预应力管桩质量问题成因

预应力管桩质量量问题成因因内容提要：本文文是笔者于于1994年11月15日在番禺市市召开的中中国水泥制制品工业协协会预制混混凝土桩专专业委员会会九四年度度年会上的的发言稿。文文章比较详详细地论述述了预应力力管桩在制制作和应用用两大方面面所曾经出出现过的质质量问题，并并且指出产产生这些质质量问题的的主要原因因及其危害害性，供制制作厂家和和使用单位位的工程技技术人员作作参考借鉴鉴之用。预应力管桩的质质量应包括括产品质量量（严格来来说应为商商品质量）和和工程质量量两大方面面，而工程程质量又有有勘察设计计质量和施施工质量之之分；就施施工质量来来说，也不不单指打桩桩质量，还还包括吊装装、运输、堆堆放及打桩桩后的开挖挖土方、修修筑承台时时的质量问问题。衡量管桩产品质质量最终最最直观的尺尺度是它的的耐打性；；评价管桩桩工程质量量最主要的的指标是桩桩的承载力力，检查桩桩体的完整整性、桩的的偏位值和和斜倾率就就是为了保保证桩的承承载力。本本文将根据据我国尤其其是广东地地区近十年年来生产和和应用上千千万米预应应力管桩的的过程中所所曾出现过过的产品质质量和工程程质量问题题逐一加以以列举，并并指出产生生原因及危危害性。“前事不忘忘，后事之之师”，尽管有有些产品质质量问题是是个别现象象且现已不不复存在，但但作为教训训，对制造造厂家尤其其是新近投投产的厂家家可能有所所帮助；至至于工程质质量问题，更更应引起各各设计、建建设和施工工单位的重重视；作为为制造厂家家，熟悉工工程质量问问题，对加加强管桩质质量、合理理使用管桩桩等方面也也都是有益益的。下面就管桩的质质量问题发发表一些粗粗浅的看法法：一、管桩的产品品质量问题题为叙述方便，将将管桩在吊吊装、运输输、堆放中中出现的问问题归入产产品质量之之中，同时时也将桩尖尖质量问题题一并列出出：（1）端头板的设计计宽度小于于管桩设计计壁厚。如如曾有Ф550—100管桩，端端板实用宽宽度只有770mm。原因：设计错误误，偷工减减料。危害：无端板处处的混凝土土高出端板板2—3mm，很很难接驳，若若要接驳，只只能将高出出部分的混混凝土敲掉掉，不仅费费时费工，而而且往往将将内壁混凝凝土敲掉桩桩壁变薄，使使桩的传力力性能减弱弱。（2）端板四周的坡坡口不按设设计要求加加工，误差差大，坡口口尺寸偏小小。原因：加工设备备和工艺落落后；加工工质量差；；未认真检检查验收；；有些甚至至是施工单单位提出的的加工要求求。危害：焊缝厚度度得不到保保证；有的的坡口甚至至塞不进焊焊条，接头头质量差。（3）端头板焊接性性能差。原因：不用A33或AY3钢板，而而用一些如如旧船板等等可焊性差差的钢板作作端头板。危害：焊接质量量难以保证证；接头极极易开裂。（4）端头板翘曲不不平。原因：加工不平平整；加工工好后被压压弯而仍然然使用。危害：桩头处易易打碎；桩桩身无法接接长或接头头质量很差差。（5）端头板微凹成成盆碟状。原因：主筋位于于设计壁厚厚的中间或或稍偏里，张张拉时端板板受力不匀匀，外侧小小内侧大；；施加预应应力时桩身身横截面受受力不匀，内内侧压缩量量大于外侧侧压缩量，从从而使端板板内侧微凹凹成盆碟状状；端板厚厚度不符合合规范要求求。危害：对接不平平，传力性性能差；打打桩时桩顶顶混凝土应应力集中易易破碎。（6）端头板与桩身身轴线不垂垂直，即端端部倾斜。原因：预应力钢钢筋长短不不一；张拉拉力偏心；；桩模端部部倾斜。