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浅谈打桩常遇问题及预防处理方法

2011-08-15

太原城市职业技术学院学报 2011年1期
关键词:桩帽轴线障碍物

周 静

(太原理工大学建筑与土木工程学院,山西 太原 030024;太原城市职业技术学院,山西 太原 030027)

浅谈打桩常遇问题及预防处理方法

周 静

(太原理工大学建筑与土木工程学院,山西 太原 030024;太原城市职业技术学院,山西 太原 030027)

在打桩过程中,桩顶位移或上升涌起,桩身倾斜、打断,桩头击碎,接头松脱、开裂,桩达不到设计控制要求,桩身急剧下沉、跳动等问题时有发生,严重影响了桩基础的施工进度和施工质量,影响了打入桩的使用范围。

打入桩;施工质量;预防措施;方法

打入桩施工是靠桩锤的冲击能量将预制钢筋混凝土、预应力混凝土或钢管桩打入土中。打入桩施工工艺日趋完善、施工进度较快且有一定的承载能力,因此,近年来发展迅速。但在打桩过程中,桩顶位移或上升涌起,桩身倾斜、打断,桩头击碎,接头松脱、开裂,桩达不到设计控制要求,桩身急剧下沉、跳动等问题时有发生,严重影响了桩基础的施工进度和施工质量,从而影响了打入桩的使用范围。论文对打入桩打桩施工过程中,常遇问题的产生原因及预防措施、处理方法进行详细的归纳总结。

一、桩顶位移或上升涌起

在沉桩的过程中,发生相邻的桩产生横向位移或桩身上涌现象。

1.产生原因

(1)桩入土后,遇到大块孤石或坚硬障碍物,把桩尖挤向一侧。(2)桩身不正直,或两节桩或多节桩施工,相接的两节桩不在同一轴线上,造成歪斜。(3)在软土地基施工较密集的群桩时,如打桩次序不当,常会使桩向一侧挤压造成位移或涌起。(4)遇流沙或桩数较多,土体饱和密实,桩间距较小,在打桩时被挤过密而向上隆起,有时使相邻的桩随同一起涌起。

2.预防措施及处理方法

施工前探明地下障碍物,较浅的挖除,深的用钻钻透或爆碎;对桩要吊线检查;桩不正直,桩尖不在桩轴线上时不宜使用;减少土的挤密及孔隙水压力的上升,桩的间距应不少于3.5倍桩直径。位移过大,应拔出,移位再打,位移不大,可用木架顶正,再慢锤打入。障碍物不深,可挖去回填后再打;浮起量大的桩应重新打入。打桩的顺序要严格控制,一般由基础的一端向另一端进行,当桩基础平面尺寸较大时,也可由中间向两端进行或中间向四周进行;如河、岸均有桩时,应先打岸上桩,再打河中桩等。

二、桩身倾斜

1.产生原因

(1)场地不平,打桩和导杆不直,引起桩身倾斜。(2)稳桩时桩不垂直,桩顶不平,桩帽、桩锤及桩不在同一直线上。(3)桩制作时桩身弯曲超过规定,桩尖偏离桩的纵轴线较大,桩顶桩帽倾斜。

2.预防措施及处理方法

安设桩架场地应整平,打桩机底盘应保持水平,导杆应吊线保持垂直;稳桩时桩应垂直,桩帽、桩锤和桩三者应在同一垂线上;桩制作时应控制使桩身弯曲度不大于1%;桩顶应使与桩纵轴线保持垂直;桩尖偏离桩纵轴线过大时不宜应用;桩的垂直度和倾斜度均应符合设计要求;打桩过程中,应随时观测打入情况,填写好打桩记录。

三、桩急剧下沉

1.产生的原因

(1)遇软土层或土洞。(2)桩身弯曲或有严重的横向裂缝,接头破裂或桩尖劈裂。(3)落锤过高或接桩不垂直。

2.预防措施及处理方法

遇软土层或土洞应进行补桩或填洞处理;沉桩前检查桩垂直度和有无裂缝情况,发现弯曲或裂缝,处理后再打桩;落锤不要过高,将桩拔起检查,改正后重打,或靠近原桩位作补桩处理。

四、桩身跳动,桩锤回弹

1.产生的原因

(1)桩尖遇树根或坚硬土层。(2)桩身弯曲过大,接桩过长。

2.预防措施及处理方法

检查原因,穿过或避开障碍物;桩身弯曲如超过规定,不得使用;接桩长度不应超过40d,操作时注意落锤不应过高;如入土不深,应拔起避开或换桩重打。

五、桩头击碎

打桩时,桩顶出现混凝土掉角、碎裂、坍塌或被打坏;桩顶钢筋局部或全部外露等现象。

1.产生原因

(1)桩顶的混凝土强度等级设计偏低,钢筋网片不足,强度不够。(2)桩制作外形不合要求,如桩顶面倾斜或不平,桩顶保护层过厚。(3)施工机具选择不当,桩锤选用过大或过小,锤击次数过多,使桩顶混凝土疲劳或损坏。(4)桩顶与桩帽接触不平,桩帽变形倾斜或桩沉入土中不垂直,造成桩顶局部应力集中而将桩头破碎打坏。(5)沉桩时未加缓冲桩或桩垫不合要求,失去缓冲作用,使桩直接承受冲击荷载。(6)施工中落锤过高或遇坚硬砂土夹层、大石块等。

