预应力混凝土桩的断裂偏位预防处理措施探究

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1、预应力混凝土桩的断裂偏位预防处理措施探究www.chinaqking.com期刊门户-中国期刊网2009-5-25来源:《中小企业管理与科技》2009年3月下旬供稿文/李金乐[导读]本文根据工程实践经验，探讨了施工中倾斜断裂的原因及预防处理措施。期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆摘要：预应力混凝土桩具有工厂生产质量稳、桩长规格灵活组合、可锤击或静压沉桩、沉桩施工速度快、单桩承载力大、现场施工文明等优点，在各地区得到广泛应用，但在各地软土地基的应用实践中也出现了不少断裂偏位的事故。本文根据工程实践经验，探讨了施工中倾斜断裂的原因及预防处理措施。关键词：预应力混凝土桩倾斜断裂基桩钢板沉井1预应力混

2、凝土倾斜断裂偏位的原因1.1工程地质勘察原因根据《软土地区工程地质勘察规范》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的变化。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。1.2设计方面原因根据《建筑桩基技术规范》规定：静力压桩适用于软弱土层，当存在厚度大于2m的中密以上砂夹层时，不宜采用静力压桩。但有的设计者无视这一规定，造成压桩力过大，导致沉桩施工困难和桩身损伤。有的设计者无

3、视桩端基岩的风化程度，要求PC桩嵌岩深度过大，致使PC桩在沉桩中锤击次数过多，桩身破损裂缝。此外当软土层很厚，桩的长径比很大甚至超过100，而桩端嵌入风化基岩，单桩承载力取值也较大，造成桩身在沉桩过程中失去稳定，容易在桩身中部折断偏位。1.3沉桩施工不注意挤土效应预应力混凝土管桩属挤土型桩，在施打大面积密集桩群时尤其是封闭式桩尖.往往造成先打入的桩被后打的桩挤土产生倾斜偏位。某中学综合主楼工程十八层框剪结构，采用PHC-A500(100)预应力砼桩基基础，桩机行进路线为南北往复、由东向西，这样后续的桩基施工就会对已施工的工程桩产生往东南、东北方向的侧向挤压力，与该工程桩的倾斜偏位状态一致。1

4、.4基坑挖土不当预应力混凝土桩由于配筋率低、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，导致软土地基基坑中的预应力混凝土桩容易在挖土中倾斜断裂。淤泥质粘土或淤泥的地基土，若基坑机械挖土未分层开挖，或挖土机铲斗碰撞管桩，或挖土机停靠在管桩头上，或基坑支护结构位移过大，都会导致基坑中的预应力桩倾斜偏位，严重的产生断裂。1.5两阶段式压桩软土地基中当桩身很长，采用静力压桩法沉桩，而表层土很软弱，单桩承载力极限值很高，要求压桩机的配重大。此时大配重下的桩机无法在地面上行走，往往分为两阶段式压桩，容易造成接头处桩身倾斜。例如某办公楼高层建筑下采用PHC管桩57m长，桩身分成四

5、节，单桩极限承载力为4000kN，表层土为淤泥，虽然塘渣垫层60cm厚，但是配重下的压桩机仍无法行走。采用两阶段式压桩，下部两节桩身采用卸载后的压机预先压人，循环沉桩后加足配重再压上部两节桩身。由于淤泥土层松软，先压入的两节桩身受到沉桩挤土和桩机行走影响而产生倾斜，导致四节桩身沉桩就位后倾斜偏位。2预应力混凝土倾斜断裂偏位的预防措施2.1地质勘察应详细桩尖硬土持力层起伏很大时，应加密钻探孔的间距。地质勘察资料中应判定管桩的“可行性”。实践经验表明，在强风化岩层较薄的场地打桩，当桩尖遇N>70的强风化岩或中风化岩层时，混凝土桩的破损率高达10%~20%。因此，在石灰岩地区或有弧石、旧建筑物基础

6、、硬夹层、“上软下硬、软硬突变”、岩面陡坡等场地，可能在锤击数不多的情况下打断桩，不宜采用预应力混凝土桩。地质勘察的标准贯入试验，遇中密~密实砂层、硬塑~坚硬粘性土层、残积土层及全风化岩层时，应每2m左右测试一次。2.2合理地设计桩型及沉桩方式设计者应合理地选择桩型、桩的长径比及沉桩方式，摩擦型桩的长径比不宜大于100，端承型桩且须穿过一定厚度较硬土层时，其长径比不宜大于80。同一结构单元不宜选择不同类型的桩，也不宜采用不同的沉桩方式。PC型和PHC型预应力混凝土桩可采用锤击或静压法沉桩，PTC型预应力混凝土桩宜用静压法沉桩。用静压法沉桩时桩架配重不宜小于单桩竖向极限承载力的0.75倍；用锤

7、击法沉桩时，锤重应根据预应力馄凝土管桩的外径和持力层土质及深度来选定。2.3防止沉桩挤土效应的措施①预钻孔沉桩，孔径约比桩径小50~100mm，深度视桩距和土的密实度、渗透性而定，一般孔深宜为桩长的1/3~1/2，施工时随钻随打；②设置袋装砂井或塑料排水板，以消除部分超孔隙水压力，减少挤土现象。袋装砂井或塑料排水板间距1~1.5m，深度10~12m；③设置地面防挤沟，沟宽0.5~1.0m，深度视土质情况而定，