浅谈预应力管桩施工质量控制

 
时间日期:2008-7-4        已被阅读次:[3089]
 
佛山房建集团有限企业 陈源

  桩基础是建筑物基础主要型式之一,目前广东高层建筑桩基主要采用人工挖孔桩、冲孔
灌注桩和预应力管桩。其中预应力管桩以其工程造价较便宜、质量可靠、长度易调整、施工
速度快、监理方便、检测时间短、现场简洁等优点得到广泛使用。但是由于施工过程中存在
各种因素,预应力管桩也存在着不少施工质量问题。
  基础是建筑物根本,其施工质量直接关系着建筑物的安全。作为基础之一的预应力管桩
基础,如何保证其施工质量,使其满足设计要求呢?本人就施工方面浅谈一下有关见解。
  一、施工中常见的质量问题
  1、施工过程中,桩顶破碎。
  2、桩位及桩身倾斜率超过规范要求。
  3、桩身破裂。
  4、桩端未到设计持力层,桩的承载力未达到设计要求。
  二、施工的质量控制
  1、桩管质量控制
  (1)检查出厂合格证。
  (2)对进场的桩,认真检查桩的外观,尤其是向弯曲必须控制在规范允许范围之内。
否则桩打桩时增加附加弯矩,容易把桩折断。
  (3)检查桩帽内衬及桩顶平整情况是否符合要求。如不符合,桩头很容易打碎。
  (4)检查桩的完整性,包括裂缝、断裂等质量问题。
  2、合理选锤,重锤低击
  根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-94,桩锤重与桩重比小于0.6时,桩很难下沉。如果
施工过程中不考虑这因素,而拼命硬打,超过规定锤击数,必定造成桩损坏。因为,桩每锤
击一次,桩身就到压应力与拉应力的交替作用,这就使混凝土内砂浆与粗骨料粘结面上原已
有存在的微裂缝逐渐扩展,强度随之降低。这种反复作用超过2000次时,混凝土强度降低10
%以上,弹性模量降低70-80%。当冲击达数千次时,即使锤击应力尚未超混凝土静强度,
仍可导致桩的破坏。因此,合理选锤及严格控制总锤击数不超过2000次,并尽量减少锤击应
力也是保证桩施工质量控制因素之一。
  3、桩帽大小及垫层软硬选用
  套桩头的桩帽筒,内径以大于桩径2-4cm为宜,筒深度以30-40cm为宜。锤与桩帽之间
的垫层可作竖向硬木或钢丝绳填满,厚度达15-20cm。桩帽与桩顶间的垫层一般可采用麻袋
、纸垫和木夹板等衬垫材料,锤击压缩后的厚度宜为12-15cm。在锤击过程中,应勤检查,
及时更换。这是防止桩头被击碎提高打入桩贯入能力的技术措施。
  4、桩身垂直及底桩垂直度控制
  桩身保持垂直,使打桩不偏心受力,且成桩垂直度能得到保证。要使桩身垂直,第一支
桩一定要插得直,桩插入地面的垂直偏差不得超过桩长的0.5%,且现场必须采用经纬仪在
两个互成900方向校正垂直度。
  5、通过试桩确定打桩路径
  (1)打试桩主要是检验打桩设备和工艺是否符合要求,了解桩的贯入度、持力层强度
及桩的承载力,以确定打桩方案和打桩技术。试桩时做好试桩记录,画出各土层深度,打入
各土层的锤击次数,最后精确测量贯入度。
  (2)打桩时,由于桩土体的挤密作,先打入的桩被后打入的桩水平推而造成偏移和变
位或被垂直挤拨造成浮桩;而后打入的桩难以达到设计标高或入土深度,造成土体隆起和挤
压。所以,群桩施打时,为了保证质量和进度,防止周围建筑物破坏,打桩前应根据桩的密
集度、桩规格、长短和桩架移动方便来正确选择打桩顺序。
  当桩较密时(桩中心距小于等于4倍桩径),应采用由中间向两侧对称施打或由中间向
四周施打。这样施打,土体由中间向两侧或四周挤压,易保证施工质量。
  当桩较稀疏时(桩中心距大于4倍桩径),可采用由一侧向单一方向进行施打,即逐排
施打。这样桩架单方向移动,打桩效率高。
