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预应力管桩施工的常见问题及防治措施

2018-03-28曾鸿标

四川水泥 2018年7期
关键词:承受力沉桩单桩

曾鸿标

(福建农林大学, 福建 福州 350002)

0 引言

建筑物基础有很多种形式,它的主要形式之一就是桩基础,其中的预应力管桩近年来被广泛应用,它具有施工速度快、施工工艺简单、造价便宜、长度灵活可调、质量可靠等一系列优点,所以得到人们的青睐。预应力管桩自产生以来,被应用在桩基工程中的频率越来越高,甚至达到了80%,这种高频率的应用也让预应力管桩得到进一步发展,使预应力管桩的技术更加成熟规范,桩基工程的质量也因此大大提高。但就在预应力管桩高速发展、质量也得到保障的同时,人们在施工时却常常忽略一些施工的细节,出现了质量问题。文章主要就预应力管桩施工中存在的问题和预防措施进行探讨。

1 预应力管桩施工技术简介

静压力、锤击法和预钻孔插桩是预应力管桩的主要施工技术,利用静压法施工的优点就是振动和噪音小,不会产生噪音污染,在人口密集的地区施工也不会影响到其他人,并且可以直观的预测成桩后承载力。它的不足之处就是静压力对机械设备要求严苛,而且设备大而笨重,不便于移动,因此无法进入到较深的基坑中工作,基坑边缘的地方也很难施工,并且穿透能力差。锤击法不能使用自由落体锤来沉桩机械,一般使用柴油锤或者液压锤,这种方法能够承载更大的重力,穿透力也较强,消耗成本低,被广泛的应用,但是它的噪音比较大,不能在人口多的地方施工,以免影响人们的正常生活。预钻孔插桩一般应用在建筑繁多的老旧城区,部分对挤土效应敏感的建筑设施也能够用到这种技术方法。近年来,由于人们生活水平的提高,人们对于环境保护的意识也在提高,施工中以不破坏环境为前提,桩基施工也就成为施工企业要考虑在内的问题,既不能产生噪音污染,也不能造成水污染,静压法的出现正好解决了这些问题。

2 预应力管桩施工中的常见问题分析

2.1 桩身出现移位

桩身移位分为桩身倾斜和桩顶移位两种类型。倾斜的桩身会影响单桩承受力,尤其是水平方向的承受力,而桩顶位移则会在上部分结构竖直方向的构件传递的荷载基础上,再额外加一个弯矩,这也大大降低了桩的承受力。桩身倾斜和桩顶移位主要由下面几种情况造成:一是在施工时没有让桩身完全垂直,桩身桩帽没有在同一水平线上;第二种情况是施工顺序有误,应力分布不均匀,尤其是地下室深基坑的承台,这种太密集或者相距太近的承台会造成之前施工过的一侧形成孔洞,当进行后一侧的施工时,桩身很容易滑动;三是在沉桩的时候遇到大块的石头或者别的坚硬的东西,把桩身挤到了一侧;四是桩布置的太多,因此在沉桩的时候出现了挤土效应。

2.2 单桩承载力不足按照施工项目的要

求来确定预应力管桩施工中的单桩承载力,一定要保证达到标准要求,这样才能保证基础上部施工的稳定性和安全性。能够造成单桩承载力不足的原因有以下几点:一是预应力管桩施工前的准备工作没有做好,实地勘察、测量结果都不准确,这样就无法保证对于地质的评估和单桩承载力数据的准确性,实际情况和勘察结果不符;二是即使预应力管桩的深度符合标准,但是管桩的最底端没有深入到地基的持力层;在施工过程中,如果桩身出在断裂,或者不垂直,都会造成单桩承载力下降。

