预应力砼管桩偏斜、开裂处理方案浅谈
预应力砼管桩偏斜、开裂处理方案浅谈

预应力砼管桩偏斜、开裂处理方案浅谈分析了预应力砼管桩出现偏斜、开裂的原因,针对事故不同发生原因提出了相应的加固处理方案。
标签预应力砼管桩;偏斜;开裂;处理方案引言:预应力砼管桩是采用先张法预应力工艺加工而成的预应力砼管、开口型桩尖和桩帽组成。
施工采用静压法沉桩,其原理是外荷载由桩体传递给持力层或桩身侧摩擦力承担。
广泛应用于软土地基上的土建工程,分为PTC、PC、PHC 三种桩型。
优点为:工厂预制,混凝土强度高,成桩质量可靠,检测方便,施工便捷,施工周期短,适用范围广,穿透土层能力强,对持力层起伏变化大的地质条件适应性强,噪声小,无振动,无污染,符合环保要求。
缺点为:外表光滑呈圆形,当作为摩擦桩使用时,与土的摩擦力小;薄壁管桩的抗弯性能较差,尤其是桩身的抗剪力、抗拉性能差,给建筑的基础埋下隐患。
[1]1.工程概况某工程地下室基坑开挖最大深度为5.2M,桩基础采用Ф500预应力管桩,地质勘察报告表明该区域3层为淤泥质粉质粘土、4-1层为粉质粘土,基坑底部处于3号土与4号土交接层面,均为淤泥质土层,土体灵敏度高,抗剪强度低,触变后强度损失大,易流变,基坑开挖时易造成坑壁失稳、坑底涌土、地面沉陷等现象。
在基坑开挖过程中,挖掘机操作不规范,一次开挖过深,基坑边部分堆土导致东侧基坑边坡土体滑坡,造成预应力管桩部分偏斜、开裂。
2.预应力砼管桩出现偏斜、开裂的原因分析针对工程出现的管桩质量事故,通过现场低压灯泡照明直接观察管桩内壁、低应变检测等手段,判定事故性质主要有以下三方面:1、因机械操作不规范造成预应力管桩浅部出现开裂,主要集中在自然地面下1—2m;2、因边坡土体侧向挤压,造成基坑中间部分管桩偏斜,超出了规范偏差要求;3、因坑边堆土,边坡土体滑移,形成的侧向剪力造成基坑边管桩在5—6m范围内开裂、偏斜。
3.纠偏加固处理方案3.1 第一类:该类管桩仅造成上端质量缺陷,下部桩身完整,桩位准确,具体处理方案为:桩周边50cm范围内开挖土方至开裂部位下,采用机械切割桩身,将开裂桩身完全截除,在管桩内先插筋,后按常规接桩方式接桩至设计桩顶标高即可。
预应力工程管桩处理方案

预应力工程管桩处理方案一、背景预应力管桩是一种常见的基础工程结构,在城市建设和土木工程中被广泛应用。
它通过在管桩内部施加预应力钢束,使管桩具有更好的承载能力和抗侧向力能力。
然而,由于多种因素的影响,预应力管桩在使用过程中可能会出现一些问题,如管桩预应力损失、管桩断裂等,需要进行相应的处理和修复。
二、问题分析1. 预应力管桩的预应力损失预应力管桩在使用过程中,可能由于地基沉降、荷载作用、自身原因等原因导致预应力钢束的松弛和损失,进而影响管桩的承载能力。
2. 管桩的断裂预应力管桩在遭受超过其承载能力的荷载作用或外力冲击时,可能会发生管桩的断裂现象,进而造成工程安全隐患。
三、处理方案1. 预应力损失处理针对预应力损失问题,可以通过以下措施进行处理:(1) 定期检测和监测预应力管桩的预应力损失情况,及时采取补偿预应力措施,如增加预应力钢束的张拉量、更换损坏的预应力钢束等。
(2) 对已发生较严重预应力损失的管桩,可以采取喷涂混凝土、包裹预应力钢束等修补措施,恢复其承载能力。
2. 管桩断裂处理针对管桩断裂问题,可以通过以下措施进行处理:(1) 定期检测和监测管桩的断裂情况,对出现裂缝的管桩及时进行修补加固,以防止其继续发展。
