钢管桩质量通病及防治措施.docx

钢管桩质量通病及防治措施徐志杰1 ，张松虎1 ，赵丽2 ，李磊2( 1.安阳钢铁公司技改工程处，河南 安阳455004; 2.安阳钢铁公司冶金设计公司，河南 安阳455004)摘 要: 钢管桩在我国建筑桩基础处理里面是一种新鲜事物，其自身具有刚性好、抗弯、抗剪能力强等优点。因 此，对钢管桩的沉桩施工工艺进行分析和研究就有了现实意 义。本文分析了钢管桩的质量通病并提出了若干防止措施。关键词: 钢管桩; 沉桩施工; 质量控制力特性，提高单桩承载力，减少布桩数量、缩小基础承台尺寸。同时开口钢管桩在沉桩过程中形成土赛效应，可以 增加桩基的端承力，从而可提高单桩的极限承载力。桩长容易调整，浪费少。钢管桩常规每节长 6m，采用 焊接接长，当持力层埋深变化时，根据沉桩实际情况可以 任意切割或焊接，切割部分还可以接到其它钢管桩上，不 会象其它桩型造成浪费，并可以准确控制桩顶设计标高， 对施工极为有利。挤土有限，对周边影响小。钢管桩大多 采用敞口式，加之管壁薄，压桩过程中土可以进入桩身， 形成土塞效应，从而降低挤土和表土隆起，减小土的扰动， 降低对场地周边设施的影响。并可以在小面积场地上进行 非常密集的施工。施工速度快、质量有保证。钢管桩每段采用焊接，焊 后一分钟即可压桩，接桩方便、间歇时间短，桩身强度高， 对 n62. 5 = 50 的坚硬土层能轻易穿透，在常规情况下，桩就 位后就能压桩，很少碰到土层难以穿越而需人工加以处理 的情况。一般每台压桩机每天可以压桩 500 m 左右，远远 高于其它桩型，对工期紧的项目十分有利，相对而言可节 约工程费用，因而其综合经济效益高。而钢管桩的钢管由 于是在厂家制作完成运至工地现场焊接，焊接质量较易把 握，其刚性大，外形有保证，施工后基本可以保证桩 100% 有效，极少出现其它桩型的常见毛病 ( 断桩、缩颈等) 而 需后期处理。中图分类号: tu473. 1文献标识码: a文章编号: 1672 4011 (2011) 04 0071 02quality problems and prevention measuresof steel pipe pilexu zhijie1 ，zhang songhu1 ，zhao li2 ，li lei2( 1 anyang iron and steel works agency for technical transformation，anyang 455004，china; 2 anyang iron and steel metallurgy design company，anyang 455004，china)abstract: steel pipe pile foundation pile in dealing withchina which is a new thing，its own good rigidity，bending， shear capacity，and other advantages therefore，the pile of steel pipe piles of construction technology and research have a practical significance in this paper，the quality of steel pipes common problem is analyzed and a number of preventive meas- ures isproposedkey words:controlsteel pipe piles;piling construction;quality2质量通病及防治措施1钢管桩的类型与特点2. 1 钢管桩顶变形钢管桩沉桩施工过程中，当经过长时间、高能量的击 打时，在桩顶部易产生变形。其原因有:1. 1 钢管桩的类型钢管桩。采用1无缝钢管或钢板卷制而成的钢管制成 的桩称为钢管桩。就其端部开口形式可分为敞口和闭口两 种形式。敞口的有带加强箍( 带内隔板、不带内隔板) ; 不带 加强箍( 带内隔板、不带内隔板) ，端部开口时，易于打入， 但端部承载力较封闭为小，必要时可在钢管桩内填充混凝 土。闭口的有平底和锥底。与传统的桩相比而言，钢管桩 具有贯入能力强、抗弯刚度大、单桩承载力高和接长焊接 易等方面的明显优势。但它和传统桩相比价格较高，抗腐 蚀性能较差，需做防腐蚀处理。( 1)遇到了坚硬的夹层或障碍物，如卵石层或大石块等使钢管桩难以穿过。( 2)桩顶的减震材料过薄或选材不合适，致使桩机直接与钢管桩接触，产生击打。( 3) 稳桩校正不严格或场地平整度偏差较大，造成锤 击偏心，使桩倾斜打入，影响了垂直贯入，使桩沉入困难。防治措施2:( 1) 放桩机时，先用钎探查地下物，及时清除后，在 放桩位点。必要时根据地质的复杂程度进行详细勘察，一 桩一探( 特别是超长桩施工时) 。钢管桩的特点规格众多，选择余地大。目前定型生产的钢管桩直径 有 318. 5 2 500 mm，有近几十种规格，壁厚 6. 5 25 mm， 且同管径有多种壁厚，可根据受力情况，选用几种合适的 规格同时使用，使强度充分利用，以满足安全经济要求。承载能力大。钢管桩目前大多采用 1% 号低碳钢，材料 的抗压、抗拉、抗剪强度很高，加工成钢管后抗弯能力很 强，在持力层好的地质情况下选用，可以大大地发挥其受1. 