危害：打桩时桩桩头受力不不匀，应力力集中易破破碎；桩身身接长后不不是一直线线而是折线线状。（7）镦头凹出端板板面。原因：端板上的的镦头孔太太浅；镦头头形状不规规则或异型型。危害：桩头接长长时端面不不能吻合；；打桩时应应力集中，桩桩头或桩接接头很快破破碎。（8）端头板上手镦镦头孔底被被拉脱。原因：镦头孔钻钻得太深，或或端板太薄薄，以至孔孔底厚度太太薄，张拉拉时镦头将将孔底拉脱脱穿孔而出出。危害：无法张拉拉，成不了了预应力管管桩。（9）钢套箍凹陷。原因：钢套箍加加工质量差差；成型后后尚未入模模时受外力力撞磕而变变形。危害：桩头处易易跑浆，外外观难看。（10）钢套箍与端头头板连结质质量差。原因：焊接马虎虎，焊缝质质量差；有有的厂家采采用先将钢钢筋穿入端端板孔然后后再镦头的的落后工艺艺，于是，钢钢套箍与端端板的连结结不能在内内侧连续焊焊接而只能能在外侧用用点焊连结结，不仅连连结力不足足，而且将将薄板烧坏坏。危害：钢套箍起起不了围护护混凝土的的作用；打打桩时钢套套箍会整个个脱落；烧烧焊时散热热作用差，易易烧坏桩身身混凝土。（11）镦头被拉脱。原因：钢筋材质质差；镦头头形状不规规则，尺寸寸偏小；镦镦头工艺差差，强度损损失大。危害：脱头钢筋筋无法张拉拉，其余钢钢筋超张拉拉，易发生生断筋；预预应力不匀匀，桩身耐耐打性差。（12）断筋。危害：未断钢筋筋超张拉；；预应力不不匀；桩身身易成香蕉蕉形；桩身身耐打性差差。（13）内外表面露筋筋（包括主主筋和箍筋筋）。原因：钢筋骨架架成型时质质量差；混混凝土拌和和物质差；；桩身混凝凝土坍落。危害：打桩时桩桩身易破裂裂；桩基耐耐久性差。（14）预应力钢筋内内移。原因：手工绑扎扎的钢笼直直径偏小；；滚焊机中中的定位块块上的孔特特别是铜圈圈磨损大而而不及时修修补或更换换，故成型型的骨架直直径偏小。危害：预应力分分布不匀；；桩身抗弯弯强度减少少。（15）桩身粘皮。原因：桩模未涂涂脱模剂，或或涂得不均均匀，或脱脱模剂质量量不良，或或脱模剂来来不及成脱脱就灌混凝凝土；蒸养养制度不合合理。危害：外观难看看；深度大大或面积大大的粘皮有有损桩身质质量。（16）桩身麻面。原因：桩模内侧侧不平，存存在麻点、起起鳞、锈蚀蚀等缺陷；；混凝土流流动性能差差，离心工工艺制度不不合理，表表面出现成成片水泡。危害：外观难看看。（17）桩身合缝漏浆浆。原因：桩模合口口间隙太大大；桩模合合模时螺栓栓上得不紧紧；缝合处处止浆措施施不良。危害：外观难看看；漏浆太太多，桩身身出现一条条无浆的碎碎石沟，桩桩身耐打性性差。（18）钢套箍与桩身身结合处漏漏浆。原因：止浆措施施不良；钢钢套箍变形形。危害：外观难看看；漏浆多多时只露出出石子，桩桩头混凝土土松散，极极易破碎。（19）桩头内部有空空洞和蜂窝窝。原因：钢套箍漏漏浆严重；；桩头内有有空气，离离心时空气气跑不出以以至混凝土土无法充满满桩头空间间；桩头构构造筋太密密，混凝土土扩散困难难；混凝土土太干或时时间太长流流动性差，成成型困难；；混凝土中中石子太大大。危害：打桩时桩桩头易破碎碎。（20）内表面混凝土土坍落。原因：混凝土搅搅拌不匀；；桩模跳动动；离心制制度不当。危害：桩身薄弱弱易打断。（21）桩壁太薄。原因：混凝土量量不足；浮浮浆太多。危害：桩的耐打打性差。（22）桩身混凝土分分层离析，外外侧石子、内内侧浮浆层层次十分清清晰。