预应力管桩使用必须注意的一些问题
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预应力混凝土管桩施工中应注意的事项1.管桩的混凝土必须达到设计强度及龄期(常压养护为28d,压蒸养护为1d)后方可沉桩;2.进场管桩应检查桩的型号规格、长度、壁厚(95mm)、是否有断裂(如有断裂应标识)、出厂日期、桩尖是否符合要求(成品桩外观:无蜂窝、露筋、裂缝、色感均匀、桩顶处无孔隙);3.静压法沉桩:采用顶压式桩机时,桩帽或送桩器与桩之间应加设弹性衬垫;抱压式桩机时,夹持机构中夹具应避开桩身两侧合缝位置;4.送桩器应与管桩匹配做成圆筒形,并应有足够的强度、刚度和耐打性;桩帽和送桩器下端面应开孔,孔径不宜小于管桩内径的1/5~1/3,应使管桩内腔与外界连通;5.桩位放样后,先由总包复测,后由监理复核,桩位的放样偏差是否符合群桩≤20mm、单排桩≤10mm的要求(桩位偏差应符合设计及规范要求,桩位、桩长度要认真复测、切记);6.第一节管桩插入地面时的垂直度偏差不得超过0.5%,桩锤、桩帽或送桩器与桩身在同一中心线上;7.沉桩过程中应经查观测桩身的垂直度,若桩身垂直度偏差超过1%时,应找出原因并设法纠正;当桩尖进入较硬土层后,严禁用移动桩架等强行回板的方法纠偏;8.沉桩过程中,出现贯入度反常、桩身倾斜、位移、桩身或桩顶破损等异常情况时,应停止沉桩,会同设计、勘察、总包、业主、监理等共同分析原因,等查明原因并进行必要的处理后,方可继续进行施工;9.接桩时,其入土部分管桩的桩头宜高出地面0。
5—1m;10.下节桩的桩头处宜设导向箍,以便与上节就位,接桩时上下节桩段应保持对直,错位偏差不宜大于2mm;11.接桩焊接前应先确认管桩接头是否合格,上下端板表面应用铁刷子等处理干净,坡口处应刷至露出金属光泽,并清除油污和铁锈;12.接桩焊接时,宜先在坡口圆四周上对称点焊4—6点,待上下桩节固定后拆除导向箍再分层施焊,施焊宜对称进行;13.焊接采用手工焊接时,焊接层数宜为三层,第一必须用Φ3。
2mm电焊条打底,确保根部焊透,第二、三层方可用粗焊条(Φ4mm或Φ5mm),一般采用E4303或E4316焊条,内层焊渣必须清理干净后方可施焊外一层,焊缝应连接饱满,电焊厚度宜高出坡口1mm,其质量应符合GB20205-2001中二级焊缝要求;14.焊接采用二氧化碳保护焊时,所用的气瓶上必须装有预热器和流量计,气体纯度不得低于99.5%,在使用前要做放水处理,瓶内压力应大于1.0Mpa,焊丝直径≤2.0mm时的气体流量宜控制在10—25L/min,焊接层数宜为三层,焊缝应连接饱满,厚度宜高出坡口1mm,其质量应符合GB50205—2001中二级焊缝要求;15.焊接接头应自然冷却后才可继续沉桩,冷却时间不宜少于8min,严禁用水冷却或焊好后立即沉桩;16.明浜、暗浜、松软地基未经处理不得沉桩,待处理好后再沉桩;17.管桩装卸时要轻起轻放,严禁抛掷、碰撞、滚落和在场地上以直接拖拉桩身方式来代替运输;18.沉桩前管桩吊运要保持平衡,防止桩身碰撞受损,以保护桩身的完整;19.桩的堆放场地要平整、坚实,产品应按规格、类型分别堆放,桩的两端0。
预应力管桩常见质量问题、原因与预防措施1、桩身断裂(1)现象:在开展压桩工序时,桩身如果突然倾斜错位,而桩尖处土质无特殊变化,贯入度却突然加大,施压油缸的油压表计显示突然下降,机台晃动亚种,这时可能就发生桩身断裂的质量问题。
(2)原因:①桩身加工的弯曲度超过规范规定,桩尖偏离桩的纵轴线较过大,压桩过程中桩体倾斜或弯曲;②桩入土后,遇到坚硬障碍物(岩石、旧埋设物),把桩尖挤到一侧;③插桩本身不垂直,在压入某深度后,用移机方法来纠正,使桩体产生弯折;④多段桩施工时,相连接的两段桩不在同轴线位置上,焊接后产生弯曲;⑤桩材混凝土强度不达标,在堆放、吊运准备工作中已经产生裂纹或断裂而没被发现。
