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摘要:预应力管桩在土木建筑工程里发挥着举足轻重的作用,我们要想发挥预应力管桩的最大效能,必须熟悉了解并掌握其在施工过程中可能出现的状况及应对措施,以提高工程的质量。正所谓“功亏一篑”,如果不努力做好对预应力管桩施工的质量控制,很可能浩大的过程就毁在一根管桩上。
关键词:预应力管桩管桩损坏 沉桩 对策
Abstract: prestressed pipe pile play a decisive role in civil engineering and architecture, we want to play the maximum effectiveness of prestressed pipe pile, must be familiar with to understand and grasp the situation which may appear in the process of construction and the countermeasures, in order to improve the quality of engineering. Is the so-called "work not completed", if not to do the quality control of prestressed concrete pipe pile construction, probably vast process is destroyed in a pile.
Keywords: prestressed concrete pipe pile damage pile Countermeasures
中圖分类号:TU473.1 文献标识码:A
一、预应力管桩在沉桩时常见问题
(一)桩头损坏
可能导致此类问题的原因有:
1、管桩质量不过关:在验收管桩时出现纰漏;
2、超应力对桩头的损坏:形成超应力的原因有,管桩受力不平衡,沉桩用力过大,桩头区混凝土的疲劳破坏作用;
3、锤击力缓冲不到位:没有做好桩锤与桩帽、桩帽与桩顶间的缓冲管桩,导致桩头破碎。
(二)桩身损坏
可能导致此类问题的原因有:
1、管桩本身的质量问题,如桩外形尺寸偏差过大,出现桩身矢曲等情况,还可能是混凝土强度不满足需要,以及管桩的钢材质量不过关等;
2、桩身倾斜过大,地面以上部分的桩身在受到锤击时,因没有倾向约束而出现失稳,从而导致桩身断裂;
3、在接桩时,因接桩不直,桩中心线不在一条直线上,因此在锤击时就会出现桩身损坏的现象;
4、因在沉桩时遇到阻碍物或其他故障导致沉桩工作长时间停滞,这就容易导致桩周阻力加大,再大力锤击桩身,就可能出现桩身断裂;
5、由于地质等客观因素导致桩身损毁,如土壤的致密性过高,或有坚硬阻碍物等;
6、开口桩桩尖在沉桩时过快导致纵向裂纹的出现,由于管桩的环向抗拉性有限,在桩管内部空气受到挤压时,极易将管桩涨裂。
(三)挤土效应
在预应力管桩施工中由于沉桩对管桩周围的土体结构有扰动,使土体的应力状态发生改变,导致浅层土体的隆起以及深层土体的横向挤出,使管桩达不到设计需要,对附近的建筑、路面等也会造成破坏,甚至导致基坑坍塌和推移增大,还有可能导致已经施打的桩桩身倾斜和浅桩上浮。
可能导致此类问题的原因有:
1、沉桩时桩周围的土体受到扰动,土体的应力状态发生改变,导致擠土效应的产生;
2、在施工的过程中,焊接的时间过长,焊接的质量过低,也可能发生挤土效应
3、管桩接桩过多,或桩端搁浅在硬夹层中;
4、施工方法或施工顺序不科学,沉桩过快,管桩过于密集,也会导致挤土效应。
由于桩对周围土层的挤压作用,极易在桩周的黏土层中出现压力水,水分又会随着土体的位移而消失,如果施工不科学,沉桩数量过多、速度过快,也会加剧挤土效应。
(四)沉桩不符合要求
出现这种情况,可能一是由客观因素引起,二是由人为因素造成的,具体的原因有:
1、勘探工作不到位,统计资料粗略或有误,使在沉桩时遇到障碍,不能继续沉桩;
2、设计不合理,选择的持力层不当或是设计的要求不符合事实;
3、使用的桩锤不合适或柴油锤跳动不正常;
4、出现假凝现象,使沉桩暂时无法进行;
5、管桩损坏,无法继续沉桩;
6、布桩过于密集,因挤土效应而使管桩无法达到设计要求;
7、打桩的时间间隔过长,加大了摩擦阻力,使沉桩不能顺利进行。
(五)桩身倾斜
可能导致此类问题的原因有:
1、没有严格执行沉桩的原则,即违背了“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”。如果施工不当,引起土体应力释放过快过急,就容易产生桩身位移和倾斜;
