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钢筋混凝土预制桩施工过程中容易发生的质量问题

331 2022-06-02 16:01:51

钢筋混凝土预制桩在打桩过程容易发生以下质量问题∶


(1)选用合适锤垫和桩垫至关重要,否则易打碎桩头,或沉桩困难。

锤垫是锤与桩帽之间的垫层。桩垫是桩顶与桩帽之间的垫层。锤垫和桩垫起到降低锤击接触压力,使锤击力分布均匀和调整锤击过程的持续时间作用,将锤击能量更有效地传递给桩,以及缓冲锤芯的冲击力,使打桩应力不超过容许值。垫层过软会降低锤击能量的传递,沉桩困难;垫层过硬,增大锤击压应力,容易击碎桩头,使打桩无法进行。同时还要考虑锤击应力的不均匀分布和反复作用对混凝土强度的影响,最大的锤击压应力一般不允许超过混凝土抗压强度的65%。


(2)拉应力易使桩身混凝土开裂。打桩时桩身是否出现拉应力,和桩尖土特性、侧阻力分布、人土深度、长径比、锤偏心程度和垫层特性有关。桩较长,桩尖土质又较差情况下,锤击入射的压力波传播至桩尖容易反射为拉力波,最大拉应力多数发生在打桩初期桩身中部一定范围内,约0.3~0.7L(L桩长)。桩尖土较坚硬,入射压力波从桩尖反射仍为压力波,压力波传至桩顶,在自由的桩顶再次反射形成拉力波,这时的最大拉应力发生在桩的上段。当拉应力超过混凝土抗拉强度时,桩身将开裂。例如一根45cm×45cm预制桩,桩长24m,混凝土强度等级C38,桩尖持力层为粉质粘土,用锤重4.0t 自由落锤动力试桩,从测桩仪反映,第一锤桩身质量完好,第二锤桩的断面完整系数P=0.8,位置距桩顶7.8m,拉应力3MN/m2,超过混凝土抗拉强度(C38混凝土,容许抗拉强度为2.5MN/m2),按钢筋混凝土结构设计规范估算,裂缝宽度为0.15mm左右。


(3)接桩质量不好引起断桩。当用焊接法接桩时,焊接质量差的,桩经数百锤锤击后,焊缝开裂,锤击力稍有偏心,上下节桩将错位,形成断桩。例如天津某工程,断面45cm×45cm预制桩,桩长 24m,抽检10根桩进行应力波反射法检验,有5根桩判断为接桩处断桩,后来用吊车轻易把上节桩拔出。又如上海浦东新区一幢32层建筑,基础用断面50cm×50cm,桩长12+13m 预制桩,抽检 292根工程桩进行应力波反射法检测,47%断桩,位置正好在接桩处,又从中抽二根进行静荷载试桩,当荷载加至 300kN时,桩顶沉降104mm。


(4)桩间距过小时,由于打桩过程挤土效应,后打的桩将打不到预定深度,或地面向上隆起,使桩上抬,桩尖形成土隙,端承力丧失。例如北京良乡某工程,基础用直径 40cm预应力管桩,桩长18m,打桩后地面上隆1.5~2.6m,桩的上抬严重。


(5)沉桩困难或达不到预定深度,原因有锤选用不合适;有硬夹层或孤石等障碍物;桩倾斜,锤击偏心,能量损失大;桩长细比过大,纵向失稳;打桩不连续,停歇时间过长,土阻力充分恢复,致使打桩阻力过大;桩头或桩尖破损,无法继续施打等等。

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