(2) 对已发生严重断裂的管桩,可以采取削弱、加固、局部加固等措施,恢复其承载能力。
四、施工工艺及技术措施1. 管桩预应力损失处理施工工艺针对预应力损失问题,处理施工工艺流程如下:(1) 预应力管桩预应力损失检测:采用超声波、钢束应力测试、测距仪等设备进行管桩预应力损失检测。
(2) 补偿预应力措施:根据预应力损失情况,采取相应补偿预应力措施,包括增加预应力钢束的张拉力、更换损坏的预应力钢束等。
(3) 喷涂混凝土加固:对已发生较严重预应力损失的管桩,采用喷涂混凝土的方式进行加固处理。
2. 管桩断裂处理施工工艺针对管桩断裂问题,处理施工工艺流程如下:(1) 管桩断裂检测:通过检测设备对管桩进行裂缝检测,确定断裂情况。
预应力砼结构的裂缝控制与处理

预应力砼结构的裂缝控制与处理摘要砼在现代工程建设中占有重要地位。
在今天,砼的裂缝较为普遍,在桥梁工程中裂缝几乎无所不在。
本文对如何进行预应力砼结构裂缝的预防和控制进行探讨。
关键词预应力砼;裂缝;控制砼结构裂缝是一种材料特征。
砼材料从宏观上是一个均匀的材料,但以微观上它是不均匀的,砼有裂缝是绝对的,没有裂缝是相对的。
1 裂缝控制1.1 设计方面的改进在箱梁的截面位置,增加一层延纵向布置的钢筋网,采用直径3mm的钢丝,网距50mm,对收缩起约束作用。
合理布置预应力合力与截面应力合力重合。
1.2 加强原材料的检验严格控制砼原材料的质量和技术指标,特别是粗细骨料的含泥量。
若将材料采用二次冲洗,即进料、使用前各冲洗一次,使含泥量控制在1%以下,能有效控制裂缝产生,提高砼抗拉性能。
1.3 通过配合比控制确定砼配合比时,在满足设计要求及施工工艺要求的前提下,尽量减少水泥用量,以降低砼的水化热,并尽量降低水灰比以减少砼收缩。
1.4 施工工艺控制砂石含水量的控制:砼中影响强度的重要因素是水灰比,同时水灰比也是湿度变形的重要因素,尤其是在雨季,砂石中含水量的变化较大,所以必须注意含水量的变化,以便在加水量中计算机进去,通常每日一次的含水量测定是必不可少的,特别是雨后拌合砼,必须增加检测次数,以防出入较大。
使用二次振捣工艺:砼经过二次振捣,有效地增加了砼的密实度,减少内部微裂缝并提高砼强度,提高抗渗性,一般掌握二次振捣时间间隔2h左右,即在砼初凝前或重塑前必须完成二次振捣。
养护工作:砼浇筑完毕后,及时覆盖、养护。
主要是保持适当的温度条件,对砼表面进行覆盖和湿润,减少表面热扩散,降低砼表面温度。
1.5 温度的控制措施改善骨料级配,用干硬性砼,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施,减少水泥用量;拌合时加水或将碎石冷却以降低砼的浇筑温度;必要时减少浇筑厚度,利用建筑层面散热,在大体积砼中预埋水管,通入冷水降温;气温骤降时进行表面保温,以免砼表面发生急剧的温度梯度;施工中长期暴露的砼浇筑表块面或薄壁结构在寒冷季节采取保温措施;底下结构拆模后应及时回填。
预应力砼管桩倾斜和裂缝原因分析及控制处理措施体会

预应力砼管桩倾斜和裂缝原因分析及控制处理措施体会针对软弱土地区静压预应力混凝土管桩施工常见的质量问题,进行了分析,提出了出现裂缝、桩身倾斜等质量问题的主要原因和处理桩基质量的一般方法和相关施工措施,以确保工程的质量和建筑物的安全使用。
