管桩断裂原因分析及处理方法

管桩断裂原因分析及处理方法（通用10篇）

篇1：管桩断裂原因分析及处理方法

关于对公路工程应用管桩处理分析

本文对PTC预应力管桩的特点、加固软基的`特性、施工工艺流程作了一番论述,并分析了施工中应注意的控制因素.

作 者：岳冠宇 作者单位：刊 名：四川建材英文刊名：SICHUAN BUILDING MATERIALS年，卷(期)：35(3)分类号：U415关键词：公路工程 地基 预应力管桩 处理分析

篇2：管桩断裂原因分析及处理方法

通过工程实例,对静压预应力管桩单桩竖向承载力达不到设计要求进行了分析,并提出了处理方法和结论建议.

作 者：孙明波 向博 SUN Ming-bo XIANG Bo 作者单位：孙明波,SUN Ming-bo(吉林省第一地质调查所,吉林,长春,130033)

向博,XIANG Bo(吉林省岩海工程勘察有限责任公司,长春,130033)

篇3：管桩断裂原因分析及处理方法

1故障过程

第一次是2013年3月27日汽轮机缸体异响, 2号瓦振动值达到92μm。停机打开上盖, 发现转子第十级叶片在不同位置断裂了3片叶片 (见图1) , 在各级隔板的静叶片末端和隔板套上都有较厚的粉状附着物。查看外部送检的锅炉水质检测报告全部合格, 内部化水检测记录本上磷酸根离子指标数次不合格。转子送到维修厂家, 拆出断裂叶片左右两侧各4片叶片进行探伤, 又发现其中有6片叶片销轴处出现裂纹, 总共更换10片叶片。做低速动平衡后返厂安装调试, 4月21日并网发电。

第二次是2013年5月1日, 同样出现一声异响, 2号瓦振动值达到56μm, 拆卸检查, 是第十级叶片其他部位的叶片发生断裂。由此我们判断认为是第十级叶片存在加工质量问题。对叶片进行探伤检查, 更换有问题的叶片。同时定制第十级叶片一套 (156片叶片及156根销轴) , 以备更换。5月20日转子安装调试, 5月25日并网发电。

在5月27日, 转子第三次出现异响, 1号和5号推力瓦温度上升到59℃, 2号瓦振动值由之前的39μm增加至46μm。由于温度和振动比较稳定, 没有持续增大, 设备继续运行至2013年7月2日计划性停机, 将拆出转子发往汽轮机厂家, 检查发现第十级叶片断裂12片。

将第十级叶片全部更换, 7月18日返厂, 7月24日正式并网发电。9月6日和7日都出现转子异响, 同时1~4号轴瓦振动值均有增加。根据之前的几次事故经验, 判断为叶片再次断裂。

这次汽轮机出现异响, 彻底证明了问题不是由叶片加工质量引起的。由于两线采用的是同一套图纸, 由同一厂家制造, 可排除设计方面的问题。我们也曾将断裂的叶片送检做电镜及能谱分析, 材质没有问题, 裂口没有腐蚀疲劳和共振疲劳的特征。

为避免停机造成损失, 在分析运行数据后, 决定加强监控, 维持生产, 同时准备维修计划和维修备件。继续运行到9月26日, 2号瓦振动值达到52μm, 停机检查发现第十级断裂和受损的叶片有62片。

2问题查找及处理

1) 叶轮积盐及蒸汽品质差

事故后打开汽轮机上盖, 发现转子叶片、隔板、隔板套和缸体内壁都有大量的沉积附着物。送样经专业单位检测结果为:Ca (以Ca CO3计) 54.73%, P (以PO43-计) 11.19%, Fe (以Fe2O3计) 7.07%。取锅炉水和蒸汽样送另一家检测站进行品质检测, 多项不合格。除盐水的p H值样品检测值为4.7 (标准为8.0~9.5) ;给水硬度样品检测值为0.071~0.085mmol/L (超标2.8倍) , 甚至有一个样品检测值达到0.115mmol/L (超标3.8倍) ;窑尾饱和蒸汽和过热蒸汽的二氧化硅检测值26μg/L (超标1.3倍) 、铁离子为73μg/L (超标3.65倍) ;疏水的硬度检测值为0.310mmol/L (超标124倍) 、铁离子210μg/L (超标4.2倍) 。由此判断蒸汽品质很差。进一步现场了解, 化水岗位工反映每次加药开泵需要2h甚至更长时间 (一期0.5h就可以完成) , 同时磷酸根指标忽高忽低很难控制, 频繁超标。停炉检查高低压包, 发现锅筒内腐蚀严重, 沉积盐较多, 多个汽水分离器偏倒, 加药管堵塞。

