预制桩沉桩施工中的常见问题及处置方式

预制桩沉桩施工中的常见问题及处置方式

32陕西建筑2005年10月总第124期

预制桩沉桩施工中的

常见问题及处置方式

蒙伟戴军

(陕西省建筑科学研究设计院710082西安)

摘要:本文依据实践经验列举了预制桩沉桩施工进程中桩项碎裂,桩身断裂等常见的六种问题,而后一一提

供了相应的预防办法及处置方式,为预制桩的施工中问题的解决提供了必然的参考资料.

关键词:桩基础;预制桩;沉桩施工;处置

桩基是深基础的一种.采用钢筋混凝土,钢管,H

型钢等材料作为受力的支撑件打人土中,称为单桩.

将许多单桩打人地基中,达到设计所需要的深度,称

为群桩基础.桩基础的作用是传递上部结构的荷载,

通过较弱地层传递到深部较坚硬的紧缩性小的土层

或岩层上.

桩基础的适用范围如下:

①地基的上层土质太差而基层土质较好;

②除有较大的垂直荷载外,还有水平荷载及较

大的偏心荷载;

③用于有动力荷载及周期性荷载的基础;

④地下水位很高,采用其它深基础形式施工时降

水有困难的场所;

⑤位于水中的构筑物基础.

桩基施工是一个很复杂的进程,对桩的质量影响

有很多方面,下面将对预制桩沉桩施工中常见的问题及处置方式进行分析.

1,桩顶碎裂

产生的原因:

①设计的混凝土强度偏低;②施工质量控制不严

造成强度品级偏低:A)混凝土配合比不妥,B)振捣不

密实,c)养护时间不足;③柱顶钢筋网片不足,主筋端部与柱顶距离过小,桩顶面不平,桩顶平面与轴线不垂直;④桩锤选择不妥:A)桩锤重量太大,桩顶混凝土因受过大的锤击应力而破碎,B)桩锤重量过小,桩顶

混凝土因受锤击次数过量而破碎,C)桩顶未加缓冲垫或施工中缓冲垫损坏,桩顶直接经受冲击荷载.

预防办法及处置方式:

①严格按质量标准进行桩的制作,混凝土配合比

要求准确,主筋不得超过桩顶第一层钢筋网片,振捣

要密实;②打桩时预制桩的强度必需达到设计强度的

100%,并应知足有一个月以上的自然养护期,先施工养护时间较长的桩;③混凝土灌注前,桩顶模板要平,

且同桩身线垂直.对己浇灌的桩,在利用前要进行检

查,对桩顶平面不符合规范要求的桩,应经修补后才

能施工;④合理选择桩锤,要重锤轻击,桩重与锤重之

比约为1:3~5;⑤常常检查桩帽与接触面处是不是平

整,及时改换缓冲垫;⑥桩顶破碎严重时,应修复补强

后再施工.

2,桩身断裂

产生的原因:

①桩身在施工中出现较大的弯曲,在反复冲击的

集中荷载下,超过桩身抗弯强度而断裂,这种情况出现主要由于:A)桩的长细比过大,沉桩时碰到硬土层;

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B)桩在制作中,桩身弯曲值超过规定范围;c)桩尖偏

离中轴线,沉桩时碰到硬土层把桩尖挤向一侧;D)稳

桩时不垂直,在校正桩的倾斜时使桩身产生弯曲;E)

采用先钻后打工艺时,由于钻孔垂直度误差过大,沉

桩进程中顺钻孔倾斜面而产生弯曲;F)两节或多节桩相接时,由于不在一条轴线而产生曲折,在饱和软粘

土中沉桩时,超过孔隙水压力的影响和土方开挖产生

过大的土压力差使桩身发生弯曲;②桩身质量不符合要求,桩身局部混凝土强度不足,受反复冲击荷载后产生横向裂纹,并扩大而致使断裂.

