先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁錘擊施工常見(jiàn)質(zhì)量通病

先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁錘擊施工常見(jiàn)質(zhì)量通病預(yù)應(yīng)力離心管樁過(guò)去多用于橋梁、水工等基礎(chǔ)工程中，但最近幾年來(lái)在建筑工程中，專門是高層建筑物的深基礎(chǔ)的樁基工程中較多項(xiàng)選擇用。其直徑一樣為$400mm、$550mm,單節(jié)長(zhǎng)度為4m、6m、8m、10m、12m,接長(zhǎng)可達(dá)60?70m。本文表達(dá)錘擊打入法預(yù)應(yīng)力圓管樁所發(fā)生的質(zhì)量通病。一、樁身斷裂.現(xiàn)象樁在沉入過(guò)程中，樁身突然傾斜錯(cuò)位，貫入速度不正常，在樁頂?shù)匿摲ㄌm與混凝土接觸處裂碎，樁身斷裂。2. 原因分析⑴沉樁需要穿過(guò)1?2層較硬的土層時(shí)，造成錘擊能量加大，次數(shù)加多。因在錘擊時(shí)，會(huì)交替出現(xiàn)壓應(yīng)力和拉應(yīng)力，壓應(yīng)力過(guò)大會(huì)將樁管打壞，拉應(yīng)力過(guò)大易產(chǎn)生橫向裂縫，樁在反復(fù)錘擊疲勞作用下，造成破壞。(2)遇到地下大塊堅(jiān)硬障礙物，把樁尖擠向一側(cè)。(3)穩(wěn)樁時(shí)不垂直，打入地下一定深度后，用走樁架校正的方法，使樁身產(chǎn)生彎曲。(4)多節(jié)樁施工時(shí)，相接的兩節(jié)樁不在同一軸線上，產(chǎn)生了曲折。⑸采用“植樁法”時(shí)，鉆孔垂直度偏差過(guò)大，管樁穿人后造成樁身傾斜。⑹制作樁的水泥強(qiáng)度等級(jí)不合要求，砂、石含泥量大，規(guī)格不準(zhǔn)，使樁身局部強(qiáng)度偏低，養(yǎng)護(hù)碳化期不夠而影響正常施打。(7)樁在起吊、運(yùn)輸、堆放、吊立穩(wěn)樁過(guò)程中操作不合要求。⑻開(kāi)口樁在高地下水位施打時(shí)，管內(nèi)會(huì)產(chǎn)生較高的水壓力，致使樁身產(chǎn)生垂直裂縫，造成樁被打壞。.預(yù)防措施⑴施工前應(yīng)將地下障礙物，如舊墻基、條石、大塊混凝土等清理干凈，尤其是樁位下的障礙物，必要時(shí)用釬探檢查。樁的質(zhì)量要認(rèn)真檢查，并作好記錄，不符合要求的，不得使用。⑵穩(wěn)樁時(shí)，要進(jìn)行雙向校正，開(kāi)始錘擊時(shí)，要先打幾次冷錘再進(jìn)行校正，無(wú)誤后方可正常施打，待打入一定深度，發(fā)現(xiàn)傾斜，要找出原因，不得用走樁架校正的辦法。⑶施打前要詳細(xì)分析地質(zhì)報(bào)告，若有穿過(guò)較厚的硬夾層時(shí)，要選用“植樁法”穿透夾層，同時(shí)，鉆孔時(shí)要雙向校正鉆桿的垂直度，也可選用射水沉樁等方法。(4)管樁的法蘭接盤或接長(zhǎng)鐵板預(yù)埋件(焊接法時(shí))要嚴(yán)格要求，與混凝土接觸處要加強(qiáng)振搗和養(yǎng)護(hù)，或提高一級(jí)強(qiáng)度等級(jí)。⑸在高地下水位施打此種管樁時(shí)，要選用閉口樁尖。(6)接樁時(shí)，要保證上下兩節(jié)樁在同一軸線上，接頭處必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求執(zhí)行。(7)樁在起吊、運(yùn)輸、堆放過(guò)程中，按有關(guān)操作規(guī)程執(zhí)行。(8)要求施打的管樁，其強(qiáng)度必須達(dá)到100%的老樁。.治理方法施工中發(fā)現(xiàn)斷裂樁，應(yīng)停打，會(huì)同設(shè)計(jì)人員研究處理方法。根據(jù)地質(zhì)條件、上部荷載及樁所處的結(jié)構(gòu)部位，可以來(lái)取補(bǔ)樁的方法。