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预制桩低应变检测中Ⅲ、Ⅳ桩曲线原因分析及处理措施

2010-07-27秦秀云

中国新技术新产品 2010年5期
关键词:类桩基桩沉桩

秦秀云

(江苏省常熟市交通监理有限公司,江苏 常熟 215500)

1 前言

苏南房地产行业繁荣,每年开发量很大,苏南又属于软土地区,大量采用预制桩基础处理,以满足建筑物强度及变形的要求。预制桩分为预制钢筋砼方桩及预应力混凝土管桩,如何识别Ⅲ、Ⅳ类桩曲线的变形大小,需根据其特点、缺陷深度等予以判定。本文结合实例进行具体分析,并提出一些建议。

2 浅部明显裂缝

2.1 此类缺陷较常见,但方桩与管桩又有所不同,管桩由于混凝土强度较高且本身具有预应力,一般是脆断,曲线形态见图1。

桩裂缝程度要根据2L/C时刻前缺陷反射波反射程度,是否有二次或多次反射,幅频曲线有无深凹的峰~谷状多次起伏,此时一般已无桩底反射。Ⅲ、Ⅳ桩曲线形态见图2、图3。

2.2 对造成此类缺陷桩的原因分析,有以下几方面:

a.场地基础开挖时,施工单位没有严格执行开挖程序及要求,挖机碰到桩顶,这类原因较常见;b.场地存在暗浜等不良地质现象,开挖后换填处理时,挖机碰到桩身或土体失稳挤压桩身;c.采用压入法沉桩,沉桩路线欠科学,压机移动中对先前压入的桩碾压造成。

2.3 处理措施

a.采用补桩手段,该方法最有效,较适用于存在大面积Ⅲ、Ⅳ桩时,但该方法所需费用较大,工期较长。b.对方桩的Ⅳ类桩采用接桩处理,根据检测提供的缺陷位置,先将断桩部分周边的土方挖除,挖到断裂部位,人工凿除断裂位置以上混凝土桩,焊接同规格主筋,采用比原桩径大100mm的模板,用高一级强度的混凝土浇灌。c.对方桩中的Ⅲ类桩采用加固处理,根据检测提供的缺陷位置,先将断桩部分周边土方挖除,挖到缺陷部位以下20cm,采用比原桩径大100mm的模板,用高一级强度的混凝土在桩周浇灌接上。d.对管桩中的Ⅲ类桩,根据检测提供的缺陷位置,先将桩周边的土方进行挖除,挖到缺陷部位以下20cm,采用比原桩径大100mm的模板支撑,用高强度混凝土进行桩周浇灌,同时桩内径钢筋笼子加长,超过缺陷位置20 cm左右,进行灌芯。e.对管桩中的Ⅳ类桩接桩处理,根据检测提供的缺陷位置,先将断桩部分周边的土方进行挖除,挖到断裂部位,人工凿除断裂位置以上混凝土桩,焊接直径较大的主筋,采用比原桩径大100mm的模板,同时桩内径钢筋笼子加长,过缺陷位置20 cm左右,同时用高强度的混凝土进行浇灌。

3 接桩明显欠密贴

此类缺陷也较常见,曲线形态见图四。仅仅依靠低应变动测曲线直接判定接桩缺陷性质很困难,也是不客观的。低应变动测中的接桩问题是从桩身完整性角度来看,而由于桩身完整性与承载力是从不同角度评价基桩问题,低应变曲线形态相似的桩,承载力可能大不一样。笔者认为遇到此类问题,应本着高度负责的精神,充分利用静载荷及高应变等检测手段综合判定。

3.1 原因分析

a.接桩处焊接存在问题:施工单位为了赶工期或焊接工人责任心不强,焊接质量差或冷却时间不足。b.沉桩过程问题:采用打入法时,由于砂性土存在,沉桩困难,多次锤击下,桩身内产生较大的拉压应力,造成脱焊。c.桩顶平整的问题:桩顶本身不平而造成,或接桩处缝隙大且垫片填充不均匀。d.浮力影响:特别是大直径桩,上浮力很大时,甚至大于焊缝连接强度。

3.2 处理措施

a.补桩处理,该方法最有效,较适用于存在大面积接桩有问题的桩时,但该方法所需费用较大,工期较长。

b.对接桩有问题的桩可以采取重新打入或压入,此举仅能达到接桩处密合,而不能达到上下接桩连接成为整体,须考虑水平剪切力(如地震波传播过程中产生的水平力)对桩的要求。如有的建筑物采用桩基,是因为场地存在液化地层,或建筑物抗震设防烈度的要求,脱节影响需得到应有重视。

c.根据基桩情况,调整上部荷载重新设计。

4 深部明显裂缝

此类缺陷较少见,也容易被忽视,一是由于位置较深,检测信号的衰减,无法检测到,二是往往由于接桩反映的存在,无法检测到接桩以下的缺陷。笔者曾作过试验,一根预制方桩 350*350mm,长度 25.0m(12.0+13.0),在沉桩前已知19.5m存在明显裂缝,压入后检测曲线很难反映该缺陷,曲线形态见图5。

4.1 原因分析

基桩施工前,由于运输吊装过程中桩身裂缝;采用打入法时,多次锤击下,桩身内产生的较大拉压应力,桩身产生裂缝。

4.2 处理措施(以预防为主)

采用预防措施,运输吊装中执行规定,发现有明显裂缝禁止施工;采用打入法时,最好先进行高应变打桩监测,身内产生的拉压应力在桩本身材料强度范围内。

5 结束语

低应变动测法(弹性波法)检测判定Ⅲ、Ⅳ类桩是复杂过程,需要良好的职业道德及高度负责的精神。

Ⅲ、Ⅳ桩的处理,关键是委托方(工程开发者)的处理态度及魄力,处理方案最终靠设计定夺。

对Ⅲ、Ⅳ类桩的相关问题,还需在实际工作中积累经验。

[1]建筑桩基检测技术规范JGJ106-2003

[2]陈凡 徐天平 陈久照 关立军主编的《基桩检测技术》

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