(3)预防措施:施工前应该清理干净桩位下的障碍物,必要时应该对每个桩位用针探检查;②加强桩材检查,如果桩身弯曲超过规定(L/1000且<20mm)或者桩尖不在桩纵轴线上不能使用;③在插桩施工中已经发现桩身不垂直就立即纠正,桩压入一定深度后若发生严重倾斜。
不能采用移机方法处理。
接桩时要保证上下两段桩在同轴线上。
端面间隙应该加垫铁片并塞牢;④桩的堆放和吊运应严格执行规范规定,若桩身出现裂缝且超过验收标准必须严禁使用。
2、桩顶损坏(1)现象:在沉桩过程中,桩顶出现损坏。
(2)原因:①桩材混凝土配合比不好,施工中控制不严格,养护做的不好;②桩顶端面不平整,导致桩顶端面与桩轴线之间不垂直;③桩顶与送桩杆的接触部位不整齐,送桩时导致桩顶端面局部应力集中而损坏。
(3)预防措施:①制作桩体时,离心要均匀,桩顶加密箍筋要确保位置准确,并按规范养护;②沉桩前必须检查桩顶是否有凹凸的现象,保证端面垂直于轴线,桩尖不得偏斜,若不符合规范要求严禁使用,或经过必要修补处理合格后才能使用;③检查送桩杆与桩身的接触面平整度,如不平整必须开展相关处理才能使用。
3、桩位偏移(1)现象:在静力压桩过程中,相邻桩身产生横向位移过大或桩身上浮。
(2)原因:①桩进入土层后,可能遇到大块坚硬的岩石,将桩尖挤到一侧;②多段桩施工时,相接的两段桩轴线不一致,焊接后管桩整体弯曲;⑧桩基数量过多且桩距不大,静力压桩时土层被挤压到极限后必然向上隆起,相邻的桩被拔起;④在软土地基场地中施压密集群桩时。
预应力管桩施工安全技术交底1. 引言预应力管桩施工是一种常见的土木工程施工方法,它在建筑、桥梁、道路等工程中发挥着重要的作用。
然而,由于施工过程中存在一定的危险性,必须严格按照相关安全技术规范进行操作,以确保施工人员和周围环境的安全。
本文将重点介绍预应力管桩施工中的安全技术措施和注意事项。
2. 施工现场安全措施2.1 施工现场布置在进行预应力管桩施工之前,需要对施工现场进行合理布置。
首先,应设立施工区域和安全警示区,用明显的标识标示出来,以提醒过往人员注意施工区域;其次,应保证施工现场通风良好,以防止一氧化碳中毒等事故发生;此外,还要确保施工现场的整洁和有序,防止杂物堆积导致的意外伤害。
2.2 安全通道设置为了应对紧急情况,必须设置安全通道并保持畅通。
安全通道应沿着施工现场的两侧设置,具备足够的宽度和载重能力,以保证施工人员和机械设备的安全疏散。
2.3 施工人员安全培训在施工现场,所有参与施工的人员都必须接受相关安全培训,并熟悉施工操作规程和应急预案。
特别是对于涉及高空作业、起重设备操作以及电气设备操作等危险环节,必须进行专门的培训和考核,确保施工人员具备相应的技能和素质。
3. 施工要点及注意事项3.1 钻孔前准备工作在进行预应力管桩施工之前,必须进行钻孔前的准备工作。
首先,要进行地质勘探和钻孔施工方案设计,以了解地层情况,确定钻孔的位置和深度。
其次,需要对钻孔设备进行检查和维护,确保其正常运行。
最后,在钻孔前要对施工现场进行清理,清除杂物和障碍物,确保钻孔的顺利进行。
3.2 钻孔操作注意事项在进行钻孔操作时,需要注意以下事项:•操作人员必须穿戴好个人防护用品,包括安全帽、劳保鞋、带防护眼镜的安全眼镜等;•钻孔设备必须经过严格检查,并保持良好状态;•钻孔操作必须按照预定顺序进行,不得擅自变更;•防止钻孔过程中的土层坍塌,可采用套管或注浆等措施进行支护。
3.3 预应力管桩注浆施工在进行预应力管桩注浆施工时,需要注意以下要点:•注浆施工必须由经过培训的专业人员进行;•注浆材料必须符合相关标准,并按照规定比例进行调配;•注浆过程中,要对注浆管的位置和状态进行监测,确保每个孔内注浆均匀;•注浆完成后,要对注浆管进行清洗和维护,以保证下次使用。
预应力管桩施工安全技术交底一、前言预应力管桩是现代土建工程中常用的一种建筑模式,其优点是本身承载能力强,特别适合在软土地和深层地下水位等条件差的土壤中使用。