上述现象说明锅炉水处理作业人员的技术培训、现场操作和管理工作不到位。立即安排专业现场培训, 制定操作规范, 同时增加一名专职的班长跟踪化水工作。安排专人从锅筒内拆出加药管冲洗清理, 恢复焊接偏倒的汽水分离器, 清理冲洗锅筒内的沉积物。重新投入运行后加药时间缩短到0.5h以内, 调整方便, 检测指标容易控制。

针对锅炉腐蚀严重, 我们在给化水管道位置通过计量泵按照0.5%左右的控制浓度加入氨水, 每2h检测一次水的p H值, 保证给水的p H值控制在8.5~9.5之间。同时在窑头锅炉溶液箱按照4%的配比浓度通过计量泵加入亚硫酸钠溶液, 亚硫酸根指标控制在10~30mg/L。加入亚硫酸钠的目的是将水中的溶解氧还原, 并且将水中的铁和铜还原起到化学除氧的作用。同时在窑头锅炉溶液箱加入磷酸三钠和氢氧化钠溶液, 通过磷酸根分析仪检测磷酸根离子, 通过测碱度和氯离子浓度控制加药量。

2) 汽轮机缸体

检查汽轮机缸体内部的各疏水孔, 除第十级外, 其余疏水孔均与缸内壁平齐。第十级Φ20mm疏水孔位置在缸体的一个加强立筋上, 高出隔板底平面20.5mm, 高出缸体内壁71.5mm, 存在疏水不及时。由此判断缸体内积水发生水冲击是造成第十级叶片频繁断裂的主要原因。处理方式为人工用手枪钻从立筋的两侧各打一个Φ10mm的通孔, 将可能汇集到内壁的水直接及时排掉, 防止再次出现水击现象。

3) 疏水管

检查汽轮机缸体外部疏水管是否畅通。检查5个疏水节流孔板, 发现三种规格 (Φ5mm、Φ10mm和Φ15mm) 的节流孔板现场没有按照图纸要求的对应位置进行安装, 说明在安装期间这点细节没有跟踪落实到位。将七、八级叶片下面的疏水管尽量以最近距离从汽轮机缸体上接到热水井。将第九级叶片下的疏水管直接接到冷凝器, 并将疏水阀常开。将第十、十一级之间少接的一根从节流孔板到冷凝器的Φ25mm的疏水管补装上。复查Φ25mm、Φ38mm各疏水管的管径, 防止安装期间混装。在运行期间每小时安排人员对各疏水管进行检查, 防止堵塞而出现积水返回汽缸现象。

4) 汽水分离器

为防止补汽含水量大, 在进汽轮机前的补气管道上加装一个型号为PN0.25, DN250的汽水分离器。安装完成后, 才将补汽投入。

5) 膨胀节

冷油器管道增加一个膨胀节, 避免温升后对汽轮机缸体产生应力。

3效果

篇4：伸缩缝止水带断裂原因及处理方法

关键词伸缩缝；止水带；原因；控制措施

中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)012-0138-01

在建筑工程中，伸缩缝止水是一个非常重要又容易忽视的问题。止水带按选择材料可分为金属类、橡胶类、塑料类、密封胶类、复合止水材料等。为了使止水带能够适应温度变化、地基不均匀沉降等问题，在设置伸缩缝止水带时，一定要选择质量合格的止水带，并按照正确的施工工序进行，保证止水带不会因为建筑物变形而破坏，从而提高建筑工程的施工质量。

1止水带断裂的原因分析

1）设计原因。①根据地质勘察资料合理设计防水方案。当设计单位没有依据现场勘察的资料文件，未了解现场环境条件，就会忽视防水工程的设计；还有部分设计人员直接引用国家防水设计标准和图集，忽视有关防水的要求和措施，不会联系实际工程设计图纸，造成工程完工后，建筑物出现变形，造成止水带断裂而漏水。②设计单位忽视防水工程的重要性，直接套用伸缩缝防水设计的图集和标准。设计单位没有考虑现场环境，直接套用图集的后果就是造成防水效果达不到设计要求，如在设计地下室防水时，没有考虑对伸缩缝止水带挤压的作用，造成止水带断裂而渗漏。③设计没有考虑建筑物不均匀沉降，造成止水带撕裂。在设计中进行结构计算时，没有考虑到伸缩缝处的不均匀沉降，在设置止水带时，造成止水带断裂，防水效果差。