Key words:weak soil;pile;cracks;stake inclination;deviation broken pile;reinforcement treatment;quality control前言:先张法混凝土预应力管桩(以下简称管桩)具有抗压强度高、方便施工、缩短工期、施工不受季节限制等优点,被广泛地应用于各类房屋建筑和市政等各类工程的基础中,但管桩抗侧弯较薄弱,在软土地基中施工,或在挖土过程中稍有不慎便会发生倾斜、裂缝。
从而影响工程质量乃至整个工程的安全。
而在浙江湖州市,西南分区和仁皇山分区的软弱土层很弱、很厚,曾出现大量的混凝土管桩倾斜、裂缝的问题,经过多年的施工实践,在分析各种原因的基础上,我们总结了一些控制和加固处理的经验,供大家参考。
1.管桩施工中常见的质量问题1.1裂缝在管桩施工完成后,在桩顶或浅部出现裂缝,出现这种情况多数是采用顶压式静压桩机或锤击式桩机施工,在桩尖下部有相对比较坚硬的土层时,静压值过大或锤击数过多造成的。
而裂缝位置如发生在深度8~10m以下时,一般是由于地基土上部软土层较厚,在上下二节桩的接桩位置出现,大多发生在接桩部位和桩箍筋间距变化处。
此类管桩为缺陷桩,桩承载能力和耐久性大大降低。
1.2倾斜管桩下部垂直,上部倾斜而无裂缝或出现少量的微裂缝,大多发生在地基土上部软弱土层较厚的情况,由于上部土层的抗剪强度C和内摩擦角?值较小,在桩机施工过程中,桩机的行走重压、或土方开挖过程中造成管桩上部发生倾斜。
桩倾斜度超过0.5%,有的甚至达到了3%以上。
值得注意的是此时桩虽未有裂缝,但弯曲部位桩身可能已产生较多的微裂纹。
预应力管桩倾斜的质量问题分析及处理

预应力管桩倾斜的质量问题分析及处理预应力管桩倾斜的质量问题分析及处理预应力管桩以其对地质条件适应性强、承载力高、单位承载力造价低、施工速度快、工期短、监理难度小、检测方便等特点而被广泛运用于基础工程中。
但在施工过程中经常产生偏位、倾斜、断裂等质量问题。
管桩出现倾斜的原因分析1.桩身偏位其产生原因不排除施工人员在施工放线与定桩位时产生偏差,但主要原因是由于:(1)淤泥质土的流动性过大,施工机械移位易引起土体流动,以至桩身发生位移偏位;(2)静压管桩属于挤土桩,由于挤土效应,产生了后续施工对先打已经完成的桩产生了一定的影响;(3)基坑开挖时开挖方案不合理、或者一次开挖深度过大,以至土体局部应力释放而使土体移动引起的。
2.地质情况复杂由于地质条件复杂、勘察难度较大,局部地质情况会出现不均匀性,所以在施工时,常会发生个别桩打不到设计标高的情况,其原因可能是:(1)桩尖碰到了局部的较厚夹层或其他硬层,造成无法送桩;(2)中断沉桩时间过长,以至沉桩阻力增加,使桩无法达到设计标高;(3)施工人员桩头处理较随意,以至桩顶标高失控。
3.施工不当引起的桩倾斜、断桩情况施工不当引起桩倾斜、断桩情况,直接起因就是土方开挖不当,将基坑挖的太深或挖出的土堆在基坑边坡附近,且未及时采取基坑支护措施,以至产生较大的侧向土压力;加上淤泥本身的流动性以及土体中未消散的孔隙水压力乘机向开挖方向释放,加剧了淤泥向开挖方向流动,而管桩对水平力的抵抗能力小,于是随着土体的位移而向开挖方向倾斜,造成大量桩顶位移,以至桩身断裂。
管桩倾斜的处理方法一般说来管桩发生了倾斜总会与桩身偏位、断桩等情况一起出现。