但是施工过程中也存在一些安全隐患,需要我们逐一审视、排除。
本文将对施工人员在预应力管桩施工中需要特别注意的技术和安全问题进行详细阐述,希望对大家的实际施工工作有所帮助。
二、施工前的准备1. 地质勘探在开始预应力管桩施工之前,必须对工程现场进行地质勘探。
勘探范围应不小于管桩直径两倍,勘探深度应不小于管桩埋深加2m,以明确开挖土层范围、岩石级别及其强度特征、地下水状况、土的物理力学性质等,作为施工方案制定的重要依据。
2. 施工方案根据地质勘探成果,绘制出管桩开挖、钢筋制作、模板制作、混凝土浇筑、预应力放松次序等流程图,并制定管理、检查措施,严格按照施工方案进行管桩施工作业。
三、施工过程中的安全技术要求1. 开挖施工(1)开挖宽度管桩开挖应按设计要求进行。
在狭窄空间内施工时,应尽量减小开挖范围,严禁用手工开挖,尽量采用机械开挖;开挖过深的区域应加强检查,做好土体排水和加固措施。
(2)支护加固为减小管桩开挖这一高风险施工环节的安全风险,在管桩开挖前要进行支护加固。
支护形式包括钢筋网片、预制混凝土板、挂网支护等,并加强排水措施,确保开挖环境安全。
2. 钢筋制作(1)钢筋加工在制作钢筋时应严格按设计要求加工。
对于出现坏筋、划轮痕迹、断肚缺口等情况的钢筋,必须进行剔除或修理。
(2)焊接加工焊接加工过程中要进行防火措施,严禁在易燃物质附近进行焊接作业。
同时,焊接接头应满足要求,须进行检查,确保符合要求。
3. 砼浇筑(1)施工操作在砼浇筑过程中,应严格按照施工方案进行,注意砼的浆化程度,确保浇注环节不出现浆液冷凝、过缺等现象。
(2)砼品质应对每一泵送的砼实施检测并建立质量台帐。
如出现施工状况变化、跨夜停工等状况,必须重新检测。
4. 预应力张拉(1)张拉作业位置与方位张拉作业时需要根据预应力钢筋的张拉方向、张拉轨迹及钢塑管保护范围的设定等因素确定张拉机具的设置位置及方位。
预应力管桩工程的施工质量控制要点1、预应力管桩的生产和质量控制要符合相关标准和规范,施工单位应检查管桩的外观、尺寸、钢筋、预应力钢束的位置和张力等质量指标,确保管桩的质量符合设计要求。
2、施工单位应按照施工组织设计和施工方案的要求进行施工,特别是在打桩过程中,应注意控制桩的竖直度和水平度,避免桩身弯曲或者偏斜。
3、在灌浆过程中,应保证灌浆料的质量和比例,避免出现灌浆不足或者过多的情况,同时应注意灌浆的均匀性和密实度,避免出现空洞或者孔洞等缺陷。
4、施工单位应按照设计要求进行桩顶处理,特别是在钢筋连接和预应力钢束张拉的过程中,应注意控制张拉力的大小和均匀性,避免出现钢筋错位或者预应力钢束断裂等问题。
5、施工单位应按照施工组织设计和施工方案的要求进行桩基验收,特别是在进行桩顶荷载试验时,应注意控制试验荷载的大小和持续时间,避免出现桩身破坏或者变形等问题。
四、施工安全管理1、施工单位应制定健全的安全管理制度和安全责任制度,加强对施工人员的安全教育和培训,确保施工过程中的安全生产。
2、施工单位应按照相关规定和标准进行施工现场的安全防护和安全检查,特别是在进行高空作业和机械作业时,应注意控制风险和安全风险。
3、施工单位应按照相关规定和标准进行现场环境保护和污染防治,特别是在进行土方开挖和灌浆作业时,应注意控制粉尘和噪声等污染物的排放,保护周围环境和居民的健康。
在进行工程桩施工之前,需要先进行试桩,并根据地质勘察资料、设计文件和试桩情况确定最大压桩力、最小压桩力、最大桩长和最小桩长。
待试桩检测结果出来后,再提供桩长、压桩力、单桩承载力值等数据给设计方,才能出正式的施工图纸。
预应力管桩进场后,需要进行验收。
监理工程师和购货方代表要根据合同订货的质量等级按检验批进行验收,并审查出厂产品合格证和质量检验证书。
同时,还需要对外观质量进行检查,包括粘皮和麻面、桩身合缝漏浆、局部磕损、内外表面不允许有露筋、断筋、脱头现象、内外表面砼不允许有塌落现象等方面。
