锤击预应力管桩爆桩分析和应对措施

锤击预应力管桩爆桩分析和应对措施摘要：在本文中首先分析了锤击预应力管桩爆桩的各种原因，然后探讨了减少爆桩的相关措施，以便于降低工程事故，提升工程质量，减少资源浪费。关键词：锤击预应力管桩；爆桩；原因；应对措施锤击预应力管桩的工作原理就是反复跳动桩锤产生冲击力及其自重，把桩身的摩擦力克服后，按照设计标高进行沉桩，对相关工程施工来讲，具有较强的现实意义，能够加快工程进度，实现更好的建设效果。但是，在施工的时候，由于多种因素的存在会导致爆桩，笔者在本文中就此进行分析和研究。引言：预应力管桩施工速度快、造价较低、单桩承载力较高，质量有保证，是目前多层、小高层建筑中常用的基础形式之一。其中锤击沉桩法由于造价较低、对场地要求低、穿透性好而广泛采用。然而锤击法相对于压桩法，其桩的完整性较差。本文试以笔者监理的项目，讨论和分析爆桩的原因及应对措施。该项目为于广州市南沙区，建筑面积12万多平米，基础为预应力管桩，桩径500，桩长40余米，单桩承载力2000KN。地质情况依次为：填土层4米，淤泥层19米、细砂层6.5米、中粗砂层9米、全风化岩层4米，其下为强风化岩持力层。总桩数近8000条。施工过程中出现了多次断桩，爆桩头现象，为了保证工程质量、分清责任，以减少断桩，爆桩现象，现场进行了多次专题讨论和研究。一、锤击预应力管桩爆桩原因1.地质因素其一，爆桩头易发生于砂层中，尤其厚层致密的砂层。在标贯击数大于50的砂层中，桩身要穿透该层时，经常出现爆桩头情况。主要是因为砂层的颗粒上细下粗，随着入砂层深度的增加，沉桩阻力越来越大，在即将穿透砂层与设计持力层深度相似的情况下，极有可能发生爆桩。其二，地质报告表明，通过淤泥层后有砂层的厚度约为15米，刚进入砂层的时候，贯入度骤变，突然变小，有时反弹力大大超过设计值，或者前两节桩由于淤泥的原因难以对垂直度很好的控制，导致桩头偏心受力，也会出现爆桩现象。其三，由于砂层较厚，导致在施工的时候需要长时间的进行锤击，锤击数高也会导致打爆桩、打断桩。其四，现场前期回填时，填了很多较大的石头和混凝土块，当下沉管桩时需要贯穿石头，就会导致桩头出现移位或管桩逐渐倾斜，一旦倾斜角度过大，也会出现爆桩的情况。2.桩自身因素桩身质量缺陷一般分为两种：外部缺陷和内部缺陷。外部缺陷包括漏浆、端板不平等。当桩模没有合好，易造成钢套箍与桩身结合处漏浆，从而桩头混凝土松散，极易破碎；端板不平时，桩头易被打碎。内部缺陷主要包括桩身的混凝土不密实，风化碎石含量较高，桩身配筋不符合规范等，从而导致在堆放、运输和吊装桩的过程中出现裂纹或折断。3.施工因素其一，桩身垂直度偏差过大,尤其是第一节桩身没能很好的控制垂直度,因此第二、三节桩就会偏斜,打桩过程中桩身偏心受力过大而爆桩；其二，接桩时，上下桩错口偏差超过规范要求。在打桩过程中,桩身偏心受力而爆桩;其三，打桩时落距过大、锤数过多引起桩爆裂;其四，桩帽内衬垫不平、厚度不够或没有及时更换,也会导致爆桩。其五，接头焊接冷却时间不够，焊好后立即施打或焊缝遇水易脆裂。二、减少锤击预应力管桩爆桩的措施1.桩前质量检查只有认真系统地控制质量，才能确保施工质量，避免出现爆桩；其一，选择制桩单位时,应选择信誉好,生产设施齐全、质量稳定、管理制度及质量保证体系健全的企业;其二，应该实地考察制桩企业的实际情况，开展全面系统的考察，然后才能有效的确定是否选择该单位；其三，管桩进场时应该做好检查工作，如外观质量，桩身是否出现漏浆情况等，还需要对进场管桩端头板的平整度进行检查等。2.有针对的做好地质原因导致爆桩的措施如果砂层层厚大、密实度高,沉桩困难,可采取原位引孔取土的措施以减少沉桩阻力,引孔机械采用螺旋钻机,引孔直径为桩径的1/3～1/2,深度为穿过砂层为准,引孔取土后立即进行打桩。3.控制施打过程按照设计桩长合理配桩，先施工长桩后施工短桩；严格按照操作规程进行卸桩、吊装；第一节桩对中后入土0.5～1.0m时，开始调整桩的垂直度，偏差不得大于0.5%；锤击桩过程中经常观测桩身的垂直度，偏差超过要求时及时调整；接桩时，检查上下端头板是否平齐，上下节桩段是否顺直，接桩错位偏差不大于2mm；焊接后自然冷却后再施打；按设计要求选用桩锤、控制落距；选择合适的桩帽和弹性垫层并经常检查、更换。三、爆桩后处理措施1.工程目标其一，质量目标。损坏的桩头经过修补处理完后且端板平整，补桩混合料等级达到C80以上，满足锤击的要求。其二，安全、文明施工目标。施工过程中严格按照国家、广东省有关有关安全、文明施工的规定进行组织施工，减少施工污染。2.操作方法其一，将破损桩头挖出或截断，接头处高出地面50cm以上，以便操作，并从破损点下、完好处用锯桩器锯开；其二，凿出主筋使其露出20-40mm；其三，套箍套上弄好的管桩端面，端板离桩面高50-150mm左右并焊接在露出的钢筋上；其四，桩心用2mm钢板做托盘（中间留个排气口），焊接在端板内壁，其离端面深度控制在300mm左右；其五，用胶带和泥巴把外套箍下面以及托盘内全部密封好，再用砂子在托盘上面平铺一层后把石子填充进去至饱满；其六，拌制混合料并浇满套箍内，快速插捣密实，等其初步凝固后刮掉高出端面的混合料；其七，自然固化12小时，待其强度达到后再进行锤击沉桩施工；发生在可开挖范围以外的爆桩或严重爆桩情况及时报告监理和业主，根据现场情况会同业主和监理单位商讨处理意见，需要调整设计时会同设计院共同协商处理方案。结束语：锤击预应力管桩在相关工程建设中大量使用，因此我们需要对爆桩的原因深入的进行研究和探讨，找出导致爆桩的具体因素，然后制定科学的措施，不断提升建设质量和效果，对此我们要有清醒的认识。参考文献：[1]韩晓斌.锤击预应力高强混凝土管桩施工质量控制要点探讨[J].住宅与房地产,2019(16):213-214.[2]陈迎.预应力管桩在高等级道路软土地基处理中的应用分析[J].福建建材,2019(04):76-77+118.[3]朱黎声.浅谈锤击预应力管桩施工常见问