断桩情况,会对桩身承载力、完整性都产生较大的影响,对整个结构的整体受力及安全性危害极大。
2.针对管桩出现倾斜质量问题或事故,必须采取有效的措施。
(1)补桩加固,即在检测报废的桩附近增加预应力管桩或钻孔灌注桩以补足设计上的承载力要求;(2)压密注浆,即通过在管芯中添置钢筋笼后再注入砂石混凝土进行补强;(3)改变基础底板形式。
预应力管桩施工不合格造成的常见问题及处理方法

预应力管桩施工不合格造成的常见问题及处理方法摘要:预应力管桩施工中或桩已施工完后在软土地基开挖土方时不注意质量管控,容易发生桩身倾斜、偏位、桩身出现裂缝导致完整性为Ⅲ、Ⅳ类桩时的处理方法,该方法同样适用于其他预制桩。
笔者根据自己二十多年的设计经验,对预应力管桩施工不合格造成的常见问题及处理方法进行了总结,并举例介绍中山某18层建筑由于在软土地基上开挖地下室土方时导致已施打完毕的管桩偏位、倾斜和断桩的处理方法。
关键词:桩偏位;桩倾斜;桩身完整性;桩身缺陷引言:高强预应力混凝土管桩由于具有桩身强度高、耐打(或耐压)性好、施工工期短、综合造价低、成桩质量可靠等优点,在广东省内以及全国各地得到广泛应用。
通常的项目中由于管桩数量较多,施工时质量管控措施存在误差,导致或多或少会出现管桩偏位、倾斜、桩身完整性等问题,需要设计人员对问题桩进行处理。
1.管桩偏位问题1.1管桩偏位允许值限值《预应力混凝土管桩技术标准》(JGJ/T 406-2017)[1]第7.2.1条、《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)[2]第7.4.5条都分别对单桩台、两桩台及多桩承台的最外边桩、中间桩的允许偏差值限值作了有关规定。
1.2桩偏位处理方法管桩偏位如果超过《桩基规范》[2]和《管桩技术标准》[1]的限值,则必须由设计人进行复核,并根据管桩不同的偏位方向采取不同的处理方式:(1)单桩承台和两桩承台发生平面外偏位(即垂直两桩连线方向偏位),此时可通过增加通过承台上柱位的地梁或增大原有地梁的方法来分担由于桩偏位而产生的附加弯矩。
这种处理较为简单方便。
(2)两桩承台管桩沿两桩连线方向偏位时,当两桩向同一方向偏移导致靠近柱的桩竖向力增加,此时可增大平面内与相邻承台相连的地梁刚度(即增大梁截面,特别要增大梁高),使偏位的两桩受力更加均匀。
若两桩分别向相反方向偏位,这将导致承台弯矩增大,此时可通过计算增加承台配筋。
(3)对于三桩及以上承台,当桩内偏时,承台平面尺寸可按原设计施工;当桩向外偏位时,必须相应加大承台平面尺寸,以保证承台外边缘到管桩外边缘的距离不小于管桩半径。
对预应力混凝土管桩倾斜断裂原因分析及相应对策措施的探讨
以位 于 某省 的一栋 2 5 楼住宅楼 剪 刀墙 结构为例 ,房 屋总 高 7 4 . 8 米, 并 有一层 地下 室, 以桩筏 为基础 , 采用 焊 接接桩 法将 上 中下三个 不
同的桩型连 接起 来 , 一共 1 7 7 根桩 , 两层 粉土作 为桩端 持力 层, 单桩 竖 向承 载力 特征 值 为 R a = 2 0 0 0 k N。本 文将 对 该工 程 的预应 力混 凝土 管 桩倾斜 断裂 原 因以及相应 解决对 策展 开具体 分析 。
发生抢 工 期等一 系列 问题 ,最终 因建 造质 量 不过 关或 者设 计不 合理 等原 因, 产生 管桩桩基 混凝 土结构性 变形 裂缝 。 .