2.预防措施及处理方法

保证桩头有足够的强度;桩制作时混凝土配合比要正确,振捣密实,主筋不得超过第一层钢筋网片,浇筑后应有1~3个月的自然养生过程,使其充分硬化和排除水分,以增强抗冲击能力;打桩前,应对桩构件进行检查,如桩顶不平或不垂直于桩轴线,应修补后才能使用,检查桩帽与桩的接触面处及桩帽垫木是否平整等,如不平整应进行处理后方能开打;打桩时,稳桩要垂直,桩顶应加草垫、纸袋或胶皮等缓冲垫,如发现损坏,应及时更换;如桩顶已破坏,应及时更换或加垫桩垫,如破碎严重,可把桩顶剔平补强,必要时加钢板箍,再重新打桩;遇砂夹层或大石块,可采用小钻孔再插预制桩的办法施打。

六、接头松脱、开裂

1.产生的原因

(1)接头表面留有杂物、油污未清洗干净。(2)采用硫磺胶泥接桩时,配合比、配置使用温度控制不当,强度达不到要求,在锤击作用下产生开裂。(3)采用焊接或法兰盘连接时,连接铁件或法兰盘平面不平,存在较大间隙,造成焊接不牢或螺栓不紧;或焊接质量不好,焊缝不连续,不饱满,存造夹渣等缺陷。(4)两节桩不在同一直线上,在接桩处产生弯曲,锤击时,接桩处局部产生应力集中而破坏连接。

2.预防措施及处理方法

接桩前,应将连接表面杂质、油污清除干净;采用硫磺胶泥接桩时,严格控制配合比、使用温度,按操作要求操作,保证连接强度;检查连接部件是否牢固、平整,如有问题,应修正后才能使用;接桩时,两节桩应在同一轴线上,预埋连接件应平整密贴,连接好后,应锤击几下再检查一遍,如发现松脱、开裂等现象,应采取补救措施,如重接、补焊、重新拧紧螺栓并把丝扣凿毛,或用电焊焊死。

七、桩身断裂

打桩时,桩身突然倾斜错位,贯入度突然增大,同时当桩锤跳起后,桩身随之出现回弹。

1.产生原因

(1)桩制作弯曲度过大,桩尖偏离轴线,或沉桩时,桩长细比过大,遇到较坚硬土层,或障碍物,或其他原因出现弯曲,在反复集中荷载作用下,当桩身承受的抗弯强度超过混凝土抗弯强度时,即产生断裂。(2)桩在反复施打时,桩身受到拉压,大于混凝土的抗拉强度时,产生裂缝,表层混凝土剥落而导致断裂。(3)桩制作质量差,局部强度低或不密实;或桩在堆放、起吊、运输过程中产生裂缝或断裂。(4)桩身打断,接头断裂或桩身劈裂。

2.措施及处理方法

施工前查清地下障碍物并清除,检查桩外形尺寸,发现弯曲超过规定或桩尖不在桩纵轴线上时,不得使用;控制桩的长细比;打桩过程中,发现桩不垂直,应及时纠正,或拔出重新打桩;接桩要保持上、下节桩在同一轴线上;桩制作时,应保证混凝土配合比正确,振捣密实,强度均匀,桩在堆放、起吊、运输过程中,应严格按照操作规程,发现桩超过有关验收规定时不得使用;普通桩在蒸气养护后,宜在自然条件下再养护一个半月,以提高后期强度。

八、桩达不到设计控制要求

承受轴向荷载的摩擦桩,其控制入土深度应以高程为主,以贯入度作参考;端承桩的控制入土深度应以贯入度为主,而以高程为参考。

1.产生的原因

(1)地质和持力层起伏标高不明,致使设计桩尖标高与实际不符,达不到设计标高。(2)设计要求过严,超过施工机械能力和桩身混凝土强度。(3)打入桩遇地下障碍物,如大石块、混凝土坑等,或遇坚硬土夹层、砂夹层。(4)在新近代砂层打桩,同一层土的强度差异很大,且砂层越挤越密,有时出现沉不下去的现象。(5)桩锤选择大小或太大,使沉桩不到或超过设计要求的控制标高。(6)桩顶打碎或桩身打断,致使桩不能继续打入。(7)打桩间歇时间过长,摩阻力增大。

2.预防措施及处理方法

详细探明工程地质情况,必要时应做补堪;正确选择持力层或标高,根据地质情况和桩重,合理选择施工机械、桩锤大小、施工方法和桩混凝土强度;探明地下障碍物,并清除掉,或钻透或爆碎;在新近代砂层沉桩,注意打桩次序,减少向一侧挤密的现象;打桩应连续打入,不易间歇时间过长;阻止桩顶打碎和桩身打断,见“桩顶破碎”、“桩身断裂”的防止措施。

目前,建筑企业之间的竞争日益激烈,必须提高工程质量,加强预防措施,把质量事故消灭在萌芽状态之中,才能优质高效地完成施工任务。在施工中,现场技术人员要认真检查,严格管理,要有高度的责任心,施工人员要有良好的质量意识和业务技能,同时要有丰富的施工经验,根据现场情况,对施工中出现的问题及时果断地进行处理,不断提高打入桩施工水平。

[1]杨玉衡,邵传忠,耿小川.市政桥梁工程[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.

TU

A

1673-0046(2011)01-0173-02

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