预应力管桩施工事故原因分析及对策

1、    预应力管桩施工事故原因分析及对策    李娜 董国毅摘要：在建筑施工当中，预应力混凝土管桩得到了越来越广泛的应用，但是，通常都会受到地质条件、挤土效应以及收锤标准控制不当等等这一系列的影响而造成很多的质量问题，那么，本文就这一系列的问题来进行分析，分析其产生的原因，并提出了具体的应对措施，具有一定的现实意义。关键词：预应力；管桩；施工事故；原因；对策一、易导致预应力管桩施工事故的因素（一）地质条件预应力管桩由于具有质量可靠、承载力较高、无污染、综合造价低等优点，近几年得到了广泛应用。虽然预应力管得到了十分广泛的应用，预应力管桩的持力层可以选择强风

2、化岩层、坚硬的黏土层、密实的砂层以及密实的碎石层等等，通常情况下，通常情况下它能够打入强风化岩层的厚度为1米至3米，但是是不能够打入到中风化岩以及微风化岩当中。也就是说，如果在中风化岩或者是微风化岩当中，在这种情况下，岩基上部的强风化层十分的薄，甚至是没有强风化层，如果在这种地层当中施打预应力管桩，那么，必定是十分容易损坏的。（二）挤土效应在具体的沉桩过程当中，会有和桩的体积相当的土体会向四周排挤，从而使得周围的土遭受到严重的扰动，其最主要的表现就是径向位移，桩尖以及桩周围的很大范围之内都会受到不排水剪切以及水平挤压，这样，桩周土体就十分类似于非压缩性，从而就有很大的剪切变形产生出来，这就形成

3、了具有很高的孔隙水压力的扰动重塑区域，使得土的不排水抗剪强度大大降低，进而使得桩周围的土体由于不排水剪切而造成破坏，那么，在这种情况之下，和桩的体积等量的一些土体就会在具体的沉桩过程当中，朝着桩周围产生范围比较大的侧向位移以及隆起。在地面附近的土体变得向上隆起，但是对于在地面以下比较深的土体来讲，会因为受到上面覆盖土层的压力作用而不能够向上隆起，而是朝着水平的方向挤压。那么，在裙桩施工过程当中，就会由于跌加作用而使得已经打入进土层的桩和与之向邻近的管线产生比较大的侧向位移，并且这一产生的侧向位移和桩群的密度成正比，通常情况之下，地面的隆起能够高达50厘米至60厘米，有时候甚至还会达到70厘米至

4、80厘米。（三）收锤标准控制不当所谓的收锤标准也就是终此打桩的控制标准，这一标准关系着打桩工程的质量，收锤标准通常都是以最后三击贯入度为主，同时参照入土深度、总锤击数及最后1米沉桩锤击数，既要定性控制，还要定量控制。但是，在具体的工程当中，通常都会由于指标控制的不恰当而导致这样那样的工程质量事故。二、预应力管桩施工的常见事故及处理方法（一）出现断桩的原因和对策1、出现断桩的原因导致断桩事故出现的最主要的原因就是地质情况，在上述提到过，通常管桩的持力层应该要选在强风化岩层当中，如果在中风化岩或者是微风化岩当中，在这种情况下，岩基上部的强风化层十分的薄，甚至是没有强风化层，如果在这种地层当中施打预

5、应力管桩，那么，必定是十分容易损坏的。这是因为在这样的上边软、下边硬的软硬突变的地质条件之下进行预应力管桩的打桩，管桩会在快速穿越过软覆盖层之后，又碰到坚硬的岩层，阻力突然变大，就使得贯入度骤然变小，加之软覆盖层对管桩的阻力是很小的，那么，锤击冲力就会在桩身上直接作用，从而桩身就十分容易出现断裂。2、出现断桩的对策对于断桩出现的处理主要可以从三个方面来进行，首先，对地质资料要进行详细且认真的分析，来判断出能够采用管桩基础，通常情况之下，在强风化岩层比较薄的地方进行预应力管桩的打桩，一旦桩尖遭到标准贯入n值大于70的强风化岩或者是中风化岩的时候，桩的破损率会高达10%至20%，所以，在硬夹层、上