3 . 2在基坑 边上 , 尤其 是无支护基 坑 的地方 , 禁止载 重车 经过 。 3 - 3 在软弱 表层 土压桩 时 , 应 当采 取相 应措施 , 避 免桩基 支脚 直接 站压在 桩顶 或桩顶 土层 上 。 3 4 . 较深 的基坑应选择合理的支护措施。 先确定基坑外地下水位周围 有没有给排水管道存在, 再选择支护措施 。 因为管道可能年久失修导致渗 漏, 基坑边渗流水或基坑外土体地下水含量高导致基坑坍塌 。t 3 1 3 . 5 运 输车 辆和挖 机与 桩位距 离较近 时要加 垫路 基板 。 3 . 6在工程 管桩施 工过 程 中, 根据 地质 条件 的变化 , 及 时调整和 确 定有 效的施 工方案 。 并根据 地质和 水文 条件 的变化及 时对 工程建 设设 计方 案进行 调整 , 详 细解释 桩基 的 开挖方 法 , 设 计合 理 的混凝 土浇注 成型方 案 。 在 设计 过程 中, 应使用 一切 手段增 强周 围岩石 的强度 , 并保 证周 围岩石 的稳定性 。对 于承 载 主体 内部 和外 部压力 负荷设 计 , 应充 分利用 和发挥 围岩 的承载 能力 。 ‘ 3 . 7 在 管桩 的施工 过程 中 , 对 于混凝土 裂缝 的预 防和控制 。 要 防止 岩体 开挖过程 中产 生的振 动 以干 扰和 损害 已成型 的大体积 混凝土 , 同 时避 免损坏 周 围的岩 石 , 一旦发 生类 似 问题 , 要 及时 采取 措施 对岩 石 滑坡进 行回填 加 固。
如何防止预制混凝土管桩倾斜及出现倾斜后对地基加固专业处理
如何防止预制混凝土管桩倾斜及出现倾斜后对地基加固专业处理一、地质状况某小区 4# 楼位于杭州市西部蒋村一带,地质勘察资料如下:(1) -1 层杂填土,为新近所填,含少量碎石、砖块,成份不一,厚度变化较大,工程力学性能差。
(2) -2 层淤泥质土,工程力学性能极差。
(3) 层粉质粘土,工程力学性能较差,厚度较小,局部分布;(4) 层淤泥质粘土为高含水量、高压缩性,工程力学性能差的淤泥质土;(5) -1 层粉质粘土工程力学尚可,在淤泥质土厚度较大地段缺失;(6) -2 层含粘性土砾砂厚度小,工程力学性能尚可,分布不均匀;(7) -3 层粘土工程力学性能较好,但厚度小,局部分布;(8) -4 层粉质粘土工程力学性能较好,可作为一般建筑物的短桩桩端持力层;⑤ -4-1 层粉质粘土工程力学性能较差,仅局部地段分布;(9) -1 层含粘性土砾砂、⑦ -2 层粉质粘土夹砂、⑦ -3 层含砾砂粉质粘土,工程力学性能较好,可作为一般建筑物的中长桩桩端持力层组合;(10) 层含粘性土角砾工程力学性能较好,但仅零星分布;(11) -a 层全风化泥质粉砂岩风化剧烈,⑩ -b 层强风化、⑩ -c 层中等风化泥质粉砂岩工程力学性能好,是理想的长桩桩端持力层。
二、预制管桩布置状况4# 楼为一梯 4 户 15 层,建筑面积为 7836 平方米框剪结构,砌体外墙采用页压多孔砖,内墙采用加气蒸压块,基础桩采用静压式预应力混凝土管桩,设计桩型分别采用: PH-500 ( 100 ) --15 、 15 单桩承载力特征值 1100KN 。
PHc-600 ( 100) -15 、 15 单桩承载力特征值1450KN 。
