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施工技术之谈预应力管桩施工的质量控制

时间:2015年03月31日 所属分类:推荐论文 点击次数:

施工技术之谈预应力管桩施工的质量控制 推荐站内优秀刊物: 施工技术 创刊于1971年,是国家期刊奖提名奖期刊,中国建筑科学类核心期刊,中国建筑施工行业惟一的国家级核心期刊,由建设部主管,亚太建设科技信息研究院、中国建筑设计研究院、中国建筑工程总公

  施工技术之谈预应力管桩施工的质量控制 推荐站内优秀刊物:施工技术 创刊于1971年,是国家期刊奖提名奖期刊,中国建筑科学类核心期刊,中国建筑施工行业惟一的国家级核心期刊,由建设部主管,亚太建设科技信息研究院、中国建筑设计研究院、中国建筑工程总公司、中国土木工程学会联合主办。主要介绍国内工程建设施工方面的方针政策和技术法规,重大技术成就,传播建筑领域采用的新体系、新技术、新工艺、新材料、新机具、新设备和施工管理经验,以及国内外先进施工技术及其发展动态。发行对象:建设主管部门;大中型建筑(建设)集团公司及施工企业;承建商(工程总包、甲方);规划设计、科研院所;房地产开发商;监理公司;质监部门;高等院校;以及对土木建筑施工领域感兴趣的各界朋友。

  摘要:预应力管桩在土木建筑工程里发挥着举足轻重的作用,我们要想发挥预应力管桩的最大效能,必须熟悉了解并掌握其在施工过程中可能出现的状况及应对措施,以提高工程的质量。正所谓“功亏一篑”,如果不努力做好对预应力管桩施工的质量控制,很可能浩大的过程就毁在一根管桩上。

  关键词:施工技术,预应力管桩,管桩损坏,沉桩,对策

  一、预应力管桩在沉桩时常见问题

  (一)桩头损坏

  可能导致此类问题的原因有:

  1、管桩质量不过关:在验收管桩时出现纰漏;

  2、超应力对桩头的损坏:形成超应力的原因有,管桩受力不平衡,沉桩用力过大,桩头区混凝土的疲劳破坏作用;

  3、锤击力缓冲不到位:没有做好桩锤与桩帽、桩帽与桩顶间的缓冲管桩,导致桩头破碎。

  (二)桩身损坏

  可能导致此类问题的原因有:

  1、管桩本身的质量问题,如桩外形尺寸偏差过大,出现桩身矢曲等情况,还可能是混凝土强度不满足需要,以及管桩的钢材质量不过关等;

  2、桩身倾斜过大,地面以上部分的桩身在受到锤击时,因没有倾向约束而出现失稳,从而导致桩身断裂;

  3、在接桩时,因接桩不直,桩中心线不在一条直线上,因此在锤击时就会出现桩身损坏的现象;

  4、因在沉桩时遇到阻碍物或其他故障导致沉桩工作长时间停滞,这就容易导致桩周阻力加大,再大力锤击桩身,就可能出现桩身断裂;

  5、由于地质等客观因素导致桩身损毁,如土壤的致密性过高,或有坚硬阻碍物等;

  6、开口桩桩尖在沉桩时过快导致纵向裂纹的出现,由于管桩的环向抗拉性有限,在桩管内部空气受到挤压时,极易将管桩涨裂。

  (三)挤土效应

  在预应力管桩施工中由于沉桩对管桩周围的土体结构有扰动,使土体的应力状态发生改变,导致浅层土体的隆起以及深层土体的横向挤出,使管桩达不到设计需要,对附近的建筑、路面等也会造成破坏,甚至导致基坑坍塌和推移增大,还有可能导致已经施打的桩桩身倾斜和浅桩上浮。

  可能导致此类问题的原因有:

  1、沉桩时桩周围的土体受到扰动,土体的应力状态发生改变,导致挤土效应的产生;

  2、在施工的过程中,焊接的时间过长,焊接的质量过低,也可能发生挤土效应

  3、管桩接桩过多,或桩端搁浅在硬夹层中;

  4、施工方法或施工顺序不科学,沉桩过快,管桩过于密集,也会导致挤土效应。

  由于桩对周围土层的挤压作用,极易在桩周的黏土层中出现压力水,水分又会随着土体的位移而消失,如果施工不科学,沉桩数量过多、速度过快,也会加剧挤土效应。

  (四)沉桩不符合要求

  出现这种情况,可能一是由客观因素引起,二是由人为因素造成的,具体的原因有:

  1、勘探工作不到位,统计资料粗略或有误,使在沉桩时遇到障碍,不能继续沉桩;