6、边软下边硬的软硬突变场地等等，是极有可能在锤击数很少的情况之下进行打桩，那么，就不应该采用柴油锤施打管桩，而是应该采用钻孔桩或者是静压桩。其次，在施工的过程当中要实行比较严格的管理，尽可能的避免锤击过度以及中途停歇的现象发生，并对施打的过程进行认真且仔细的记录。一旦贯入度产生突然的变化的时候，则可以采用测量绳把入土的桩长测量出来，从而来确定入土的桩长和配桩的长度是否是一致的，这样就能够分析判断出管桩出现断裂与否。最后，必须要试用合格的phcab型管桩，对于管桩的混凝土强度等级、预应力张拉值、外观质量、钢桩尖以及几何尺寸大小等等这些都必须要和相关的规定相符合。（二）出现弯桩的原因和对策1、出现弯

7、桩的原因在下卧基岩比较陡并且岩面的起伏十分大这样的地质条件之下进行预应力管桩的施打的话，管桩桩端的桩尖会在锤击振动之下会沿着岩面陡坡产生滑移，从而使得桩尖和中轴线相偏离，使得桩位产生偏移，使得桩身产生弯曲。在这个时候，管桩有可能达不到最终的贯入度，但是，如果继续进行施打的话，就可能会造成断桩了。2、出现弯桩的对策当出现弯桩的时候，可以采取两方面的措施来进行，一是对于弯桩的出现来讲，往往都是很难被发现的，这是因为在对桩进行施打的过程当中，管桩的贯入度不会有较为明显的变化，他不会和断桩那样发生贯入度的突变，所以，在施工之前就必须要对地质资料进行分析，尤其是对地质资料当中的哪一部分比较有可能会出现弯

8、桩进行了解，并在图上进行标记。一旦有桩长和地质资料不相符合的现象产生的时候，就应该立即终止，并用测量绳测量出已经入土的桩长，从而来确定入土的桩长和配桩的长度是否是一致的，或者也可以用电灯来对桩内壁进行照看，照看其是否发生弯曲。二是在施工的时候，应该要从地质情况比较复杂的地段开始进行施工，如果什么方法都采取了，但是弯桩现象却没有减小，这时就要考虑是否应该采用其他的桩基础了。（三）出现短桩的原因和对策1、出现短桩的原因在基岩埋深较为浅的地方，埋深相差比较大并且基岩壁较薄的时候，就往往会有短桩现象的出现，在这种地质情况之下，不仅仅在配桩的方面存在很大的困难，而且还会对管桩的最终承载力产生影响。在管桩

9、进行施打的时候，虽然按照的是设计所要求的收锤标准来进行收锤，但是管桩的长度太短就会在最后进行承载力的检测的时候和相关的要求不相符合，在经过了复打之后，甚至会有一些管桩还能够打入土中十几厘米。造成这一现象的主要原因就是管桩的入土桩长比较短，甚至有一些管桩只有3至5厘米，管桩的入岩也比较浅，而且锤击数又少，这样，基岩就比较容易受到风化的作用，从而使得桩端的持力层遭到破坏，进而桩端的承载力就比较低。2、出现短桩的对策对地质资料进行详细的分析，在有短桩或者是入岩深度比较浅的地方，要及时向管桩内实行混凝土的浇筑，对其实行封底，进而对基岩起到保护作用；在具体的施工过程当中，要对打桩的顺序进行合理的安排好，本着先深后浅的原则来进行，对于已经打好的管桩可以采用高应变的方法来进行检测，对管桩的承载力和相关的设计要求的满足与否进行检验，如果不相满足，就可以使用加桩的方法来使单桩的承载力降低。结语：总之，在预应力管桩的应用日益广泛的趋势之下，只有把管桩的应用条件认识清楚了，只有把与管桩相关的地质资料了解清楚了，只有把具体的施工方法明确了，才能够使得施工过程当中的事故减至最低。参考文献：1 潘赛军.管桩静压过程中地基孔压变化及桩承载力时效研究d.浙江大学，2006年.2 赖碧涛.预应力管桩竖向承载力模糊