PC-400 ( 75 ) -12 、12.5 ,单桩承载力特征值850KN ,选取⑦ -2 粘土层作为桩基持力层,桩端进入持力层不小于1000mm ,设计有效桩长 29m ,桩顶标高 -3.45m 预制管桩施工以压桩力控制为主,桩长控制为辅,桩总数为 102 根, 2009 年 7 月 18 日开始打桩到 2009 年 8 月 8 日完成, 8 月 15 日进行静载试验,结果均满足设计要求。
PHC管桩倾斜断裂原因和预防措施
PHC管桩倾斜断裂原因和预防措施郭忠[摘要]PHC管桩倾斜断裂是施工中的常见问题。
本文对其产生的原因进行了分析,并针对性地提出了预防措施。
[关键词]PHC管桩;倾斜断裂;原因;预防措施1、引言预应力混凝土管桩具有工厂生产质量稳、桩长规格灵活组合、可捶击或静压沉桩、沉桩施工速度快、单桩承载力大、现场施工文明等优点,故近年来在各地区得到普遍的推广应用。
国家标准GB13476—92 《先张法预应力混凝土管桩》对预应力混凝土管桩的设计、生产、施工方面做出明确的规定要求,但在施工中也出现了不少倾斜断裂的质量事故。
我们根据工程实践,对施工中倾斜断裂的原因及预防措施作了简单浅析。
2、倾斜断裂的原因2.1、工程地质勘察原因国家标准规定:“当相邻勘探点揭露的持力层层面高差大于2m,或土层性质变化较大时,宜适当加密,必要时尚应查明持力层厚度变化。
”但当有的地方地质构造异常复杂时,而出具的工程地质报告在持力层层面高差太大、并有明显陡坡的情况下,未按规范要求进一步加密钻孔,容易误导设计和施工,造成实际单桩负荷不均,或在陡坡处滑移,严重者倾斜断裂。
尤其在那种“上软下硬,软硬突变”的地质条件下打桩,管桩很快穿越软土覆盖层遭遇硬土层,贯入度突然变小,桩身反弹剧烈,桩身容易断裂。
2.2、甲方原因甲方为了节省投资,对较厚的地表杂填土不予清理或清理不彻底,造成坚硬的大块或孤石仍隐藏在地下,致使桩尖侧滑而导致桩倾斜超差。
2.3、施工方面的原因1)沉桩施工应注意挤土效应:预应力混凝土管桩属挤土型桩,在施打大面积密集群桩时,往往造成先打入的桩挤土产生倾斜。
2)基坑挖土不当:预应力混凝土管桩由于配筋率低、沉桩后桩周土体固结慢,造成桩的抗侧移刚度弱,加之基坑挖土往往一步到位,导致基坑中的预应力混凝土桩容易在挖土中倾斜。
3)未严格按照规程施工:当桩打入地下3m时发生桩倾斜超差应拔出重打,但有的单位控制不严,继续往下打,造成倾斜超差。
2.4、管桩接头焊接质量差国家标准JGJ94——94《建筑桩基技术规范》第4.1.9条规定:“预应力管桩接头数量不宜超过四个。
预应力管桩倾斜、断裂的预防和处理方法浅谈
1 1 } 2 顷筘 预直 力管 桩下 部垂 直 ,上 部倾 斜 而不 断 裂 ,
e_ D
式 中 : —管 桩抗 裂弯矩 M
此种 现象多发生在地基土上部软土层较厚 的情 况。 桩倾斜度超过 0 %, L 有的甚至达到了 3 5 %以上。 但弯曲 部位桩身 可能已产生较多的微裂纹。
道裂 缝 , 主 裂缝 的 上下 在
7一 位置可能有其它裂缝 , 因 且 此接桩时采用桩顶接桩 的 尝试深 度(. ) 1 i 不可 S n 取, 应经计算确定。2 3 . 3 基本思路假定l 接桩方 a . 法。 将纠偏扶正的管桩中 间空心部分清理干净 , 把绑扎好使其造成芯桩 , 并
点。
关 键 词 : 应 力 管 桩 ; 斜 ; 裂; 预 倾 断 处理
l预应力管桩基础工程 中常出现的几种 问 断。