预防办法及处置方式:

①控制每节桩的细长比,一般不该超过40;②施

工前检查桩身弯曲清况,对桩身弯曲度大于1%,且桩长大于20m的桩或桩尖偏离桩的纵向轴线时,不宜利用;③施工前清除场地内的地下障碍物;④应及时纠正在初沉时产生倾斜的桩;⑤采用先钻后打工艺时,严格控制钻孔的垂直度误差在1%之内;⑥按操作要求进行接桩以确保上下两节桩在同一轴线上;⑦在饱和软粘土中沉桩,要采用有效办法降低孔隙水压力,在沉桩完成后,间歇两周以上方可进行土方开挖,且应分层挖土;⑧确保混凝土质量;⑨桩在堆放,起吊,运输进程中.严格按有关规定或操作规程进行;④桩身断裂后,可按照工程地质条件等实际情况进行补桩.

3,沉桩达不到设计要求

产生的原因:

①工程地质情况未能勘探清楚,尤其是持力层的

起伏标高不明,致使设计考虑持力层或选择桩尖标高有误;②局部有坚硬土夹层或砂夹层;③施工中碰到

障碍物,如大块石头或旧的埋设物等;④新近代砂层结构不稳定,同一层的强度差很大,桩打人该层,进入持力层较深时,才能求出贯人度.群桩施工中,砂层越挤越密,最后就沉不下去;⑤桩锤选择过大或过小,使桩沉不到设计要求的标高;⑥桩顶打坏或桩身打裂,打断等使桩不能继续打人.

预防办法及处置方式:

①工程地质情况应详细探明,做到工程地质与勘

察报告相符;②合理选择持力层或桩尖标高;③遇有硬夹层时,可采用先钻后打法,水冲法等穿透硬夹层,以利沉桩,但桩尖至少进入未扰动的土层中4倍桩径深度;④按照工程地质等条件,肯定桩施工的最终控制标准.一般情况下,以一种控制标高标准为主,以另一

种控制标准为参考;⑤合理选择桩锤;⑥采取有效

办法,避免桩顶打坏或桩身断裂.

4,桩顶位移

产生的原因:

①桩人土后,碰到大块坚硬的障碍物使桩向一侧

偏斜;②采用先钻后打法施工时,钻孔垂直度误差过大,桩体顺钻孔倾斜而偏移;③多节桩施工时,由于接桩时位置不正使桩顶偏位;④桩身本来弯曲,沉人土

后,使桩顶位移;⑤在饱和软粘土地域,当桩数较多,

桩间距离较小,沉桩时把相邻桩推向一侧或使地面隆起将相邻桩一路被拱起.

预防办法及处置方式:

①施工前清除沉桩区域内的地下障碍物;②严格

控制钻孔的垂直度误差在1%之内;③接桩时,保证上下节桩在同一轴线上,严格依照操作要求连接接头;

④沉桩前检查桩身弯曲情况,不利用超过规范允许偏差的桩;⑤在饱和软粘土地域施工密集群桩时:A)控制沉桩速度;B)采用可降低孔隙水压力的办法.

5,桩身倾斜

产生的原因:

①施工厂地不平,因此沉桩施工机械产生倾斜,

同时使桩身随之倾斜;②稳桩时,桩帽,桩锤及桩身中心不在同一线上;③桩身弯曲超过规定值,桩尖偏离中轴线;④桩尖在地下碰到大块坚硬障碍物;⑤桩顶与桩帽接触面不平,桩身受偏心荷载作用人土后桩身倾斜;⑥采用先钻后打时,由于钻孔不垂直,使桩插入后继续沉桩时桩身倾斜;⑦多节桩施工时,由于接桩时上下桩不在同一轴线上使桩沉人后桩身倾斜;⑧桩距过小,邻桩打桩时土体挤压;⑨采用机械化进行基坑土方开挖时,对有必然送桩深度要求的群桩,由于