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预应力管桩的施工常见问题及处理措施

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预应力管桩的施工常见问题及处理措施

发布日期:2021-12-26 作者: 点击:

预应力混凝土管桩具有单桩承载力高、桩身抗冲击性能好、贯入力强、造价低等优点,在基础工程中应用广泛。预应力混凝土管桩优点多,应用范围广。控制好管桩的施工也将控制好项目的第一步。如何进行管桩施工尤为重要。本文主要分析预应力混凝土管桩的成桩施工。

一、打桩应力形式

在打桩过程中,会产生一定的打桩应力,其主要形式为拉应力和压应力。打桩作业、土壤阻力和形式与桩锤和尺寸有关。

打桩应力可用PDA动力测试仪检测。一般来说,大多数管桩都是用高能柴油锤或落锤打入的。在桩锤的冲击下,桩顶产生高值压应力,并以压力波的形式迅速传递到桩底,同时也产生反射应力波。当桩顶初始压应力向下传递到桩尖时,如果桩尖土层的阻力很大,反射的压应力波传递到桩尖,如果桩顶自由度大,则压应力波以拉应力波的形式向下反射。

如果桩端土阻力很小,那么向上反射的就是拉应力波。桩截面任意点的应力值是向下传递的压应力和向上反射的拉应力的代数和。根据相关工程的实测数据,打桩应力峰值大多在35 ~ 50m  pa之间,部分情况下拉应力甚至达到50MPa以上。在大多数情况下,拉伸应力是由拉伸和压缩交替作用的。打桩应力的产生是复杂的,受打桩阻力、打桩机、打桩方法等因素的影响。因此,有必要对具体问题进行详细分析。

二、打桩中的质量问题

1、混凝土质量问题

打桩压力通常很高。如果管桩混凝土强度不够高或混凝土质量不够好,有时会引起问题。混凝土的“抗锤击”一般可以用强度来表示,但也与混凝土材料、配比、离心成型质量、管桩通过周期等有关。一般来说,碎石混凝土比卵石混凝土更耐用。

普通离心成型的混凝土比内部离析严重的混凝土更耐久。所谓“内部偏析”是指管壁出现疏松孔洞等缺陷,有时外部有麻点,有时锤击时有空音。对此,我们在厂内严格控制,力求避免,即一旦发生,就作为废品处理。管桩做得越长,混凝土就越耐用。


预应力混凝土管桩



2.破桩头

在各类打桩损坏事故中,“破桩头”问题所占比例Z大。当桩锤打在桩头上时,桩头下部的混凝土纵向受压变形,同时由于波浪松散效应,横向受拉膨胀。混凝土的拉伸变形能力远小于压缩变形能力,容易因拉应力过大而产生竖向裂缝。随着桩锤的反复打击,裂缝扩大增大,然后断裂、剥落甚至断裂。一般来说,锤击压应力和横向膨胀开裂拉力在桩头附近均Z大,并向下逐渐减小,因此破坏问题多发生在桩头(翼缘)下方。

3.管桩横向裂缝

管桩锤击时,会振动,被拉长。当拉应力值大于混凝土抗拉强度时,管桩很快就会出现横向(周向)裂缝。这类裂缝多发生在桩身上部1/3段,间距约0.5米。在连续锤击中,裂纹表面剥落;如果拉力过大,使钢筋超过流动极限而产生流变,就可能造成钢筋的损伤甚至脆断,但这种情况很少见。

从静压预应力管桩的长期施工来看,一些问题经常发生。对于常见的管桩施工问题,施工人员应掌握处理技巧,及时分析问题原因,尽快制定处理方案。根据施工经验,介绍了桩身倾斜、桩身标高、桩身破损、挤土效应、浅部障碍物等问题的处理方法。

一、桩身倾斜度

在施工阶段,桩身压力的垂直度受机械设备误操作的影响,或者桩身倾斜也是施工人员操作过程不当造成的。处理此问题时,应在施工前检查机械设备是否完好,并按施工要求控制设备运行。同时要保证施工现场的地面水平,开挖管桩通道时要保证管桩的垂直度,防止管桩压下后移位。在连接管桩时,我们应该确保它们在同一中心线上。

二、桩身损坏

如果静压过程中出现压力过大、速度过快、送桩不平衡等问题,往往会损坏桩身和桩头,给下一道工序的施工带来很大难度。处理此问题时,应清理管道内的杂物,防止因向下摩擦过大而增加施工难度;下降速度也要根据机械设备的承载能力来控制;土方开挖时应掌握操作强度,避免对管桩施工造成不利影响。

三、挤土效应

静压法本质上是一种压实施工。如果施工人员没有很好地掌握压应力,就会引起土体结构的变化,这就是所谓的“挤土效应”。处理这一问题时,应严格布管,准确掌握管桩的密度,在高密度区域采用预钻孔沉桩的方法:为避免挤土效应对附近建筑物造成破坏,施工时应及时观察管线位置,随时调整管桩的压桩位置。

四、桩身标高

管桩施工中的“挤土效应”会导致桩身上浮,尤其是压下过程中出现沉降问题后。处理此问题时,应在桩基施工完成后调整施工方案,对桩身进行三次再压缩:在埋设期间进行土方施工作业;施工过程中应协调相应的静压试验,待施工质量达标后才能进行后续施工作业。

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