原因：混凝土配配比不当；；水灰比太太大，离心心制度不合合理；离心心时桩模跳跳动。危害：桩身强度度内外差别别大、强度度低。（23）桩身混凝土脆脆性大、强强度低。原因：静养时间间短；蒸气气养护时升升温太快、太太高，降温温太快；掺掺合料不合合理。危害：桩身经不不起锤击，容容易脆裂或或爆裂。（24）桩身浮浆多而而又残留在在桩孔内，有有的甚至占占据一半内内孔。原因：水灰比太太大；浮浆浆多而不倒倒掉。危害：桩身强度度降低；桩桩重；外观观不雅；安安放承台插插筋时很难难插入。（25）桩身纵向弯曲曲大，呈香香蕉形状。原因：预应力钢钢筋长度误误差大；有有少量断筋筋；偏心张张拉造成应应力不匀；；长细比太太大，脱模模强度低，Ф300桩尤为多多见。危害：接驳不直直；打桩时时易打断，易易烂桩头；；受力不良良。（26）同规格的管桩桩外长误差差大。原因：桩模直径径误差大，尤尤其是不同同厂家的管管模混用，生生产出来的的管桩直径径有大有小小。危害：如果直径径大一些的的桩在下一一节，上一一节直径小小一些，桩桩的摩擦力力损失大；；上下节桩桩接头质量量差。（27）桩身有冷却裂裂缝。原因：压蒸工艺艺制度不合合理，高压压蒸养出釜釜时，温差差太大，外外界温度太太冷而又没没有保温措措施，或淋淋上雨水。危害：桩身不耐耐打，耐久久性差。（28）桩身局部磕损损。原因：吊装过程程中发生碰碰撞；运输输时有菱角角的铁件上上震荡摩擦擦。危害：严重损坏坏时不能应应用。（29）桩身出现纵横横裂缝。原因：吊装、堆堆放、运输输过程中管管桩发生强强烈碰撞或或掉地摔坏坏；堆放为为不合理、上上下支点不不在同一垂垂线上。危害：管桩报废废不能用。（30）桩身混凝土强强度达不到到设计要求求。原因：水泥、砂砂、石质量量有问题；；水灰比太太大；离心心制度或蒸蒸养制度不不合理；管管理混乱。危害：产品质量量不合格，或或降级使用用。（31）用普通钢筋代代替高强进进口钢筋。原因：偷工减料料，经营作作风不正。危害：产品不符符设计要求求；损害厂厂家信誉。（32）用PC管桩冒充PHCC管桩。原因：经营作风风不正，以以次充好，以以低顶高。危害：破损率高高，损害厂厂家信誉。（33）不经压蒸养护护的管桩混混杂在压蒸蒸养护的管管桩中。原因：产品供不不应求时经经营作风不不正。危害：破损率高高，损害厂厂家信誉。（34）十字桩尖底座座板不是整整块盖住管管桩截面，仅仅仅盖住内内孔口，十十字刃直接接焊在端板板上。原因：桩尖设计计错误，偷偷工减料。危害：应力集中中，易打烂烂桩端部。（35）桩尖十字刃宽宽度超过桩桩直径。原因：下料不准准，没有扣扣除焊缝的的增量；制制作粗糙。危害：桩尖大桩桩身细，桩桩侧摩阻力力大大减少少。（36）桩尖十字中心心或圆锥形形尖尖端不不在桩中心心轴线上。原因：制作粗糙糙。危害：打桩时桩桩身易倾斜斜。（37）外观难看：例例如止浆棉棉纱在桩头头随风飘；；钢套箍上上混凝土薄薄片残留……原因：堆场前未未加清理；；管理不善善。危害：有损管桩桩外观，有有损厂家水水准。（38）桩尖焊在桩身身上的焊缝缝质量差。原因：焊接不认认真。危害：管桩内渗渗水，若持持力层为强强风化泥岩岩、页岩等等软质岩，遇遇水变软，承承载力达不不到要求。二、管桩的工程程质量问题题管桩的工程质量量问题不外外乎：桩位位及桩身倾倾斜率超过过规范要求求；桩头打打碎，桩身身（包括桩桩破损，接接头开裂）断断裂；沉桩桩达不到设设计的控制制要求；单单桩承载力力达不到设设计要求。