2）施工原因。①止水带的质量不合格。在材料进场时，没有做好验收管理工作，造成进场材料出现如质量缺陷等问题，导致止水带不能满足设计要求，而出现止水带断裂的情况。②止水带在安装过程中施工工艺不正确。在施工中没有对止水带进行质量控制，造成接触面脱离或产生气泡，使得止水带与混凝土连接不密实，形成不了密封的防水圈。③没有对止水带进行固定措施或者固定方式不正确。在混凝土灌注前没有对止水带进行固定，造成止水带被混凝土挤扁、扭曲、甚至挤出墙外，造成止水带不能起到防渗漏的作用。④混凝土收缩过大，造成止水带超过极限应力而断裂。混凝土施工配合比设计不合理，混凝土在后期收缩时超过止水带的极限拉应力，产生应力集中而被拉裂。

2处理措施

2.1材料控制

施工单位做好材料验收管理制度，有条件的单位可以利用计算机进行管理，方便材料管理人员进行材料的数量、规格、质量进行全面的监控。在建材市场选择材料时，项目材料采购人员可以带上一名经验丰富的技术人员进行选材，采购人员在选择材料时，必须对止水带的详细规格、各项技术参数了解清楚，做到心中有数，并适当的减少材料采购的成本，对于特殊要求的止水带，需要向厂家订做，保证所订做止水带满足国家规范和设计要求。

施工现场材料管理人员要对止水带的型号、数量、规格进行检查，并保留好质量合格证。为了保证所使用的止水带满足设计要求，必须在施工前进行止水带抽样复检，保证止水带的尺寸偏差、中心孔偏差应在规范要求的范围内；表面不允许有缺胶、开裂、分层等不合格现象；止水圆环的质量符合要求等。

做好止水带等材料的防护、保温措施，防止阳光暴晒、与有机溶液交叉存放等有损止水带质量的问题，保证止水带在使用前的质量满足要求；在施工中，为了保证外露的止水带不受破损，可以利用草绳包扎止水带，再将止水带利用马凳架空。

2.2施工控制

1）止水带的固定。止水带在各种荷载作用下会产生变形而发生体积膨胀，因此能起到密封防水的作用。按照施工方法可将止水带的施工分为埋入式和可卸式两种。①埋入式止水带安装固定。埋入式是将橡胶止水带在混凝土浇筑过程中部分或全部浇埋在混凝土中。在绑扎钢筋之前应在垫层上或下层混凝土上弹出伸缩缝定位线，以确定伸缩缝的位置。并进行支模工序，并保证定位线在模板外面，用来检测止水带的偏移，钢筋绑扎后放置止水带，将止水带两端用定位钢筋和扁钢固定。

用扁钢将止水带两端加紧并与受力钢筋或定位钢筋焊接，也可以在水平方向利用定型钢筋箍确保其位置的准确性。对于垂直设置的止水带可在定型钢筋上绑扎间距为300mm的混凝土垫块，并保证界面部位的平展。为保证水平止水带的中心标高，应在模板上确定出定位控制线，并在底板钢筋点焊有止水环的钢筋棒用来检查标高，对于止水带的垂直方向，可用吊线锤绑在底部的控制点来控制止水带的垂直度。

为了固定止水带，可以利用方木固定在两侧夹住止水带，并用扣件和铅丝将外侧的钢管支撑体与模板固定连成一个整体。

浇捣和定位止水带时，应注意浇捣的用力大小，以免用力过大而刺破止水带。如发现有破裂现象应及时修补，否则在接缝变形和受到地下水压力时，止水带可能受到巨大外力而失去变形能力，达到极限拉应力而断裂。

在已成型的混凝土一侧放置聚苯乙烯泡沫板，并用预埋的镀锌铁丝将泡沫板固定在混凝土上，在未浇筑混凝土的另一侧的定型箍筋上垫混凝土保护块，将泡沫板固定。②可卸式止水带安装固定。为了方便安装可卸式止水大，可以把预埋螺栓提前固定在钢板上，并浇筑在预埋在混凝土内部，并及时仔细的振捣这部分混凝土，保证其密实性，变形缝的转角宜做成圆弧形或45°角，便于安装可卸式止水带，根据预埋螺栓的长度确定圆弧半径，以两个相邻的螺栓的距离不影响止水带和止水带夹板安装为标准，且在预埋螺栓时为了防止被腐蚀，应该涂上黄油，并安装PVC套管。