二、樁項(xiàng)法蘭接盤處混凝土碎裂.現(xiàn)象在擊打沉樁過(guò)程中，與樁頂鋼接盤(螺栓或焊接接盤)接觸處的混凝土發(fā)生碎裂。.原因分析⑴當(dāng)樁頭受錘擊力作用時(shí)，樁頭下混凝土發(fā)生縱向壓縮變形，也產(chǎn)生了膨脹變形，所以在遭受過(guò)大錘擊力作用時(shí)，易出現(xiàn)受拉破壞，產(chǎn)生縱向裂縫，擴(kuò)大、剝落以至破壞。(2)預(yù)制離心管樁時(shí)，混凝土配合比不良，施工控制不嚴(yán)。(3)樁頭受錘擊時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生某種程度的錘擊偏心，或拉應(yīng)力集中現(xiàn)象，而預(yù)應(yīng)力管樁中的縱向預(yù)壓力也起不利作用，所以打樁破損最容易出現(xiàn)樁頭部位(鋼接盤與混凝土接觸處)。只要樁身完好，一般樁身就不會(huì)發(fā)生問(wèn)題。(4)樁頂與樁錘帽未加減振材料或未及時(shí)更換減振彈性材料。.防治措施⑴樁制作應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程施工，離心旋轉(zhuǎn)振動(dòng)均勻成型，蒸養(yǎng)須達(dá)到要求時(shí)間，根據(jù)地質(zhì)情況，可適當(dāng)提高一級(jí)混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)，并采用快硬水泥，可有力地提高管樁的抗錘擊能力，降低損壞率。⑵施打前，可在鋼樁頭下沉混凝土部位加一道0.5m高的可拆式鋼套箍（螺栓連接），保護(hù)混凝土不致碎裂。⑶穩(wěn)樁前樁帽內(nèi)預(yù)先放好合適的減振材料，如工業(yè)用的布輪、麻袋、紙袋等物，根據(jù)錘擊時(shí)間與次數(shù)，要適時(shí)更換，保證減振效果。⑷根據(jù)地質(zhì)條件、樁斷面尺寸、樁構(gòu)件的長(zhǎng)短，合理選擇樁錘見(jiàn)表9-1錘重選擇表），其原則以重錘低擊為準(zhǔn)。⑸穩(wěn)樁前先校正樁機(jī)架的垂直度，待穩(wěn)樁后，再校正樁的垂直度，以保證樁被垂直打人，減小偏擊現(xiàn)象，從而降低損壞率。⑹沉樁前應(yīng)對(duì)樁的質(zhì)量進(jìn)行檢查，樁頂平面是否垂直樁軸線，樁尖法蘭螺栓是否擰緊或偏斜，不合格者不得使用。⑺根據(jù)工程地質(zhì)條件、施工機(jī)械能力及混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，合理確定單樁承載力及施工控制標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，立即停打，待與設(shè)計(jì)單位研究后再行施打。三、沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)要求.現(xiàn)象樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)端承樁是以進(jìn)入持力層的最終貫入度為控制標(biāo)準(zhǔn)，參考樁尖高程；而對(duì)摩擦樁則以樁尖標(biāo)高為主，參考貫人度。但有的工程要求雙控，又由于離心管樁多為長(zhǎng)樁深基，有時(shí)就會(huì)沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)的最終控制要求。.原因分析⑴勘探點(diǎn)不夠和粗略，對(duì)工程地質(zhì)情況不明，尤其是持力層標(biāo)高起伏，致使設(shè)計(jì)考慮持力層或選擇樁尖標(biāo)高有誤，有時(shí)因設(shè)計(jì)要求過(guò)嚴(yán)，超過(guò)了施工機(jī)械能力或樁身混凝土的強(qiáng)度。⑵勘探工作以點(diǎn)代面，對(duì)局部硬夾層不可能全部了解，尤其是在復(fù)雜的工程地質(zhì)條件下，以及遇到地下障礙物如大塊石頭、混凝土大塊等，沉樁就會(huì)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。