2( 2)打桩前，桩帽内垫上合适的减震材料，如麻袋等柔性物品，随时更换或一桩一换。( 3) 稳桩时要双向校正，保证垂直打入，垂直偏差不 得大于 0. 5% ，对场地平整度要求不超过 10% 并要求现场 夯实或铺设垫层等，使桩机正常行走。2. 2 降桩的偏位造成桩偏位的原因3 是多方面的，必须做到严格管理 和精心施工，控制每道工序的误差。( 如表 1 所示) 对于已 出现的偏桩，一般的处理方法有下列几种:作者简介:徐志杰( 1963 ) ，男，河南安阳人，工程师，主要从事建筑 施工管理工作。2011 年 第 4 期第 37 卷 总第 162 期722011 年 8 月表 1桩偏位的原因及措施接桩处松脱开裂钢管桩的接桩处经过锤击，出现松脱开裂等现象，其 原因有:( 1) 钢桩连接处，留有浮锈、油污等杂质未清净。( 2) 采用焊接或法兰连接时，连接件及法兰不平，有 较大间隙，造成焊接不牢或螺栓拧不紧。当采用焊接连接 时，焊接质量不好，焊缝不连续、不饱满，有夹渣、咬肉 等现象。或当焊接时未考虑季节接桩要求，造成施工质量 不好。当采用法兰连接时，螺栓拧紧后未作处理，造成锤 击产生较大震动，有松扣现象。( 3) 上下节接桩前不垂直，有偏心部位产生应力集中( 锤击时) 破坏严重。防治措施4:( 1) 接桩前对连接部位上的浮锈、油污等杂质必须清 理干净，保证连接部位清洁。( 2) 焊接应对称进行，应用多层焊，钢管桩各层焊缝 的接头应错开，焊渣应清除; 对季节焊接时应有防寒、防 雨措施。冬季气温低于 10 时不得焊接，夏季雨天，无 可靠措施确保焊接质量时，不得焊接; 同时焊接质量应符 合钢结构工程施工质量验收规范和建筑钢结构焊接规 程。而对采用法兰连接螺栓拧紧后，螺帽处点焊或螺纹凿 毛，以免较长时间锤击造成松动脱扣，影响正常击打。2. 3( 1) 在钢管桩内浇筑混凝土。此方法能增加钢管桩的承载力，增加钢管桩的截面抵抗矩，降低由于桩位移产生 的弯曲应力。但是，此法不能消除由于桩整体偏位产生的 偏心矩。( 2) 补桩。此方法能调整由于桩基整体位移产生的偏 心矩，减少位移桩的负荷，以满足钢管桩承载力的设计要 求。但是，对于大偏位桩无法满足要求，而且由于基坑已 经大面积开挖，打桩机进入现场比较困难。打桩机开进基 坑内走动也会增加钢管桩的位移量。( 3) 纠偏桩的位移。其目的，一是由于桩位移产生的 弯曲应力，而是减少由于桩整体偏位产生的偏心距，使桩 满足设计承载力的要求。纠偏一般有以下两种方法: 在 桩偏位反方向强行施加水平推力使桩复位。此方法仅能消 除桩的部分位移，但不能释放桩位移产生的弯曲应力。而 且，由于施加了水平推力致使桩产生了弯曲应力，使桩的 某些截面，桩位移产生的弯曲应力与水平推力产生的弯曲 应力有叠加现象，对桩的承载力有害; 在桩身后( 即桩位 移的反向) 钻孔取土，再在桩顶施加一定的水平力( 桩位移 的反方向) ，释放土体作用在钢管上的水平力，并使桩复位。 此方法不但能减少由于桩整体偏位产生的偏心距，而且由 于桩后取土，使土体应力平衡状态消失，桩位移方向产生 侧向挤压力，使桩身抵消一部分位移的弯曲应力。其数值 与取土量、取土深度、土体的扰动程度有关。这种方法能 有效地恢复桩承载能力。( 3)上下节桩焊接时应严格校正垂直度，对口的间隙应按设计要求留隙，一般为 2 4 mm。3结 语本文通过对钢管桩钢管桩施工中各种质量通病的分析以及提出相应预防措施，为今后从事钢管桩的施工起到一 定借鉴作用，避免施工质量问题的产生，以便钢管桩更好id: 6715的服务于工程建设。参 考 文 献:12建筑桩基技术规范m 北京: 中国建筑工业出版社，2008建筑地基基础工程施工质量验收规范m 北京: 中国建筑工 业出版社，2002廖从容 钢管桩在地基加固工程中的研究与应用d 长沙: 中 南大学，2006钢管桩施工质量控制j 山西建筑，2000，26( 4) : 44 4534欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇( 上接第 70 页)上浮。( 3)通过与现场静载试验对比，可以认为采用本文提供的计算方法，有效的估计冲孔桩桩底有溶洞时的承载力。水下砼灌注灌注水下混凝土应做好充分的准备工作，确保灌注单 桩水下混凝土时间不大于 4 小时，在整个砼灌注时间内， 导管埋深应控制在 2. 0 3. 0 m，混凝土灌注开始后，快速 连续进行，不得中断。( 4)在施工过程中，高度重视并注意采取相应的措施，3. 6才能切实地确保桩基质量，提高单桩的承载力。id: 6638参 考 文 献:1234gb 50007 2002，建筑地基基础设计规范sjgj94 1994，建筑桩基技术规范s桩基工程手册m 北京: 建筑工业出版杜，1995徐伟健 浅谈岩溶发育区钻孔桩的钻进成孔方法j 铁道建 筑，1996，( 4) 黄斌伟 石灰岩地区冲孔灌注桩的施工处理措施j 西部探 矿工程，2000，( 3) : 24冯明成 岩溶复杂地质地基处理技术j 施工技术，2004，33( 6) : 46 484结 论( 1) 总结岩溶地区基础工程的设计与施工经验，冲孔 桩是岩溶地区建筑物较好的基础形式，技术可靠，施工问 题较易解决。( 2) 在岩溶地区建造建筑物时，必须事先查明溶洞的 大小和分布，避开大溶洞，并且尽量不要把