动，为简化起见，把运动粗略地当作均减速的，即。 根据动力第二基本定律，作用在锤上的力为： （1） 由此可见， P。从碰撞理论上讲，锤重/桩重越大，沉桩的效率越高，在实践中选择桩锤的方法有两种，按桩重选择和按桩锤冲击力选择。 1.1 选择桩锤的原则 选择合适的锤型和锤级（锤重）必须对桩的重量、入土深度、地层岩（土）分布、厚度作综合分析，再按照桩锤的特性进行选择，但无论如何都必须选用锤击能力大于沉桩阻力的桩锤，有时几种锤配合使用更有效，例如上海金荗大厦钢管桩（主楼φ914.4×20，设计桩长65m，送桩深度17.5m）基础施工时，先用日本神钢的KB-60锤施打第一节25m长桩打至第5层，接着23m长的第2节桩用荷兰IHC公司的SC-1500液压锤打入⑦-2层约10m，再接17m的第3节桩用法国D-100锤打至第⑧层，最后插18.5长的送桩，用英国BSP公司生产的HH-30液压锤将桩送至-78.5m。 打桩阻力包括桩尖土体阻力、桩侧面动摩擦阻力和桩的弹性位移所产生的能量损失。锤重与桩重比必须相适应，一般情况下锤重与桩重比越大，打桩的效率也越高。如果锤重不足则沉桩困难，且易于引起桩头损坏。但当用大型锤打小断面的桩时，也会使桩产生纵向压曲或局部破坏。 综上所述，选择桩锤的原则如下： （1）保证桩能穿过场地的各岩（土）层（包括硬夹层），进入持力层一定深度； （2）管桩的锤击压应力不宜超过桩身砼抗压强度的50%，锤击拉应力不宜超过桩身砼的抗拉强度和桩的有效预压应力之和，以防止桩身疲劳和破坏； （3）PC桩总锤击数不宜超过2000，最后1m锤击数不宜超过250；PHC桩总锤击数不宜超过2500，最后1m锤击数不宜超过300； 有关资料表明，柴油锤与蒸汽锤的锤击波型不同，具有同级别的冲力时，蒸汽锤的冲击能量要比柴油锤高1.2~1.4倍，按沉桩总贯入阻力计算所需的冲击力来选择锤型时，应考虑桩锤能量相当这个因素。 1.2 按桩重量选择桩倕 锤重一般应大于桩重，落锤施工中锤重与桩重的比为1.5~2.5为佳，落锤高度通常为1~3m，对于柴油锤，锤重与桩重的比为1~1.5（丹麦规范中规定，最小锤重与桩重之比为0.8），以重锤低落距打桩为好。若用轻锤，即使落距再大，也难以将桩打入土体，且容易击碎桩头，根据碰撞理论可知： (1) (2) 其中 T0 —— 碰撞开始两物体动能之和； T —— 碰撞结束时两物体动能之和； m1、m2 —— 分别为两物体的质量； v1、v2 —— 分别为两物体碰撞前的速度； u1、u2 —— 分别为两物体碰撞后的速度。 (1)-(2)得： （3） 改写（3）得： (4) 由于 (5) (6) 其中k为恢复因数； 将（5）、（6）代入（4）得 (7) 由于 (8) 将（8）代入（7）得 (9) 对于非弹性碰撞，k=0；对于打桩或锻造，则v2=0，则（9）变为：