为了保证止水带的固定和准确性，可以利用螺栓的位置采用皮带冲打止水带，要从复杂节点开始施工安装，在螺栓处铺好止水带，并画上冲孔，保证冲孔后抓紧时间将止水带安装在预埋螺栓上，防止温度的变化影响止水带的位置，再向两边安装，且止水带与夹板之间以及与预埋钢板间均应用石板纸板或软金属片垫上保证严密性。

2）混凝土施工。在混凝土浇筑前，要检查止水带的质量是否符合要求，安装位置是否正确，止水带及缝内是否有杂物等问题，并及时解决，保证混凝土浇筑后止水带能与混凝土密闭性好。在浇筑时，应首先对水平方向的变形缝底板浇筑混凝土，当浇筑到距止水带底面5cm时，派专业人员进行止水带附近的捣实和排除空气，浇筑止水带时，为了保证振捣对止水带的破坏，可以使用小型振捣棒，控制振捣棒的振捣深度，确保止水带的安全。

3）接头处理。在止水带的接头处理时，必须由专业人员根据现场情况做处理，止水带的安装过程中，要求接口对接简单，安全可靠。根据施工经验，在现场施工中，一般采用热焊法或热硫化法对接，使止水带搭接缝质量安全可靠。

4）半成品保护。为了保证止水带施工的质量，不容忽视施工过程中的半成品保护，在进行焊接施工时，尽量远离止水带；禁止在止水带附近搬运钢筋，如果必须搬运，可派专人看管等。

3结语

伸缩缝止水带施工是施工過程中最容易忽视的地方，施工单位应该以保证工程安全质量为目标，分析伸缩缝止水带断裂的原因，进行技术更新，对发生止水带断裂的现象根据情况进行适当的处理，保证防水工程的质量。

参考文献

[1]姜雄勇.浅议地下室渗漏及预防措施,浙江地质,1999.

[2]王言庆.橡胶止水带施工的质量控制措施,建筑工程,2007.

篇5：管桩断裂原因分析及处理方法

1 地脚螺栓断裂的原因

地脚螺栓断裂后需及时停机, 塔机回转停在平衡臂与螺栓断裂脚同方向, 保持螺栓断裂脚受压, 根据螺栓断裂原因处理完毕后, 方可继续使用塔机。

1) 地脚螺栓设计强度不够塔机地脚螺栓的核算应按独立状态下的工作状态和非工作状态的载荷分别计算。工作状态的载荷应包括塔机的自重、起重载荷、风载荷, 并应计入可变载荷的组合系数;非工作状态下的载荷应该包括塔机的自重及风载荷。若塔机设计时对各工况、各载荷考虑不充分均可能出现地脚螺栓因强度不够而断裂。

2) 地脚螺栓与混凝土基础平面的垂直度不够地脚螺栓预埋应先于塔机安装, 预埋时需采用塔机厂家提供的校正框进行定位安装, 若未使用校正框或者使用变形的校正框进行安装, 可能导致各地脚螺栓间距与塔机底板座孔间距存在较大偏差。由此造成地脚螺栓与座孔壁之间产生干涉, 引起其中一根螺栓预紧力过大, 致使该螺栓一直处于重载下工作, 产生疲劳变形, 最终导致其断裂。

3) 地脚螺栓本身质量问题大多数地脚螺栓为高强度螺栓, 若其淬火温度不够, 未能有效地改善螺栓的金相组织并消除原材料中所含的脆性夹杂物, 提高螺栓的综合机械性能, 对于中高碳马氏体钢, 由于其强度和硬度随着碳含量的增加而增加, 所以往往有氢脆的表现;高强度螺栓也可能由不正确的热处理导致, 引起螺栓表面硬化, 从而使螺栓表面产生脆而硬的微观组织。

4) 地脚螺栓预埋后由于外力作用弯曲, 安装时过度敲打地脚螺栓预埋后塔机安装前, 螺栓上部需涂固体黄油防护, 外面用塑料纸包裹保护。塔机安装前, 基础上严禁堆放物品, 严禁行人及车辆通行以免损伤螺栓。安装前应该仔细检查, 若螺栓损伤严禁立即安装, 若弯曲后敲打可能导致螺栓产生裂纹, 最后因应力集中而断裂。