至至于环境质质量方面的的问题不在在此叙述。（一）桩顶偏偏位超过规规范要求（一一般要求≤10cmm）。原因：（1）测量放线有误误；（2）现场放样桩受受外界影响响变位而未未纠正；（3）插桩对中马虎虎；（4）在软土地基或或桩密集处处，先施工工的桩易被被挤压而偏偏位；（5）打桩顺序不当当能引起桩桩顶大偏位位；（6）大承台处若桩桩间距太小小易使桩偏偏位；（7）孤石和其他的的障碍物可可将桩尖和和桩身挤向向一旁；（8）桩尖沿裸露岩岩石倾斜面面滑移而使使桩尖偏位位；（9）接桩不直，桩桩中心线成成折线状；；（10）桩身倾斜率太太大都可使使桩顶偏位位较大；（11）边打桩边开挖挖基坑；（12）开挖基坑时桩桩周土体高高差悬殊。危害：桩基受力力不良；有有些偏位太太大的桩，桩桩身可能断断裂；承台台尺寸变化化，给施工带来困难难。（二）桩身倾倾斜超过规规范要求（一一般要求不不大于1%）。原因：（1）打桩机导杆不不直；（2）施工场地不平平，地耐力力不足引起起打桩机前前倾后仰；；（3）插桩马虎，第第一支桩倾倾斜过大；；（4）桩身本身是香香蕉形；（5）桩端面与桩轴轴线不垂直直，倾斜太太大；（6）开始打桩时桩桩身未稳定定就猛烈撞撞击，易使使桩身倾斜斜；（7）在淤泥软土层层中开始打打桩，一锤锤击就沉下下去几米甚甚至十几米米，此时桩桩身最容易易倾斜；（8）施打时，桩锤锤、桩帽、桩桩身中心线线不在同一一直线上，偏偏心受力；；（9）桩垫或锤垫不不平，锤击击时会使桩桩顶面倾斜斜而造成桩桩身倾斜；；（10）桩帽太大，引引起锤击偏偏心而使桩桩身倾斜；；（11）多节桩连接后后成曲折线线；（12）遇到孤石和障障碍物，使使桩尖跑位位桩身倾斜斜；（13）桩尖沿裸露岩岩石倾斜面面滑移，石石灰岩地区区多见；（14）先打的桩被后后打的桩挤挤斜，尤其其是打桩顺顺序不当时时更显得严严重；（15）先打的桩送桩桩太深，附附近后打的的桩会往送送桩孔的方方向倾斜；；（16）锥形桩尖尖端端或十字桩桩尖交叉点点偏点；（17）“钻孔埋桩法”施施工时，钻钻孔本身倾倾斜而引起起管桩倾斜斜；（18）送桩器套筒太太大或送桩桩器倾斜也也会引起管管桩倾斜；；（19）边打桩边开挖挖基坑易使使桩倾斜；；（20）开挖基坑时桩桩周土体高高差悬殊。危害：桩基偏心心受压，承承载力减少少，倾斜太太大桩身会会折断。（三）桩头碎碎裂。原因：（1）桩头结构设计计不合理，或或制作时不不按设计要要求进行；；（2）桩头严重跑浆浆，形成空空洞；（3）蒸养制度不当当引起混凝凝土脆性破破坏；（4）PC桩混凝土龄期不不足二十八八天；（5）桩顶面不平整整或翘曲；；（6）预应力主筋镦镦头高出桩桩端面；（7）桩顶面与桩轴轴线不垂直直；（8）桩身弯曲度太太大；（9）搬运、吊装、堆堆放过程中中桩头严重重损伤；（10）柴油打桩锤选选用不当，过过轻、过重重；（11）自由落锤落距距太大，一一般超过11.5m易易将桩头击击碎;（12）桩帽太小、太太大、太深深，或桩头头尺寸偏差差太大；（13）桩帽衬垫太薄薄或未及时时更换；（14）桩身倾斜，偏偏心锤击；；（15）打桩机倾斜，偏偏心锤击；；（16）遇到石灰岩等等硬岩面时时继续猛打打；（17）贯入度要求大大小，总锤锤击数过多多，或每米米锤击数过过多；（18）贯穿厚度较大大的硬隔层层进易打击击碎桩头。危害：桩头击碎碎，不能继继续锤击，桩桩无法打下下去，收不不了锤，承承载力达不不到设计要要求。