  6、接头焊接质量控制
  接头质量是管桩基础质量关键,从动测情况看,不少焊接接头有裂缝。桩身结构设计要
求接头的抗弯强度要大于桩身的抗弯强度。在施工过程中接头经过成百上千次的锤击,容易
出现问题,所以一定要保证焊缝的质量。首先在下节桩打至便于焊接高度(距离地面1米左
右)时,将接头清洁,之后将上节桩吊起,对准下节桩头,用经纬仪在两个互成900方向校
正垂直。检查无误后,方可焊接,焊接必须认真操作,焊接必须连续饱满。焊接时应防止节
点由于温度应力产生焊接变形而引起桩身歪斜其次焊接完成后要有一定的自然冷却时间(不
少于15min)才能开打。否则因为焊接完毕时焊缝温度高,高温的焊缝一遇到地下水,焊缝
变脆,锤击多了就容易开裂。
  7、在较厚的粘土,粉质粘土层桩施打控制
  在这类土层中打桩,桩周土体结构迅速破坏,桩贯入相当容易,一旦停歇下来,桩周土
体迅速固结,停歇时间越长,固结力就越大,要想再打动这根桩,需要增加许多锤击次数,
有的根本打不动。如果认为固结后打不动就不打,必定造成承载力未能达到设计要求。因此
如果遇到以上地质条件必须连续施打,一气呵成。同时焊接时尽量缩短,以防止固结现象。
  8、正确适宜地确定收锤标准
  目前广东预应力管桩,均以最后贯入度为收锤标准。施工过程中甲方代表往往误以为贯
入度越小越好,贯入太小,锤击数必然要多,锤击数太多对桩身质量必定带来影响。贯入大
小与打桩锤重量、落距、单桩设计承载力、工程地质条件、桩径及桩以及测量贯入度时间等
因素有关。因此,不能将贯入看作是唯一的收锤标准。必要时将贯入度、总锤击数、最后一
米锤击数、桩尖进入持力层的深度、桩的总入土深度以桩身的反弹值、打桩锤的声音等因素
加以综合考虑再进行判断是否停打收锤。
  9、送桩深度控制
  送桩太深,桩头容易打烂。广东多地下水,送桩太深以后管桩内腔易充满水,而充满水
的管桩送桩时容易将管桩劈裂。所以广东地基施工规程规定,承载力较大的摩擦端承桩,送
桩深度一般不宜超过2米。
  10、在厚淤泥软土地区要严格控制最后一米锤击数
  在厚淤泥软土地区的预应力管桩,其承载力主要由桩端阻力来提供。所以在这些地区打
桩,桩尖一定进入强风化。强风化岩体经过剧烈的挤压,承载力成倍提高,几乎达到中风化
岩的水平。最后一米锤击数是一个非常重要的控制值。如锤击数未达到所要求的控制值,说
明桩尖处的地基加固密度还不够,要继续施打,如已达到所要求的控制值,说明桩端阻力已
够要求,可收锤停打,但也不能认为最后一米锤击数越多越好,超过一定数值,桩就要被打
碎打烂。最后一米锤击数控制值要定得适宜,过低过高都不行,可通过现场试打桩来确定,
也可借鉴条件类似的工地的施工经验。实际施工时,往往采用双控即同时控制最后贯入度和
最后一米锤击数的方法来引导打桩收锤。
  11、浮桩控制
  由于桩对土体的挤密作用,先打入的桩受到后打入的桩水平作用而产生垂直挤拨造成浮
桩。所以现场必须设置水准点,数量不少于两个,用以测量桩上浮情况;施工完的桩应马上
测量桩顶标高,待全部桩打完后再对各桩进行测量。根据隆起观测记录,对隆起超出设计或
规范要求的必须进行复打。
  12、开挖基坑桩质量控制
  在管桩密集的区域内开挖基坑,必须小心谨慎,防止桩身倾倒。有些地方边打桩边开挖
,由于超孔隙水压力及震动等原因,大量的管桩往开挖方向倾斜折断,有的工地开挖基坑不
是分层对称均匀地挖土,而是拼命在中间挖,造成四周与中心的土体高差悬殊,形式四周的
管桩中间倾斜折断。所以,在开挖基坑以前,必须要认真研究,提出切实可行的施工方案,
开挖时,一定严格按施工方案进行施工。
     
 
 
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