2 地脚螺栓断裂后的处理误区及正确处理方法

塔机地脚螺栓设计强度不够时, 如果按照原设计值等强度处理, 继续使用塔机, 可能导致螺栓断裂。此状况下的正确处理方法是重新核算该塔机地脚螺栓的受力, 根据受力降低塔机独立高度, 或者塔机提前附着。

本文以QTZ80 (C6010) 塔机地脚螺栓计算为例。

2.1 工作状态

起重臂在塔身对角线位置, 风压0.25k N/m2, 对地脚螺栓弯矩

塔机地脚螺栓以上重力G=559.08k N

塔身截面:1.6m×1.6m

上部载荷对一个脚地脚螺栓拉力

其中塔机每个脚设计为6根8.8级M42螺栓。

在受拉连接中, 单个摩擦型高强度螺栓沿螺杆轴向的许用承载能力

式中[Pt]—受拉连接中单个摩擦型高强度螺栓沿螺杆轴向的许用承载力, k N;

σls—高强度螺栓钢材的屈服点, N/mm2;

Al—螺栓有效截面积, mm2;

n—与载荷组合类别相关的强度安全系数;

β—载荷分配系数。

β与连接板总厚度L和螺栓 (公称) 直径d有关, 按下式计算

摩擦型高强度螺栓连接中的螺栓数量

式中N—连接所传递的内力, k N。

注:以上公式内取值方法见《起重机设计规范》GB/T 3811-2008。

设计数量Z=6>1.63, 此工作状态满足使用;

2.2 非工作状态

起重臂在塔身对角线位置, 风压1.1k N/m2, 对地脚螺栓弯矩

上部载荷对一个脚地脚螺栓拉力

Z=N/[Pt]=899/274=3.28

设计数量Z=6>3.28, 此工作状态满足使用。

地脚螺栓与混凝土基础平面的垂直度不够, 安装前弯曲, 敲打后出现裂纹。

1) 若螺栓材质为Q235或Q345时, 可将螺杆从光杆处截断, 将螺栓周围的混凝土凿成凹形坑, 用同直径的螺栓, 上下坡口焊对接 (图1) , 对接后再在两侧加焊帮条钢筋 (图2) , 但帮条不应露出短柱找平层表面, 便于塔机小底盘安装。

螺栓直径不大于36mm的螺杆, 补焊2根帮条, 螺栓直径大于36mm的螺杆, 补焊3根帮条, 帮条均布焊接在螺杆周围。帮条的面积和不应小于螺杆的1.3倍, 也不能是小于16mm的钢条, 上下焊缝长度一般为3d (d为螺杆直径) 。焊接时需控制好焊接的电流、电压, 焊缝平稳过渡, 处理好焊接应力。

严禁在螺栓螺纹处对接焊, 焊接后部分正火区与螺纹缺口重叠处容易发生二次断裂。其一, 在部分正火区, 只有部分组织转变为奥氏体, 冷却后获得细小的铁素体和珠光体, 其余部分仍为原始组织, 因此晶粒大小不均匀, 力学性能也较差。其二, 缺口处为材料突变区, 应力集中, 本来力学性能较其他区域差, 见图3。

2) 断裂螺栓为高强度螺栓时, 需进行植筋处理。可在原螺栓位置钻孔进行植筋, 具体步骤如下。

钻孔直径为 (d+4) mm, 深度根据植筋胶性能及螺栓受力按标准确定→洗孔, 清除孔内所有杂质→干燥, 用棉纱等清除孔内水分→注入按比例调制好的植筋胶→植入与原强度一样的螺栓, 植筋胶需充满整个孔, 植入螺栓后植筋胶需外溢→除去外溢的植筋胶, 方便后续塔机的安装→以同样的方法在塔机基础的空余地方植入3根相同强度的螺栓→待植筋胶凝固, 一般需24h (根据不同植筋胶性能而定) →拉拔试验, 用塔机每根地脚螺栓所需拉力的1.2倍对旁边3根螺栓进行拉拔试验, 待3根试验螺栓均能承受该拉拔力时, 方可安装塔机。

3) 塔机在使用中地脚螺栓断裂的, 在断裂地脚螺栓旁边植入2根与原地脚螺栓性能一样的螺栓, 植筋步骤同上。制作2块与塔机小底盘厚度、材质一样的孔板开剖口与原小底盘底板焊接, 焊接前需在焊接边上凿成凹边, 凹边上垫上铁板防止焊接时水泥渣溅入焊缝内, 影响焊缝质量, 见图4。