2、沉桩的顺序不当,如由内向外施工,从应力最集中的地方开挖,且挖土不规范,导致应力释放过快而发生位移倾斜;
3、桩机等机械出现故障,导致沉桩工作有出入;
4、施工时桩身不直,和桩帽没有成一条直线,还有可能在接桩时出现不在一条直线的情况;
5、钻孔垂直偏差过大,沉桩时沿着钻孔倾斜方向偏移。
(六)接桩不到位
出現此类问题的原因可能有:
1、管桩在接桩前出现破损;
2、在焊接时,焊接面没有处理干净,桩端面不平整;
3、焊接后冷却时间不够,焊接裂缝遇到含水量较高的土层时就容易出现脆裂。
二、应对问题的具体措施
(一)首先应选有一定择技术水平的施工人员,在施工前做好工前培训工作,熟知在施工过程中可能出现的情况及应对办法,还要有责任感和团体合作能力,合理分工,发挥各作业人员的最大效益。
(二)在购买管桩时进行严格验收,不能只对管桩的外层质量进行检测,重点检测管桩是否“表里如一”,可以通过敲击管桩的声音来判断桩法兰盘周围是否有空洞现象,还应检查预应力主筋墩头是否高于桩端面,选择信誉较高的生产厂家。另外,在施工前也要严格检查管桩,看其在搬运过程中是否有损伤。
(三)对地形、地质、地貌提前做好勘察,做好数据统计,配备好器械工具等。
(四)根据地质勘查报告、工程的实际需要、施工的器械和材料性能,提前制定好布桩路线,设计好布桩密度,在沉桩时把握好力度和速度,速率一般为1m/min左右,如可用预钻孔沉桩法或间隔跳打法等,尤其注意不能形成封闭桩。针对管桩较多的群桩来说,应该从中心向外沉桩,这样可以有效减少先沉的桩因挤土效应而发生位移倾斜等情况。
(五)在沉桩过程中,对周围建筑、路面、管线等进行定时观测监护,如果发现异样,立即排查,做好相应的应急工作,及时调整工作计划和方法;如果情况正常,则必须严格按照施工计划进行,控制好施工过程中的间歇时间,间歇的时间过长就会使摩擦力增大,给沉桩工作带来困难,还要确保管桩施工的质量,不能急于求成,到不达既定要求。
(六)为避免桩身倾斜,有如下具体措施:
1、桩身补强法:如当桩身出现轻微纵向裂纹是,可以考虑在桩身加钢板箍;注意,如果出现横向裂纹,建议更换管桩,否则可能出现断桩事故;
2、加固承台及补桩:对偏位较大的管桩,可以进行补桩和承臺加固;
3、加固基础梁和基础底板:可以适度增加底板的硬度,提高边桩的承载力,减轻桩身的垂直受力;
4、科学操作桩机,在吊运时调整好吊桩的索具长度,把握好桩身与钢丝线的夹角,夹角一般不能小于45°,在插桩时调校桩架和桩身的垂直度,一般来说,如果已经沉桩1/3到1/4时,就不宜再强行调校垂直度,否则容易导致断桩等事故发生,若桩身倾斜过大必须予以纠正时,可以拔出管桩,用石沙等材料填平桩孔后重新沉桩。
(七)确保施工器械处于良好工作状态,发现机械有故障时及时维修或使用预备机械。
(八)沉桩完成后,还应定时复查,看其是否有位移、倾斜、断裂等情况,如果出现不正常指标,应立即采取补救措施。
结语:在施工时应全面考虑各种因素,针对不同状况采取不同的应对措施,争取用最经济的方式达到最理性的施工目标。
参考文献
[1] 姚贵莲;; 对预应力管桩施工技术的探讨; 建材发展导向;2012年03期
[2] 黄婉姗;; 浅谈建筑工程基础预应力管桩施工; 科技致富向导;2011年03期
[3] 郑敏;; 浅谈预应力管桩施工的质量控制; 建材技术与应用;2011年06期
关键词:预应力管桩管桩损坏 沉桩 对策
Abstract: prestressed pipe pile play a decisive role in civil engineering and architecture, we want to play the maximum effectiveness of prestressed pipe pile, must be familiar with to understand and grasp the situation which may appear in the process of construction and the countermeasures, in order to improve the quality of engineering. Is the so-called "work not completed", if not to do the quality control of prestressed concrete pipe pile construction, probably vast process is destroyed in a pile.