题 2 2倾祭 畦的处理 1 倾斜断裂 . 1 2. .1 2 倾斜桩倾斜极限量值分析。 斜桩的倾 倾 浅部断裂。一般 断裂位置多发生在深度 4 斜量值超过允许限度值时无论桩是否产生断裂 , — 6 m左右, 的在 3 也有 m以内, 出现这种情况多数是 均应进行处理,此时桩在承受 E 部荷载时将产生 断桩位置的上下有相对比较坚硬的土层。 个附加弯矩 M, 当: M= x > P e Mk 深部断裂。 —般断裂位置多发生在 8 1 m的 ~2 时, 桩将产生破坏 , 失去承载能力。 范围内,出现此种情况一般是地基土上部软土层 较厚。 桩的极限倾斜量值与桩型 、 倾斜深度、 桩承 断桩的危害。断桩则为缺陷桩 , 桩的承载力 载力有关, 函 其 数关系式为: 达不蛩 瞄计要求。 Mk P e  ̄ > x
—
接桩处理。h 桩倾斜断裂 的位置较浅 , 的深度只 有 有3 m左右。 此类桩可大 开挖或做护筒开挖 的方 法接桩处理。 断裂 桩纠偏扶正过程中, 因桩 倾斜 量过大等原因, 纠偏 扶正后发生桩在 断裂处 错位现象 , 此种断桩只可 采用 补桩或其它方法处 理。 . d —般倾斜断桩管桩 存 在的裂缝可能不是一
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预应力砼管桩偏斜、开裂处理方案浅谈
【摘要】:分析了预应力砼管桩出现偏斜、开裂的原因,针对事故不同发生原因提出了相应的加固处理方案。
【关键词】:预应力砼管桩;偏斜;开裂;处理方案
引言
预应力砼管桩是采用先张法预应力工艺加工而成的预应力砼管、口型桩尖和桩帽组成。
施工采用静压法沉桩,其原理是外荷载由桩体传递给持力层或桩身侧摩擦力承担。
广泛应用于软土地基上的土建工程,分为PTC、PC、PHC三种桩型。
优点为:工厂预制,混凝土强度高,成桩质量可靠,检测方便,施工便捷,施工周期短,适用范围广,穿透土层能力强,对持力层起伏变化大的地质条件适应性强,噪声小,无振动,无污染,符合环保要求。
缺点为:外表光滑呈圆形,当作为摩擦桩使用时,与土的摩擦力小;薄壁管桩的抗弯性能较差,尤其是桩身的抗剪力、抗拉性能差,给建筑的基础埋下隐患。
[1]
1. 工程概况
某工程地下室基坑开挖最大深度为5.2M,桩基础采用Ф500预应力管桩,地质勘察报告表明该区域3层为淤泥质粉质粘土、4-1层为粉质粘土,基坑底部处于3号土与4号土交接层面,均为淤泥质土层,土体灵敏度高,抗剪强度低,触变后强度损失大,易流变,基坑开挖时易造成坑壁失稳、坑底涌土、地面沉陷等现象。
在基坑开挖过程中,挖掘机操作不规范,一次开挖过深,基坑边部分堆土导致东侧基坑边坡土体滑坡,造成预应力管桩部分偏斜、开裂。
2. 预应力砼管桩出现偏斜、开裂的原因分析
针对工程出现的管桩质量事故,通过现场低压灯泡照明直接观察管桩内壁、低应变检测等手段,判定事故性质主要有以下三方面:1、因机械操作不规范造成预应力管桩浅部出现开裂,主要集中在自然地面下1-2m;2、因边坡土体侧向挤压,造成基坑中间部分管桩偏斜,超出了规范偏差要求;3、因坑边堆土,边坡土体滑移,形成的侧向剪力造成基坑边管桩在5-6m范围内开裂、偏斜。
3. 纠偏加固处理方案
3.1 第一类:该类管桩仅造成上端质量缺陷,下部桩身完整,桩位准确,具体处理方案为:桩周边50cm范围内开挖土方至开裂部位下,采用机械切割桩身,将开裂桩身完全截除,在管桩内先插筋,后按常规接桩方式接桩至设计桩顶标高即可。