⑶群樁效應(yīng)問(wèn)題，砂為持力層時(shí)，樁數(shù)越多，會(huì)越擠越密實(shí)，最后就會(huì)出現(xiàn)下沉不多或不下沉的現(xiàn)象。(4)打樁行機(jī)路線選擇不合理，錘頭選擇太小或太大，使樁沉不到設(shè)計(jì)標(biāo)高，或沉人過(guò)多。(5)樁頂打碎或樁身打斷，致使樁不能繼續(xù)打入。.防治措施⑴詳細(xì)探明地質(zhì)情況，必要時(shí)應(yīng)補(bǔ)充勘探，正確選擇持力層或標(biāo)高，根據(jù)工程地質(zhì)條件、樁斷面及長(zhǎng)度，合理選擇樁工機(jī)械、施工方法及行車路線。防止樁頂打碎或樁身斷裂。如采取法蘭盤下加鋼套箍、加墊減振材料、選老樁、嚴(yán)格校正垂直度等措施。⑵遇有硬厚夾層，可采用“植樁法”、射水法或氣吹法等措施。無(wú)論采用哪種方法，樁尖至少應(yīng)進(jìn)入未擾動(dòng)土6倍樁徑(保證設(shè)計(jì)要求)。⑶施打前平整場(chǎng)地時(shí)，清除掉地下障礙物，必要時(shí)，放樁位時(shí)以釬探法探明地下物，及時(shí)清除。⑷正式施打前，可在正式樁位上進(jìn)行工藝試樁(選不同部位試打3—5根)，以校核勘探與設(shè)計(jì)要求的可能性、合理性。否則研究出補(bǔ)救措施以指導(dǎo)正常施工。四、樁頂位移或樁身傾斜.現(xiàn)象在沉樁過(guò)程中，相鄰樁產(chǎn)生橫向位移，樁頂上升，或樁身垂直偏差過(guò)大。.原因分析(1)樁人士后，遇到大塊堅(jiān)硬障礙物，把樁尖擠向一側(cè)。(2)穩(wěn)樁時(shí)不垂直，打入地下一定深度后，再用走樁架的方法校正，使樁身產(chǎn)生彎曲。(3)采用“植樁法”時(shí)，鉆孔垂直偏差過(guò)大。樁雖然是垂直立穩(wěn)放入子1中，但在沉樁過(guò)程中，樁又慢慢順鉆孔傾斜沉下而產(chǎn)生彎曲。(4)兩節(jié)樁或多節(jié)樁施工時(shí)，相接的兩節(jié)樁不在同一軸線上，產(chǎn)生了曲折，或接樁方法不當(dāng)(一般多為焊接，個(gè)別地區(qū)使用硫磺膠泥法接樁)。。(5)在柱基群樁、多排條基布樁或滿堂紅布樁時(shí)，由于布樁過(guò)密又是端承樁，控制較嚴(yán)，出現(xiàn)地面被抬起，有的樁被涌起的現(xiàn)象。(6)在軟土地基施工較密集的群樁時(shí)，由于沉樁引起的空隙壓力把相鄰的樁推向一側(cè)或涌起。⑺樁位放得不淮，偏差過(guò)大；施工中樁位標(biāo)志丟失或擠壓偏離，施工人員隨意定位；樁位標(biāo)志與墻、柱軸線標(biāo)志混淆搞錯(cuò)等，造成樁位錯(cuò)位較大。(8)選擇的行車路線不合理。⑼打樁機(jī)架挺桿導(dǎo)向固定垂直于底盤，不能作前后左右微調(diào)，或雖能微調(diào)，但使用不便。在沉樁過(guò)程中，如果場(chǎng)地不平，有較大坡度，挺桿導(dǎo)向也隨著傾斜，則樁在沉入過(guò)程中隨著挺桿導(dǎo)向也會(huì)產(chǎn)生傾斜。(10)穩(wěn)樁時(shí)樁不垂直，樁帽、樁錘及樁不在同一直線上。(11)樁制作時(shí)，樁身彎曲超過(guò)規(guī)定，樁尖偏離樁的縱軸線較大，沉入時(shí)樁身發(fā)生傾斜或彎曲。(12)樁人土后，遇到大塊堅(jiān)硬障礙物，把樁尖擠向一側(cè)。(13)穩(wěn)樁時(shí)不垂直，打入地下一定深度后，再用走樁架的方法校正，使樁身產(chǎn)生彎曲。(14)采用“植樁法”時(shí)，鉆孔垂直偏差過(guò)大。樁雖然是垂直立穩(wěn)放入子1中，但在沉樁過(guò)程中，樁又慢慢順鉆孔傾斜沉下而產(chǎn)生彎曲。(15)兩節(jié)樁或多節(jié)樁施工時(shí)，相接的兩節(jié)樁不在同一軸線上，產(chǎn)生了曲折，或接樁方法不當(dāng)(一般多為焊接，個(gè)別地區(qū)使用硫磺膠泥法接樁)。