预应力管桩基础设计应注意的问题【提要】本文主要从岩土工程的观点来探讨预应力管桩的应用条件,提出管桩基础设计应注意的几个问题;①工程勘察问题;②单桩承载力问题;③收锤标准问题;④不宜应用管桩的工程地质条件问题。
经过十年来的推广应用,预应力混凝土管桩作为一种较新型的基桩已被广东土木界所接受。
广东现有管桩厂四五十家,年生产量四百万米左右,占全国的三分之二以上。
目前广东高层建筑桩基主要采用人工挖孔桩、冲钻孔灌注桩和预应力管桩。
在10-40层楼房的基础工程中,原来采用人工挖孔桩和冲钻孔灌注桩的,有不少已被预应力管桩所替代,这是因为预应力管桩具有工程造价较便宜、质量较可靠、长度易调整、施工速度快、监理方便、检测时间短、现场简洁等优点。
但是,若对管桩的应用条件认识不清,对使用方法掌握不当,也会发生工程质量问题。
下面就设计预应力管桩基础应注意的问题谈一些看法。
一、管桩的应用条件了解管桩的应用条件,对控制管桩基础的设计质量非常有益。
管桩的制作质量要求已有国家标准《先张法预应力混凝土管桩》(GB13476-92)。
管桩按混凝土强度等级分为:预应力混凝土管桩和预应力高强混凝土管桩。
前者代号为PC桩,其混凝土强度等级一般为C60或C70;后者代号为PHC桩,混凝土强度等级为C80,一般要经过高压蒸养才能生产出来,从成型到使用权用的最短时间只需三四天。
管桩按抗裂变距和极限变距的大小又可分为:A型、AB型、B型,有效预压应力值约3.5~6.0Mpa的有效预压应力,打桩时桩身混凝土就可能不会出现横向裂缝,所以,对于一般的建筑工程,采用A类或AB类型桩就行。
目前,广东地区常用的管桩规格如表1。
常用管桩规格表:外径(㎜)壁厚(㎜)混凝土强度等级节长(㎜)承载力标准值(KN)适用楼层30065-75C60-805~11600.~9006~12 40090-95C60-805~12900~17006~18 500100C60-805~121800~235010~30 550125C805~122000~270020~35 600105-130C806~131800~250010~30管桩的施工方法即沉桩方式有六七种之多。
预应⼒管桩使⽤必须注意的⼀些问题主的端承摩擦桩。
⼴东其他许多地区基岩埋藏较浅,约10~30m,且基岩风化严重,强风化岩层厚达⼏⽶、⼗⼏⽶,这样的⼯程地质条件,最适合预应⼒管桩的应⽤。
预应⼒管桩⼀般可以打⼊强风化岩层1-3m,即可打⼊N=50~60的地层;管桩不可能打⼊中风化岩和微风化岩层。
这是⼀个基本概念,弄不清这个概念就⽆法正确应⽤预应⼒管桩。
预应⼒管桩的应⽤,同基他任何桩型⼀样都有基局限性。
有些⼯程地质条件就不宜⽤预应⼒管桩。
主要有下列四种:(1)孤⽯和障碍物多的地层不宜应⽤;(2)有坚硬夹层时不宜应⽤或慎⽤;(3)⽯灰岩地区不宜应⽤;(4)从松软突变到特别坚硬的地层不宜应⽤。
详见下节2.4条.⼆、管桩基础设计应注意的问题2.1⼯程勘察问题勘察是设计的前提。
错误的勘察必然会导致错误的设计。
⽬前⼯程勘察存在以下问题:①勘察是设计的前提。
错误的勘察点要适当加密。
就是⼀些⼩型⼯程,勘察点也不宜少于五个。
有些建设单位为省勘察费⽤⽽减少必要的勘察点,结果导致打桩施⼯时的更⼤浪费甚⾄失败。
②标贯试验次数少管桩⼯程要求地质勘察报告中多提供有⽤的N值,所谓有⽤的N值,主要是遇到砂夹层、下卧软弱层、残积层及强风化岩层时多做⼀些标贯试验,残积层最好每2m、强风化岩层最好每1m测⼀次N值,有利于配桩和打桩收锤。
有些勘察单位往往在持⼒层上⾯的软⼟层中做了许多标贯试验,⽽在硬夹层和强风化岩层中⼀个也不做,这样会给设计和施⼯带来许多困难,甚⾄会引起⼯程质量中故。
③勘察中的弄虚作假个别勘察单位作风不正。
有些孔根本没有钻探,凭空写出来。
有些⼟层随意升级,如将残积⼟定为强风化岩,将强风化岩定为中风化岩。
设计⼈员根据这些报告确定管桩的持⼒层,必然出差错。