Keywords: prestressed concrete pipe pile damage pile Countermeasures
中圖分类号:TU473.1 文献标识码:A
一、预应力管桩在沉桩时常见问题
(一)桩头损坏
可能导致此类问题的原因有:
1、管桩质量不过关:在验收管桩时出现纰漏;
2、超应力对桩头的损坏:形成超应力的原因有,管桩受力不平衡,沉桩用力过大,桩头区混凝土的疲劳破坏作用;
3、锤击力缓冲不到位:没有做好桩锤与桩帽、桩帽与桩顶间的缓冲管桩,导致桩头破碎。
(二)桩身损坏
可能导致此类问题的原因有:
1、管桩本身的质量问题,如桩外形尺寸偏差过大,出现桩身矢曲等情况,还可能是混凝土强度不满足需要,以及管桩的钢材质量不过关等;
2、桩身倾斜过大,地面以上部分的桩身在受到锤击时,因没有倾向约束而出现失稳,从而导致桩身断裂;
3、在接桩时,因接桩不直,桩中心线不在一条直线上,因此在锤击时就会出现桩身损坏的现象;
4、因在沉桩时遇到阻碍物或其他故障导致沉桩工作长时间停滞,这就容易导致桩周阻力加大,再大力锤击桩身,就可能出现桩身断裂;
5、由于地质等客观因素导致桩身损毁,如土壤的致密性过高,或有坚硬阻碍物等;
6、开口桩桩尖在沉桩时过快导致纵向裂纹的出现,由于管桩的环向抗拉性有限,在桩管内部空气受到挤压时,极易将管桩涨裂。
(三)挤土效应
在预应力管桩施工中由于沉桩对管桩周围的土体结构有扰动,使土体的应力状态发生改变,导致浅层土体的隆起以及深层土体的横向挤出,使管桩达不到设计需要,对附近的建筑、路面等也会造成破坏,甚至导致基坑坍塌和推移增大,还有可能导致已经施打的桩桩身倾斜和浅桩上浮。
可能导致此类问题的原因有:
1、沉桩时桩周围的土体受到扰动,土体的应力状态发生改变,导致擠土效应的产生;
2、在施工的过程中,焊接的时间过长,焊接的质量过低,也可能发生挤土效应
3、管桩接桩过多,或桩端搁浅在硬夹层中;
4、施工方法或施工顺序不科学,沉桩过快,管桩过于密集,也会导致挤土效应。
由于桩对周围土层的挤压作用,极易在桩周的黏土层中出现压力水,水分又会随着土体的位移而消失,如果施工不科学,沉桩数量过多、速度过快,也会加剧挤土效应。
(四)沉桩不符合要求
出现这种情况,可能一是由客观因素引起,二是由人为因素造成的,具体的原因有:
1、勘探工作不到位,统计资料粗略或有误,使在沉桩时遇到障碍,不能继续沉桩;
2、设计不合理,选择的持力层不当或是设计的要求不符合事实;
3、使用的桩锤不合适或柴油锤跳动不正常;
4、出现假凝现象,使沉桩暂时无法进行;
5、管桩损坏,无法继续沉桩;
6、布桩过于密集,因挤土效应而使管桩无法达到设计要求;
7、打桩的时间间隔过长,加大了摩擦阻力,使沉桩不能顺利进行。
(五)桩身倾斜
可能导致此类问题的原因有:
1、没有严格执行沉桩的原则,即违背了“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”。如果施工不当,引起土体应力释放过快过急,就容易产生桩身位移和倾斜;
2、沉桩的顺序不当,如由内向外施工,从应力最集中的地方开挖,且挖土不规范,导致应力释放过快而发生位移倾斜;