这是是打桩中常常见的事故故。在单桩桩承台中发发生桩台破破裂，连补补桩都困难难。（四）桩身裂断断（包括桩桩尖破损，接接头开裂，桩桩身出现横横向、竖向向、斜向裂裂纹或断裂裂）。原因：（1）在卵石层中打打开口管桩桩，下端桩桩身有发生生劈裂的可可能；（2）桩尖遇裸露的的新鲜岩面面仍硬打，桩桩尖易击碎碎；（3）十字平头桩尖尖一半嵌岩岩一半入土土时也会引引起桩尖破破裂；（4）桩尖焊接质量量差易打烂烂；（5）底板只盖住桩桩孔、十字字刃直接焊焊在端板上上的桩尖破破裂；（6）接桩时接头焊焊接质量差差易引起接接头开裂；；（7）端板可焊性差差的接头经经不起锤击击；（8）坡口小的接头头易开裂；；（9）镦头高出端板板的接头易易破碎；（10）接缝间隙只用用少量钢条条填塞的接接头易引起起集中传力力而破碎；；（11）焊接时自然冷冷却时间太太少，焊好好后立即施施打，焊缝缝遇水淬火火易脆裂；；（12）桩身强度不足足，质量差差，锤击时时易打烂桩桩身；（13）合缝漏浆严重重，或内壁壁坍落严重重的桩身易易打断；（14）蒸养制度不当当，桩身混混凝土脆性性大，经不不起重锤敲敲击；（15）打桩锤选择不不当，过轻轻、过重；；（16）打桩时未加桩桩垫或桩垫垫太薄，或或未及时更更换；（17）桩身出现断裂裂裂缝而未未发现；（18）在“上软下硬、软硬硬突变”的地质条条件下打桩桩易断桩；；（19）桩身断筋或预预应力值不不足，不足足以抵抗锤锤击时出现现的拉应力力而产生横横向裂缝；；（20）桩身弯曲度过过大；（21）打桩时偏心锤锤击；（22）桩身由于各种种原因倾斜斜过大；（23）管桩内孔充满满水时密封封锤击易使使管桩产生生纵向裂缝缝；（24）桩身自由段长长细比过大大，桩尖处处又遇到坚坚硬土层时时，打桩易易使桩身颤颤动而折裂裂；（25）一根桩总锤击击数达30000-40000击，桩身身混凝土疲疲劳破坏；；（26）桩身已入硬土土层后再用用移动桩架架等强行回回扳的方法法纠偏易将将桩身扳断断；（27）桩身已改硬土土层后再用用移动桩架架等强行回回扳的方法法纠偏易将将桩身扳断断；（27）打桩完毕露出出地面部分分的桩身，易易被施工机机械碰撞而而断裂；（28）边坡滑移可使使成片桩倾倾倒折断；；（29）开挖基抗土方方不当引起起桩身大倾倾斜大偏位位而使桩身身断裂。危害：桩基质量量存在严重重隐患；承承载力达不不到设计要要求；大多多数断桩只只可按报废废处理。（五）沉桩达到到设计的控控制要求（主主要指贯入入度和持力力层）。原因：（1）勘探资料有误误码有假；；（2）桩头被击碎无无法继续施施打；（3）桩身被打断，无无法再打；；（4）设计选择持力力层不当，如如要求打到到中风化微微风岩石层层是不现实实的事；（5）沉桩时遇到地地下障碍物物或厚度较较大的硬隔隔层；（6）打桩锤选得太太小，或柴柴油锤破旧旧锤击力不不足，跳动动不正常；；（7）布桩密集或打打桩顺序不不当，使后后打的桩无无法达到设设计标高，并并使先打的的桩涌动上上升；（8）在厚粘土层中中的桩不是是一气呵成成地打到底底面而是间间歇时间太太长，以至至无法再打打下去；（9）送桩深度超过过设计要求求还收不了了锤，或配配桩长度短短而盲目送送桩，易造造成桩端达达不到设计计持力层；；（10）“一脚踢”的承包包方式易出出现偷工减减料的结果果。危害：桩基质量量存在较多多问题，有有的桩承载载力达不到到要求，有有的桩下沉沉量过大……（六）单桩承载载力达不到到设计要求求。