④标贯值不准⼀个原因就是试验设备不标准,如锤不是63.5kg,落距不是76cm;另⼀原因就是触探杆长度校正系数取值问题,现⾏国家规范列出的触探杆长度最长21m,校正系数为0.7,⽽⼴东30~40的管桩是常见的,根据⼴东经验,30m时校正系数为0.61,39m为0.52,有些勘察单位将⼤于21m的触探杆长度校正系数为0.7m,这就会引起对持⼒层的误判。
预应力管桩工程的施工质量控制要点预应力管桩是一种高性能、高质量的地基处理工程,其应用广泛,常常被用于桥梁、高层建筑、港口码头等工程的基础建设中。
但是,预应力管桩施工过程中存在着一些质量控制问题,这些问题会直接影响到工程质量和安全性。
因此,在预应力管桩工程中,施工质量的控制十分重要。
以下是预应力管桩工程施工过程中需要注意的质量控制要点。
1. 钢筋及预应力钢束质量控制在预应力管桩的施工中,钢筋及预应力钢束的质量控制是至关重要的。
1.1 钢筋的质量控制在施工过程中,应严格控制钢筋的质量,首先对钢筋进行查验,对不合格的钢筋立即予以更换。
1.2 预应力钢束的质量控制与钢筋相比,预应力钢束需要更加严格的质量控制,由于预应力钢束直接影响着桩体的受力情况,因此不得存在质量问题。
在选用预应力钢束时,应提前进行试验,排查潜在的质量问题,保证预应力钢束的合格率。
2. 混凝土浇筑及养护质量控制混凝土浇筑及养护环节是预应力管桩工程中的关键过程,对工程质量和寿命的影响重大。
2.1 混凝土的配制控制在混凝土的配制中,粉料的掺量必须按照设计要求进行搅拌,同时对混凝土的骨料比例、水灰比等进行控制,避免出现水泥不足或过多等质量问题。
2.2 混凝土浇筑的质量控制在混凝土浇筑过程中,应掌握好浇筑深度和浇筑速度,保证混凝土的均匀性,同时掌握好浇筑时间,防止混凝土失效。
在施工过程中,应严禁出现空鼓、夹渣、裂缝、气孔等现象,确保混凝土的密实度。
2.3 混凝土养护的质量控制混凝土浇筑后,应尽早对其进行养护,以保证混凝土的强度和耐久性。
养护时间一般为14天左右,养护过程中应注意控制水分和温度,防止混凝土过早干燥。
同时,应防止混凝土表面空鼓和龟裂等问题。
3. 管片的质量控制管片是预应力管桩的重要组成部分,其质量直接关系到预应力管桩工程的强度和稳定性。
3.1 管片的制造在制造管片时,应严格控制管壁厚度和管径,避免管片出现不合格问题。
同时,对管壁的打砂、除锈和涂漆等工作进行质量掌控。
预制桩(预应力管桩)安全规程预制桩(预应力管桩)是一种常用的土建结构材料,用于基础工程、桥梁工程、建筑工程等,具有承载力大、强度高、稳定性好等优点。
为了确保预制桩的安全使用,需要遵循一些安全规程。
一、施工前的安全准备(一)前期安全检查:在施工前,需要进行安全检查,包括评估周围环境情况、制定安全规划、安排应急预案等。
同时,还要对预制桩的生产、质量进行检查,确保符合相关标准。
(二)员工安全教育:对所有参与施工的工作人员进行安全教育,让他们了解预制桩的特性、使用方法、安全要求等,提高他们的安全意识。
(三)场地安全设置:设置安全警示标志、警示线、安全网等,确保场地安全,避免人员、车辆等误入施工区域。
二、预制桩安装的安全要求(一)插入预制桩时,应控制插入速度,严禁过快或过慢,避免断裂或螺旋桩变形。
(二)预制桩穿过地层、岩石时,应进行勘探、钻孔等作业,根据地层情况采取相应的防护措施。
(三)预制桩的倾斜或纵向偏移不得超过规定标准范围。
如未满足要求,应及时采取补救措施。
(四)预应力管桩施工阶段,应定期检查预应力管桩张拉压力,确保张拉压力在规定范围内。
(五)预制桩施工期间,应设有相应的安全防护措施,如安置网罩、挡板、钢棚等设备,确保人员安全。
三、施工后的安全要求(一)离开工作现场前,应进行安全检查,检查预制桩的状态是否正常、设备是否归位等。
(二)施工场地应保持干净整洁,清理无用的材料,防止破碎桩、松散的钢筋等伤害工作人员。
(三)设备的维护保养:对使用的机械设备进行定期维修及保养,确保设备的使用效果和安全性。
