管桩断桩原因

内容提要：本文是笔者于1994年11月15日在番禺市召开的中国水泥制品工业协会预制混凝土桩专业委员会九四年度年会上的发言稿。文章比较详细地论述了预应力管桩在制作和应用两大方面所曾经出现过的质量问题，并且指出产生这些质量问题的主要原因及其危害性，供制作厂家和使用单位的工程技术人员作参考借鉴之用。

预应力管桩的质量应包括产品质量（严格来说应为商品质量）和工程质量两大方面，而工程质量又有勘察设计质量和施工质量之分；就施工质量来说，也不单指打桩质量，还包括吊装、运输、堆放及打桩后的开挖土方、修筑承台时的质量问题。

衡量管桩产品质量最终最直观的尺度是它的耐打性；评价管桩工程质量最主要的指标是桩的承载力，检查桩体的完整性、桩的偏位值和斜倾率就是为了保证桩的承载力。本文将根据我国尤其是广东地区近十年来生产和应用上千万米预应力管桩的过程中所曾出现过的产品质量和工程质量问题逐一加以列举，并指出产生原因及危害性。“前事不忘，后事之师”，尽管有些产品质量问题是个别现象且现已不复存在，但作为教训，对制造厂家尤其是新近投产的厂家可能有所帮助；至于工程质量问题，更应引起各设计、建设和施工单位的重视；作为制造厂家，熟悉工程质量问题，对加强管桩质量、合理使用管桩等方面也都是有益的。

下面就管桩的质量问题发表一些粗浅的看法：

一、管桩的产品质量问题

为叙述方便，将管桩在吊装、运输、堆放中出现的问题归入产品质量之中，同时也将桩尖质量问题一并列出：

（1）端头板的设计宽度小于管桩设计壁厚。如曾有Ф550—100管桩，端板实用宽度只有70mm。

原因：设计错误，偷工减料。

危害：无端板处的混凝土高出端板2—3mm，很难接驳，若要接驳，只能将高出部分的混凝土敲掉，不仅费时费工，而且往往将内壁混凝土敲掉桩壁变薄，使桩的传力性能减弱。

（2）端板四周的坡口不按设计要求加工，误差大，坡口尺寸偏小。

原因：加工设备和工艺落后；加工质量差；未认真检查验收；有些甚至是施工单位提出的加工要求。

危害：焊缝厚度得不到保证；有的坡口甚至塞不进焊条，接头质量差。

（3）端头板焊接性能差。

原因：不用A3或AY3钢板，而用一些如旧船板等可焊性差的钢板作端头板。

危害：焊接质量难以保证；接头极易开裂。

（4）端头板翘曲不平。

原因：加工不平整；加工好后被压弯而仍然使用。

危害：桩头处易打碎；桩身无法接长或接头质量很差。

（5）端头板微凹成盆碟状。

原因：主筋位于设计壁厚的中间或稍偏里，张拉时端板受力不匀，外侧小内侧大；施加预应力时桩身横截面受力不匀，内侧压缩量大于外侧压缩量，从而使端板内侧微凹成盆碟状；端板厚度不符合规范要求。

危害：对接不平，传力性能差；打桩时桩顶混凝土应力集中易破碎。

（6）端头板与桩身轴线不垂直，即端部倾斜。

原因：预应力钢筋长短不一；张拉力偏心；桩模端部倾斜。

危害：打桩时桩头受力不匀，应力集中易破碎；桩身接长后不是一直线而是折线状。

（7）镦头凹出端板面。

原因：端板上的镦头孔太浅；镦头形状不规则或异型。

危害：桩头接长时端面不能吻合；打桩时应力集中，桩头或桩接头很快破碎。

（8）端头板上手镦头孔底被拉脱。

原因：镦头孔钻得太深，或端板太薄，以至孔底厚度太薄，张拉时镦头将孔底拉脱穿孔而出。

危害：无法张拉，成不了预应力管桩。

（9）钢套箍凹陷。

原因：钢套箍加工质量差；成型后尚未入模时受外力撞磕而变形。

危害：桩头处易跑浆，外观难看。

（10）钢套箍与端头板连结质量差。

原因：焊接马虎，焊缝质量差；有的厂家采用先将钢筋穿入端板孔然后再镦头的落后工艺，于是，钢套箍与端板的连结不能在内侧连续焊接而只能在外侧用点焊连结，不仅连结力不足，而且将薄板烧坏。

危害：钢套箍起不了围护混凝土的作用；打桩时钢套箍会整个脱落；烧焊时散热作用差，易烧坏桩身混凝土。

（11）镦头被拉脱。

原因：钢筋材质差；镦头形状不规则，尺寸偏小；镦头工艺差，强度损失大。

危害：脱头钢筋无法张拉，其余钢筋超张拉，易发生断筋；预应力不匀，桩身耐打性差。

（12）断筋。

危害：未断钢筋超张拉；预应力不匀；桩身易成香蕉形；桩身耐打性差。

（13）内外表面露筋（包括主筋和箍筋）。

原因：钢筋骨架成型时质量差；混凝土拌和物质差；桩身混凝土坍落。

危害：打桩时桩身易破裂；桩基耐久性差。

（14）预应力钢筋内移。

原因：手工绑扎的钢笼直径偏小；滚焊机中的定位块上的孔特别是铜圈磨损大而不及时修补或更换，故成型的骨架直径偏小。

危害：预应力分布不匀；桩身抗弯强度减少。

（15）桩身粘皮。

原因：桩模未涂脱模剂，或涂得不均匀，或脱模剂质量不良，或脱模剂来不及成脱就灌混凝土；蒸养制度不合理。

危害：外观难看；深度大或面积大的粘皮有损桩身质量。

（16）桩身麻面。

原因：桩模内侧不平，存在麻点、起鳞、锈蚀等缺陷；混凝土流动性能差，离心工艺制度不合理，表面出现成片水泡。

危害：外观难看。

（17）桩身合缝漏浆。

原因：桩模合口间隙太大；桩模合模时螺栓上得不紧；缝合处止浆措施不良。

危害：外观难看；漏浆太多，桩身出现一条无浆的碎石沟，桩身耐打性差。

（18）钢套箍与桩身结合处漏浆。

原因：止浆措施不良；钢套箍变形。

危害：外观难看；漏浆多时只露出石子，桩头混凝土松散，极易破碎。

（19）桩头内部有空洞和蜂窝。

原因：钢套箍漏浆严重；桩头内有空气，离心时空气跑不出以至混凝土无法充满桩头空间；桩头构造筋太密，混凝土扩散困难；混凝土太干或时间太长流动性差，成型困难；混凝土中石子太大。

危害：打桩时桩头易破碎。

（20）内表面混凝土坍落。

原因：混凝土搅拌不匀；桩模跳动；离心制度不当。

危害：桩身薄弱易打断。

（21）桩壁太薄。

原因：混凝土量不足；浮浆太多。

危害：桩的耐打性差。

（22）桩身混凝土分层离析，外侧石子、内侧浮浆层次十分清晰。

原因：混凝土配比不当；水灰比太大，离心制度不合理；离心时桩模跳动。

危害：桩身强度内外差别大、强度低。

（23）桩身混凝土脆性大、强度低。

原因：静养时间短；蒸气养护时升温太快、太高，降温太快；掺合料不合理。

危害：桩身经不起锤击，容易脆裂或爆裂。

（24）桩身浮浆多而又残留在桩孔内，有的甚至占据一半内孔。

原因：水灰比太大；浮浆多而不倒掉。