3、桩机等机械出现故障,导致沉桩工作有出入;
4、施工时桩身不直,和桩帽没有成一条直线,还有可能在接桩时出现不在一条直线的情况;
5、钻孔垂直偏差过大,沉桩时沿着钻孔倾斜方向偏移。
(六)接桩不到位
出現此类问题的原因可能有:
1、管桩在接桩前出现破损;
2、在焊接时,焊接面没有处理干净,桩端面不平整;
3、焊接后冷却时间不够,焊接裂缝遇到含水量较高的土层时就容易出现脆裂。
二、应对问题的具体措施
(一)首先应选有一定择技术水平的施工人员,在施工前做好工前培训工作,熟知在施工过程中可能出现的情况及应对办法,还要有责任感和团体合作能力,合理分工,发挥各作业人员的最大效益。
(二)在购买管桩时进行严格验收,不能只对管桩的外层质量进行检测,重点检测管桩是否“表里如一”,可以通过敲击管桩的声音来判断桩法兰盘周围是否有空洞现象,还应检查预应力主筋墩头是否高于桩端面,选择信誉较高的生产厂家。另外,在施工前也要严格检查管桩,看其在搬运过程中是否有损伤。
(三)对地形、地质、地貌提前做好勘察,做好数据统计,配备好器械工具等。
(四)根据地质勘查报告、工程的实际需要、施工的器械和材料性能,提前制定好布桩路线,设计好布桩密度,在沉桩时把握好力度和速度,速率一般为1m/min左右,如可用预钻孔沉桩法或间隔跳打法等,尤其注意不能形成封闭桩。针对管桩较多的群桩来说,应该从中心向外沉桩,这样可以有效减少先沉的桩因挤土效应而发生位移倾斜等情况。
(五)在沉桩过程中,对周围建筑、路面、管线等进行定时观测监护,如果发现异样,立即排查,做好相应的应急工作,及时调整工作计划和方法;如果情况正常,则必须严格按照施工计划进行,控制好施工过程中的间歇时间,间歇的时间过长就会使摩擦力增大,给沉桩工作带来困难,还要确保管桩施工的质量,不能急于求成,到不达既定要求。
(六)为避免桩身倾斜,有如下具体措施:
1、桩身补强法:如当桩身出现轻微纵向裂纹是,可以考虑在桩身加钢板箍;注意,如果出现横向裂纹,建议更换管桩,否则可能出现断桩事故;
2、加固承台及补桩:对偏位较大的管桩,可以进行补桩和承臺加固;
3、加固基础梁和基础底板:可以适度增加底板的硬度,提高边桩的承载力,减轻桩身的垂直受力;
4、科学操作桩机,在吊运时调整好吊桩的索具长度,把握好桩身与钢丝线的夹角,夹角一般不能小于45°,在插桩时调校桩架和桩身的垂直度,一般来说,如果已经沉桩1/3到1/4时,就不宜再强行调校垂直度,否则容易导致断桩等事故发生,若桩身倾斜过大必须予以纠正时,可以拔出管桩,用石沙等材料填平桩孔后重新沉桩。
(七)确保施工器械处于良好工作状态,发现机械有故障时及时维修或使用预备机械。
(八)沉桩完成后,还应定时复查,看其是否有位移、倾斜、断裂等情况,如果出现不正常指标,应立即采取补救措施。
结语:在施工时应全面考虑各种因素,针对不同状况采取不同的应对措施,争取用最经济的方式达到最理性的施工目标。
参考文献
[1] 姚贵莲;; 对预应力管桩施工技术的探讨; 建材发展导向;2012年03期
[2] 黄婉姗;; 浅谈建筑工程基础预应力管桩施工; 科技致富向导;2011年03期
[3] 郑敏;; 浅谈预应力管桩施工的质量控制; 建材技术与应用;2011年06期