综上所述,预制桩在建筑工程中有着巨大的作用,为了保证人员和设备的安全,需要严格遵守上述的安全规程,确保施工安全、质量和进度的有效控制。
主的端承摩擦桩。
广东其他许多地区基岩埋藏较浅,约10~30m,且基岩风化严重,强风化岩层厚达几米、十几米,这样的工程地质条件,最适合预应力管桩的应用。
预应力管桩一般可以打入强风化岩层1-3m,即可打入N=50~60的地层;管桩不可能打入中风化岩和微风化岩层。
这是一个基本概念,弄不清这个概念就无法正确应用预应力管桩。
预应力管桩的应用,同基他任何桩型一样都有基局限性。
有些工程地质条件就不宜用预应力管桩。
主要有下列四种:(1)孤石和障碍物多的地层不宜应用;(2)有坚硬夹层时不宜应用或慎用;(3)石灰岩地区不宜应用;(4)从松软突变到特别坚硬的地层不宜应用。
详见下节2.4条.二、管桩基础设计应注意的问题2.1工程勘察问题勘察是设计的前提。
错误的勘察必然会导致错误的设计。
目前工程勘察存在以下问题:①勘察是设计的前提。
错误的勘察点要适当加密。
就是一些小型工程,勘察点也不宜少于五个。
有些建设单位为省勘察费用而减少必要的勘察点,结果导致打桩施工时的更大浪费甚至失败。
②标贯试验次数少管桩工程要求地质勘察报告中多提供有用的N值,所谓有用的N值,主要是遇到砂夹层、下卧软弱层、残积层及强风化岩层时多做一些标贯试验,残积层最好每2m、强风化岩层最好每1m测一次N值,有利于配桩和打桩收锤。
有些勘察单位往往在持力层上面的软土层中做了许多标贯试验,而在硬夹层和强风化岩层中一个也不做,这样会给设计和施工带来许多困难,甚至会引起工程质量中故。
③勘察中的弄虚作假个别勘察单位作风不正。
有些孔根本没有钻探,凭空写出来。
有些土层随意升级,如将残积土定为强风化岩,将强风化岩定为中风化岩。
设计人员根据这些报告确定管桩的持力层,必然出差错。
④标贯值不准一个原因就是试验设备不标准,如锤不是63.5kg,落距不是76cm;另一原因就是触探杆长度校正系数取值问题,现行国家规范列出的触探杆长度最长21m,校正系数为0.7,而广东30~40的管桩是常见的,根据广东经验,30m时校正系数为0.61,39m为0.52,有些勘察单位将大于21m的触探杆长度校正系数为0.7m,这就会引起对持力层的误判。
三是当标贯深度达不到30cm时又如何表达N值,常用的换算方法不能反应实际情况。
⑤提供的岩土力学指标不符合实际目前有些勘察人员对建工方面的岩土标准不熟,对基础工程更是隔行隔山,加之现行规范对管桩基础没有专门的规定,给出的设计参数比实际偏小许多,不利于管桩的推广应用。
⑥标贯本身试验的缺陷目前我国的现场标贯试验几乎全是在水冲成孔中进行的,有的特种土层,遇水后立即软化,现场测得的贯入击数比实际偏低很多,根据这样的标贯击数来判断管桩的可打性,有时也会出差错。
2.2单桩承载力问题①管桩的竖向承载力按现行规范公式计算普遍偏低对于入土深度40m以上的超长管桩,采用现行规范提供的设计参数,是可以求得较高的承载力,但对于一些10~20的中短桩,尤其象广州开发区那样的地质,强风化岩层顶面埋深约20m,地面以下16-17m 都是淤泥软土,只有下部2-3m才是硬塑土层,这种桩尖进入强风化岩层1-3m的管桩,按现行规范提供的设计参数计算,承载力远远偏小,有时计算值要比现在实际应用值小一半左右。
单桩承载力设计值定得很低,会造成很大浪费。
事实上,管桩有其独特之处,管桩穿越土层的能力比预预制方桩强得多,管桩桩尖进入风化岩层后,经过剧烈的挤压,桩尖附近的强风化岩层已不是原来的状态,岩体承载力几乎达到中风化岩体的原状水平,据对多知试压桩试验结果进行反算以及广州开发区建总对管桩应力实测数据表明,管桩桩尖进入强风化岩层后qp=5000~6000 kPa,qs=130~180kPa,而现行的规范没有列出强风化岩体的设计参数,一般的设计人员参照坚硬的土层,取qp=2500~3000 kPa,qs=40~50 kPa,这样的设计结果必然偏小。