3.2 第二类:该类管桩经低应变检测,桩身未造成裂隙等缺陷,主要问题为桩偏位倾斜超出施工技术规范要求,可采取纠偏措施达到规范要求。
具体处理方案为:先在桩偏位的相反方向外侧取土,然后用钢丝绳和手动葫芦对桩端缓步施加拉力,密切注意纠偏情况,随时调节手动葫芦,在纠正过程中桩偏位侧出现回倾空隙时及时回填中粗砂,直到桩纠正。
纠正完毕后在偏位管桩周边打松木桩挤密桩间土,布桩数量及位置根据现场土质情况进行调整。
3.3 第三类:该类管桩由于土体滑移造成开裂、偏斜,经目测观测及低应变检测,开裂部位基本一致,均在自然地面下5-6m处,桩身单侧开裂,未完全折断发生位移,断桩面以下部分的管桩桩身完好,且断桩面以下部分管桩偏位满足施工规范要求。
综合考虑上述因素,并经设计复核纠偏灌芯的各项技术参数,制定出纠偏灌芯加固处理方案如下:
纠偏灌芯加固施工应在偏桩周边区域基础已浇筑完毕,且基础砼强度达到80%以上后进行。
3.3.1 根据检测和现场目视测量资料定出各桩裂缝深度h;
3.3.2 准备扶正钢管,钢管外径比管桩内径小20mm左右,钢管长度应至少超出h一米,钢管上口应焊好卡口钢筋,便于钢丝绳固定和防止钢管坠落,钢管下口切好45度斜面,并在钢管上口油漆画出偏移主方向线,钢管壁厚不小于8;
3.3.3 配置灌芯加强钢筋笼,配筋同抗拔桩,采用螺旋箍,钢筋笼长度应超出断面以下5m,底部焊接4厚封底钢托板;
3.3.4 在桩偏位的相反方向外侧钻孔取土,深度不宜超过断裂面,小心施工,避免扰动损伤断桩下部桩身;
3.3.5 斜口朝下放入扶正钢管,钢管一定要穿越至工程桩裂缝部位以下,对正主偏方向;
3.3.6 分别在扶正钢管两个施力方向上用手动葫芦同时缓步施加拉力,并针对纠偏情况时刻调节手动葫芦,不可过快过猛;
3.3.7 在扶正过程中桩内侧出现回倾空隙时应及时回填中粗砂,直到桩纠正;
3.3.8 桩纠正后,应将桩周边空隙均填实,再松开手动葫芦,拔出扶正钢管,再检测桩内壁对正情况;
3.3.9 及时浇筑混凝土垫层,偏桩部位垫层加厚至200mm,并在四周预留Φ100注浆管,管口塞住,约1m2一孔;
3.3.10 当桩周垫层强度达8成以上,管桩内放入钢筋笼,采用C45微膨胀商品混凝土,导管法连续灌注,确保灌注质量;
3.3.11 所有灌注混凝土强度均达到80%以上,进行桩周土体注浆加固,注浆由里向外推进;
3.3.12 注浆用水泥为32.5R新鲜普通硅酸盐水泥,注浆压力为0.45Mpa,浆液采用水灰比0.45的纯水泥浆,注浆深度应超过断裂面以下一米,注浆完成后及时封闭垫层;
3.3.13 所有偏桩纠偏灌芯加固完成后应逐根进行桩身完整性检测,上交报告,经设计认可后方可能进行上部结构施工。
考虑到第三类情况中管桩断裂面在一水平面,为确保柱下水平力传递,在上部基础施工时,可设计将承台基础连通及基础底板加厚处理。
上述三类情况经相应处理后,对其进行了低应变检测,检测结果均符合要求。
如出现上部桩身断裂且移位的现象,将无法采用纠偏加固方案,需另行补桩处理。
4. 结束语
预应力砼管桩目前应用广泛,但在基坑开挖过程中易出现上述质量事故,采用文章提出的处理方案可以在确保工程质量的前提下,最大限度的节省费用和缩短处理时间,供同行参考。
参考文献
[1] 赵福民, 杨林康.静压管桩常见质量通病及预防措施[J].地基处理理论与实践(2006).第九届全国地基处理学术讨论会论文集,2006,8:354-356.。