2.3 桩身倾斜程度过大

预应力管桩的倾斜也就意味着管桩偏离垂直方向,造成这一问题的原因有很多,主要的包括:管桩在生产出来时,质量就没过关,桩体的顶端位置发生某种程度的弯曲变形;在施工时,撞锤、桩身、和桩冒没有在一条水平线上,捶打桩身的时候锤心发生移动;还有就是打桩的先后顺序、每个桩之间的距离都会影响桩身的垂直程度,可能出现挤土现象;最后一个主要原因就是在进行深基坑开挖时,因为开挖程度深,牵扯的范围较大,没有规范化操作机械设备,与桩身直接接触,管桩在受到外力作用时产生倾斜现象。

2.4 桩身发生断裂

一直以来,我国很多工程在预应力管桩施工过程中,经常遇到桩身发生不同程度的断裂的情况,这种情况,在前期很难被发现,而且在打桩的时候,桩身会全部深入地基里,如果断裂,几乎发现不了,更加判断不了桩身的断裂程度,这种情况只能在完工之后才能进行监测确认。造成这个问题最根本的原因就是,在最开始生产管桩时,生产厂家没有按照规定使用符合标准的水泥、钢筋等原材料,为了节省成本,从中谋取更多的效益,使用了劣质的原材料,造成管桩的部分位置的承受力不强,在打桩的时候,承受力较弱的地方承受不了击打的冲击力,因此桩身发生断裂。和上面所说的同理,生产厂家要严格按照设计标准来生产预应力管桩,保证它的弯曲程度,几何尺寸都符合要求,这样在击打管桩时,才不会因为管桩纵轴线和桩尖偏离而出现弯曲变形。

3 预应力管桩施工的常用处理技术

3.1 对于挤土效应和振动影响的防治措施

挤土效应往往是因为布桩时密度过大,遇到这种情况,一般用预钻孔沉桩方法来处理密度过大的管桩。沉桩的速度不能太快,也不能太慢,要控制好进度,沉桩要有一定的顺序,持力层较深的管桩要先压,持力层较浅的管桩后压。如果遇到特殊情况,例如,周围有建筑物的时候,要从建筑物的一侧开始,从距离建筑物最近的地方开始沉桩,再向远处延伸,同时为了消除一部分的超孔隙水压力,要设立应力释放孔和防震沟。还要提前在沉桩位置附近设立检测点,防止沉桩时影响到周围地况,这样能够及时发现问题。最后,施工过程中停歇时间不能太短,以免造成摩擦力过大,沉桩困难,沉桩速度变慢。

3.2 对于桩身破坏的防治措施

第一,合理有效并且易实施的施工方法是一项工程顺利完成要具备的必要条件,施工时,桩身的垂直度要准确测量,一旦发生倾斜,桩身所能承受的重力也会大打折扣。第二,桩机施工的终止条件要把控好,针对纯摩擦桩,控制终止条件要依据设计桩的长短。第三,桩机施工过后,凿桩和土方要进行合理开挖,桩身的原材料最后也要检查一遍。最后一点,在施工过程中如果出现了桩身断裂的现象,就要用小应变等方法来进一步检查桩身的损坏情况,从而找出解决办法。

3.3 对于斜桩的防治措施

首先要维修检测机械设备,当时设备中途出现故障,然后要把施工路面铺平,凹凸不平的路面也会出现斜桩的情况,松软的路面要铺上石渣,石渣的厚度也要达标,打桩过程中,桩身要垂直,这是出现斜桩最常见的问题。如果中途遇到石块等阻碍物,要清除干净再沉桩,为了避免土体对桩身出现侧压力,使桩身倾斜,要在施工之后再进行基坑开挖。

4 结束语

自改革开放以来,我国的国民经济水平不断发展,科技水平也在提高,我国的建筑业也在此时抓住机遇,利用科学技术、信息化技术等先进方法,建立了更多的项目,也扩大了建设规模,也给监管工程建设质量带来了不小的压力。如今预应力管桩施工虽然被广泛应用,但其中也存在一些问题,还需要工作人员要不断完善和更新,选择合理的施工方法,规范操作,更要注重质量问题,这样才能让预应力管桩更好的为建筑业服务,从而促进全社会的发展。

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