1991年笔者在《预应力管桩的设计、施工和工程质量控制》一文中提出了一个估算桩尖进入强风化岩层的管桩单桩竖向承载力标准值的经验公式。
Rk=100NAp+UpΣqsiLi式中Rk——管桩竖向承载力标准值;N——桩端处强风化岩的标贯值;Ap——桩尖(封口)投影面积;Up——管桩桩身外周长;Li——各土层划分的各段桩长;qsi——桩周土的摩擦力标准值,按GBJ7-89规范附录十五所列数值的上限(高值)取用,强风化岩的qs值取150 kPa。
公式适用范围:a、管桩桩尖必须进入N≥50的强风化岩层,当N﹥60时,取N=60;b、当计算出来的Rk大于桩身额定承载力Rb时,取Rk为额定承载力Rb。
所谓桩身额定承载力就是桩身最大允许轴向承压力,目前我国管桩生产厂家流行的算式是套用日本和英国的公式,即Rb=1/4*(fce-σpc)·A式中Rb——管桩桩身额定承载力;fce——管桩桩身混凝土设计强度,如C80时,取fce=80 kPa;σpc——桩身有效预应力;A——桩身有效横截面积。
]②桩间距大小影响管桩的承载力规定桩的最小中心距是为了减少桩周应力重迭,也是为了减少打桩对邻桩的影响.<建筑桩基技术规范>(JGJ94-94)规定挤土预桩排数超过三排(含三排)且桩数超过9根(含9根)的摩擦型桩基,桩的最小中心距为3.0d。
目前,大面积的管桩群,在高层建筑的塔楼基础中被广泛应用,有的一个大承台含有管桩200余根。
如果此时桩间距仍为3.5甚至3.0,打桩引起的土体上涌现象很明显,有时甚至可以将施工场地地面抬高1米左右,这样不仅影响桩的承载力,还可以将薄弱的管桩接头拉脱。
因此高层建筑主楼的管桩基础,最小桩间距为4.0,有条件时采用4.5,这样挤土影响可大大减少,对保证管桩的设计承载力很有帮助。
当然,太大的桩间距又会增加桩承台的造价。
③对静载试桩荷载最大值的不同理解将会引起对管桩承载力的不同评价现行基础规范采用RK和R两种不同承载力表达方式,Rk是单桩的竖向承向承载力标准值,R是单桩竖向承载力设计值,对桩数为3根或3根以下的桩承台,取R=1.1 Rk,四根或四根以上的桩承台取R=1.2 Rk。
检验单桩竖向承载力时是用2 Rk还是用2R来进行静载荷试验?不少设计人员往往要求将二倍的单桩承载力设计值作为静载试验荷载值来评价桩的好坏。
这是一种误解。
按规范要求,应以2 Rk作为最大荷载值来检验桩的承载力,因为2 Rk等于单桩竖向极限承载力。
如果用2倍单桩承载力设计值,也即用2.4 Rk 或2.2 Rk(大于极限承载力)为最大荷载来试压,对一些承载力富余量较多的管桩,是可以过关的;对一些承载力没什么富余的管桩,按2 Rk来试压,是可以合格的,按2.4 Rk来试压是不合格的,结论完全不一样。
2.3收锤标准问题收锤标准即停止施打的控制条件与管桩的承载力之间的关系相当密切,尤其是最后贯入度,常常被作为收锤时的重要条件,但将最后贯入度作为收锤标准的唯一指标的观点值得商榷,因为贯入度本身就是一个变化的不确定的量:①不同柴油锤贯入度就不同重锤与轻锤打同一根桩,贯入度要求不一样。
②不同桩长贯入度要求不同同一个锤打长桩和打短桩,贯入度要求不一样。
根据动量原理,冲击能相同,质量大(长桩)的位移小即贯入度小,反之贯入度大。
所以,承载力相同的管桩,短桩的贯入度要求可大一些,长桩的贯入度应该小一些。
③收锤时间不同贯入不一样在粘土层中打管桩,刚打好就立即测贯入度,贯入度可能比较大,由于粘土的重塑固结作用,过几小时或几天再测试,贯入度就小得多了,在一些风化残积土很厚的地区打桩,初时测出的贯入度比较大,只要停一二个小时再复打,贯入度就锐减,有的甚至变为零。
而在砂层中打桩,刚收锤时贯入度很小,由于砂粒的松驰时效影响,过一段时间再复打,贯入度可能会变大。