  2、设计不合理,选择的持力层不当或是设计的要求不符合事实;

  3、使用的桩锤不合适或柴油锤跳动不正常;

  4、出现假凝现象,使沉桩暂时无法进行;

  5、管桩损坏,无法继续沉桩;

  6、布桩过于密集,因挤土效应而使管桩无法达到设计要求;

  7、打桩的时间间隔过长,加大了摩擦阻力,使沉桩不能顺利进行。

  (五)桩身倾斜

  可能导致此类问题的原因有:

  1、没有严格执行沉桩的原则,即违背了“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”。如果施工不当,引起土体应力释放过快过急,就容易产生桩身位移和倾斜;

  2、沉桩的顺序不当,如由内向外施工,从应力最集中的地方开挖,且挖土不规范,导致应力释放过快而发生位移倾斜;

  3、桩机等机械出现故障,导致沉桩工作有出入;

  4、施工时桩身不直,和桩帽没有成一条直线,还有可能在接桩时出现不在一条直线的情况;

  5、钻孔垂直偏差过大,沉桩时沿着钻孔倾斜方向偏移。

  (六)接桩不到位

  出现此类问题的原因可能有:

  1、管桩在接桩前出现破损;

  2、在焊接时,焊接面没有处理干净,桩端面不平整;

  3、焊接后冷却时间不够,焊接裂缝遇到含水量较高的土层时就容易出现脆裂。

  二、应对问题的具体措施

  (一)首先应选有一定择技术水平的施工人员,在施工前做好工前培训工作,熟知在施工过程中可能出现的情况及应对办法,还要有责任感和团体合作能力,合理分工,发挥各作业人员的最大效益。

  (二)在购买管桩时进行严格验收,不能只对管桩的外层质量进行检测,重点检测管桩是否“表里如一”,可以通过敲击管桩的声音来判断桩法兰盘周围是否有空洞现象,还应检查预应力主筋墩头是否高于桩端面,选择信誉较高的生产厂家。另外,在施工前也要严格检查管桩,看其在搬运过程中是否有损伤。

  (三)对地形、地质、地貌提前做好勘察,做好数据统计,配备好器械工具等。

  (四)根据地质勘查报告、工程的实际需要、施工的器械和材料性能,提前制定好布桩路线,设计好布桩密度,在沉桩时把握好力度和速度,速率一般为1m/min左右,如可用预钻孔沉桩法或间隔跳打法等,尤其注意不能形成封闭桩。针对管桩较多的群桩来说,应该从中心向外沉桩,这样可以有效减少先沉的桩因挤土效应而发生位移倾斜等情况。

  (五)在沉桩过程中,对周围建筑、路面、管线等进行定时观测监护,如果发现异样,立即排查,做好相应的应急工作,及时调整工作计划和方法;如果情况正常,则必须严格按照施工计划进行,控制好施工过程中的间歇时间,间歇的时间过长就会使摩擦力增大,给沉桩工作带来困难,还要确保管桩施工的质量,不能急于求成,到不达既定要求。

  (六)为避免桩身倾斜,有如下具体措施:

  1、桩身补强法:如当桩身出现轻微纵向裂纹是,可以考虑在桩身加钢板箍;注意,如果出现横向裂纹,建议更换管桩,否则可能出现断桩事故;

  2、加固承台及补桩:对偏位较大的管桩,可以进行补桩和承台加固;

  3、加固基础梁和基础底板:可以适度增加底板的硬度,提高边桩的承载力,减轻桩身的垂直受力;

  4、科学操作桩机,在吊运时调整好吊桩的索具长度,把握好桩身与钢丝线的夹角,夹角一般不能小于45°,在插桩时调校桩架和桩身的垂直度,一般来说,如果已经沉桩1/3到1/4时,就不宜再强行调校垂直度,否则容易导致断桩等事故发生,若桩身倾斜过大必须予以纠正时,可以拔出管桩,用石沙等材料填平桩孔后重新沉桩。

  (七)确保施工器械处于良好工作状态,发现机械有故障时及时维修或使用预备机械。

  (八)沉桩完成后,还应定时复查,看其是否有位移、倾斜、断裂等情况,如果出现不正常指标,应立即采取补救措施。

  结语:在施工时应全面考虑各种因素,针对不同状况采取不同的应对措施,争取用最经济的方式达到最理性的施工目标。

  参考文献

  [1] 姚贵莲;; 对预应力管桩施工技术的探讨; 建材发展导向;2012年03期

  [2] 黄婉姗;; 浅谈建筑工程基础预应力管桩施工; 科技致富向导;2011年03期

  [3] 郑敏;; 浅谈预应力管桩施工的质量控制; 建材技术与应用;2011年06期