(16)樁頂與樁帽的接觸面不平，替打木表面傾斜，樁沉入士中時(shí)樁身不垂直，使樁頂面傾斜，造成樁頂局部受集中應(yīng)力而破損。.防治措施(1)施工前，應(yīng)將地下障礙物，如舊墻基、條石、大塊混凝土清理干凈，尤其是樁位下的障礙物，必要時(shí)可對(duì)每個(gè)樁位用釬探了解。對(duì)樁身質(zhì)量要進(jìn)行檢查，發(fā)生樁身彎曲超過(guò)規(guī)定，或樁尖不在樁縱軸線上時(shí)，不宜使用。一節(jié)樁的細(xì)長(zhǎng)比不宜過(guò)大，一般不超過(guò)30。(2)在初沉樁過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)樁不垂直應(yīng)及時(shí)糾正，如有可能，應(yīng)把樁拔出，清理完障礙物并回填素土后重新沉樁。樁打入一定深度發(fā)生嚴(yán)重傾斜時(shí)，不宜采用移動(dòng)樁架來(lái)校正e接樁時(shí)要保證上下兩節(jié)樁在同一軸線上，接頭處必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及操作要求執(zhí)行。(3)采用“植樁法”施工時(shí)，鉆孔的垂直偏差要嚴(yán)格控制在1%以內(nèi)。植樁時(shí)，樁應(yīng)順孔植入，出現(xiàn)偏斜也不宜用移動(dòng)樁架來(lái)校正，以免造成樁身彎曲。(4)采用點(diǎn)井降水、砂井或盲溝等降水或排水措施。(5)沉樁期間不得同時(shí)開(kāi)挖基坑，需待沉樁完畢后相隔適當(dāng)時(shí)間方可開(kāi)挖，相隔時(shí)間應(yīng)視具體地質(zhì)條件、基坑開(kāi)挖深度、面積、樁的密集程度及孔隙壓力消散情況來(lái)確定，一般宜二周左右。(6)采用“植樁法”可減少土的擠密及孔隙水壓力的上升。(7)認(rèn)真按設(shè)計(jì)圖紙放好樁位，做好明顯標(biāo)志，并做好復(fù)查工作。施工時(shí)要按圖核對(duì)樁位，發(fā)現(xiàn)丟失樁位或樁位標(biāo)志，以及軸線樁標(biāo)志不清時(shí)，應(yīng)由有關(guān)人員查清補(bǔ)上。軸線樁標(biāo)志應(yīng)按規(guī)范要求設(shè)置，并選擇合理的行車路線。(8)場(chǎng)地要平整，如場(chǎng)地不平，施工時(shí)應(yīng)在打樁機(jī)行走輪下加墊板等物，使打樁機(jī)底盤保持水平。在打樁地面較軟弱或含水量較高。造成樁工機(jī)械無(wú)法正常行走時(shí)，應(yīng)采用鋪墊一定厚度的砂卵石、碎石或路基箱，以確保樁被垂直打入。地面隆起的樁，采用復(fù)打方法(選貫入度較大的樁)，(打樁完畢后)校核是否涌起。五、接樁處松脫開(kāi)裂.現(xiàn)象長(zhǎng)樁施打必須接長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間錘擊，有的出現(xiàn)松脫開(kāi)裂或錯(cuò)位現(xiàn)象。.原因分析(1)連接處的表面沒(méi)有清理干凈，留有雜質(zhì)、雨水和油污等。⑵采用焊接或法蘭連接時(shí)，連接鐵件不平及法蘭平面不平，有較大間隙，造成焊接不牢或螺栓擰不緊。⑶焊接質(zhì)量不好，焊縫不連續(xù)、不飽滿，焊肉中央有焊渣等雜物。接樁方法有誤，時(shí)間效應(yīng)與冷卻時(shí)間等因素影響。⑷兩節(jié)樁不在同一直線上，在接樁處產(chǎn)生曲折，錘擊時(shí)接樁處局部產(chǎn)生集中應(yīng)力而破壞連接。上卜樁對(duì)接時(shí)，未作嚴(yán)格的雙向校正，兩樁頂間存在縫隙。(5)在擠土效應(yīng)等因素作用下造成松脫開(kāi)裂。(6)接頭處連接的鋼法蘭螺栓未擰緊，或擰緊后對(duì)螺帽未點(diǎn)焊或鑿毛(破壞螺紋)。.防治措施(1)接樁時(shí)，樁尖處盡量避開(kāi)堅(jiān)硬土層。⑵接樁后，對(duì)法蘭螺栓要校正后擰緊、防腐，并對(duì)螺栓帽點(diǎn)焊