④有无送桩器测出的贯入度不一样因为送桩器与桩头的连接不是刚性的,锤击能量在这里的传递不顺畅,所以,同一大小的冲击能量,直接作用在桩头上,测出的贯入度大一些,装上送桩器施打,测出的贯入度小一些。
为要达到设计承载力,使用送桩器时的收锤贯入度应比不用送桩器的收锤贯入度要严些。
⑤不同设计在承载力贯入度要求也不同一般来说,同一场区同一规格承载力设计值较低的桩,收锤贯入度要求大一些,反之,贯入度可小一些。
⑥不同设计承载力贯入度的“灵敏度”不同以桩侧摩阻力为主的端承摩擦桩,对贯入度的“灵敏度”较低,摩阻力占的比例越大,“灵敏度”越低;而以桩端阻力为主的摩擦端承桩,由于要有足够的端承力作保证,收锤时的贯入度要求比较严格,也可说这类桩对贯入度的“灵敏度”高。
广东近十年来应用管桩已有1000多万米,大多数(80%)管桩的桩尖座落在强风化基岩上,一般来说,桩尖进入N=50~60的强风化岩层中,单桩承载力标准值可达到或接近管桩桩身的额定承载力,贯入度大多数为15~50㎜/10击,说明桩锤选小了,换大一级柴油锤即可解决问题。
用重锤低击的施打方法,可使打桩的破损减少到最低程度,承载力也可达到设计要求。
收锤标准应与场地的工程地质条件、单桩承载力设计值、桩的种类规格长短、柴油锤的冲击能量等多种因素有关,收锤标准应包括最后贯入度、桩入土深度、总锤击数、每米锤击数及最后1m锤击数、桩端持力层及桩尖进入持力层深度等综合指标。
这些综合指标不是无侧重的,据笔者经验,桩端持力层、最后贯入度或最后1m锤击数这几个指标是收锤标准中的主要指标。
桩端持力层是定性控制,最后贯入度或最后1m 锤击数是定量控制。
当然,主要指标也会随着工程条件不同而不所不同,如摩擦桩,上述三个指标都不是主要指标,桩长才是主要控控制指标。
就是摩擦端承桩,上述三个主工指标也会随着地质条件的变化而变化,如强风化岩上面有10多米甚至更厚的坚硬风化残积土层,管桩桩端持力层并非一定要打到强风化岩层,大致进入坚硬风化残积土层,管桩桩端持力层并非一定要打到强风化岩层,大致进入坚硬的风化残积土层8m左右即要满足设计承载力和沉降要求,若死死抱住非打到强风化残积土层不可的观点,有时桩的总锤击数可高达3000~4000击,这对工程质量并无益处,每米进尺锤击数也是一个不可忽视的参考指标,通过观察桩的每米进尺锤击数,可以清楚地看出桩长范围内土层的软硬及厚度,甚至可以判断桩尖进入强风化岩层的深度,为打桩收锤提供直观的信息。
所以,一定要具体情况具体分析,不能认为列出这么多收锤指标,收锤验收时一定要全部达以这些指标不可,应该有所侧重,突出重点,抓住主要矛盾,参考其他指标,作综合评定。
否则,又会走向事物的另一端,引起新的工程质量问题。
如何确定收锤标准?一般的规范都提出“宜通过试打桩确定”。
通过试打桩可以了解管桩的可打性,验证选锤的合理程度,提出较适合实际的收锤标准。
问题是大多数工程,试打桩以后没有立即进行静载荷试验,一般要等工程桩全部打完以后再做静载荷抽检,万一当初试打桩时收锤标准定得不当,等最后的静载荷试压结果出来,发现桩的承载力达不到设计要求,为时已晚,挽救非常困难,因而不少设计人员在试打桩时往往将收锤标准定得非常苛刻,从而与施工发生矛盾,为解决这一矛盾,笔者推荐有PDA打桩分析仪配合柴油打桩机进行现场试打桩,可以尽快地得出比较合理的收锤标准,方法是:①试打桩应选在地质钻探技术孔附近,按不少于1%工程桩数量且不少于3根进行;②按地质资料提供的桩入土深度再加长3~4m 作为配桩长度,用柴油锤按常规方法施打;③桩尖接近持力层时桩头外装上传感器,启动PDA,继续锤击;④根据土的性质估计土的恢复系数,如在粘性土层,取恢复系数α=1.2~1.25;砂土层取α=0.9~1.0;⑤当PDA显示瞬时阻力为2 Rk/α时停止锤击,记下每米锤击数、入土深度,测出最后贯入度,分析桩尖进入持力层深度;⑥经过24h再复打一次,若PDA测出的瞬时阻力达到2 Rk时,说明恢复系数估计正确,前一天测得的收锤指标可以作为今后施打试桩附近的管桩的收锤验收标准。