4) 如果地脚螺栓断裂原因为材质问题, 可能所埋螺栓质量为批量问题, 这时如果仅仅处理断裂的螺栓, 使用中其他螺栓由于材质不合格会陆续断裂, 应该重新制作基础, 购买正规厂家生产的合格地脚螺栓重新预埋, 以保证塔机的正常使用。

3 地脚螺栓断裂处理后的维护保养

1) 提前安装附着装置, 减小塔机上部弯矩, 改善塔机地脚螺栓的受力状况。

2) 塔机基础应该制作有排水沟, 保持地脚螺栓的干燥, 防止酸雨对地脚螺栓的腐蚀。

3) 加强塔机的监控, 增加对地脚螺栓的检查和紧固的频率, 直至工地停工。

4 结语

地脚螺栓断裂后处理非常困难, 耗时、耗力, 严重影响工期, 若发现不及时还可能造成重大事故。因而安装时必须购买正规厂家的合格产品, 预埋也必须严格按照规范执行。地脚螺栓作为塔机与基础连接的重要部件, 它的质量关乎整个塔机的使用, 因而出现断裂情况时应当谨慎处理, 避免出现更严重的后果。

参考文献

[1]GB/T 3811-2008, 起重机设计规范[S].

篇6：管桩断裂原因分析及处理方法

关键词：预应力管桩；预防措施；处理方法

尽管预应力管桩近年来发展很快，技术日趋成熟，被认为是一种质量较为稳定的桩型。但根据一些工程实例的检测和施工资料分析来看，仍存在一些质量缺陷和问题，给工程带来一定的危害，造成一些不必要的浪费。本文结合静压预应力管桩施工过程中常见的质量问题进行了原因分析，并给出预防措施和处理方法如下：

1桩身断裂

桩在沉入过程中，桩身突然倾斜错位，当桩尖处土质条件没有特殊变化，而贯入度逐渐增加或突然增大，桩身出现回弹现象，即桩身可能出现断裂。主要原因：1）桩身在施工中出现较大弯曲，在集中荷载作用下，桩已超过其自身抗弯强度，2）一节桩的细长比过大，且沉桩时遇到硬质土层； 3）制作桩的水泥标号不符合要求，砂、石中含泥量大，石子中有大量碎屑，使桩身局部强度不够，施工时在该处断裂；4）桩在堆放、起吊、运输过程中产生裂纹或断裂未被发现；5)接桩焊缝不饱满，焊后自然冷却时间不够，接桩时两节桩不在同一轴线上，产生了曲折；6）桩位下存在坚硬障碍物或块石、孤石时，勘察深度不够，对施工场地内的不良地质现象（如孤石、已有建筑基础等）未能很好地揭示，桩压入后桩尖接触到地下障碍物时，被挤向一侧，局部应力增大导致桩身破坏；7）施工场地不平、烂泥、积水多，造成压桩时机身不平稳；8）持力层的岩面陡峭，桩尖与陡峭的岩面接触夹角较小，沉桩时极易造成断桩，其断桩率高达30%以上。

处理方法：当施工中出现断裂桩，需通知设计人员共同探讨，根据工程地质条件、上部荷载及所处的结构部位，来采取相应补桩的方法或根据桩身断裂程度在裂缝位置补强，补强方法有：（一）内加固法：一般对断桩位置深度大于4米的，采用螺旋钻清除管桩内杂物，并清理深度超过断裂处1米以下，经过内孔壁清洗干净后，将配螺旋箍式钢筋笼（钢筋笼纵筋及螺旋箍筋根据设计配筋）放置在管桩孔内，内灌掺有水泥重量12%的UEA微膨胀剂的高标号细石混凝土。（二）外加固法：一般对断桩位置深度小于4米的，用人工挖孔，钢筋混凝土圆模作护壁，找到断桩处，挖至断桩以下1米，将配螺旋箍式钢筋笼（钢筋笼纵筋及螺旋箍筋根据设计配筋）放置在管桩外侧，并用掺有水泥重量12%的UEA微膨胀剂的高标号细石混凝土灌注，将管桩外包。

2沉桩达不到设计要求

桩设计时是以最终贯入度和最终标高作为施工的最终控制。一般情况下，以一种控制标准为主，另一种控制标准为参考，有时沉桩达不到设计的最终控制要求，主要原因：一是勘探点不够或勘探资料粗略，勘探工作以点带面，致使设计考虑持力层或选择桩尖标高有误，尤其是在复杂的工程地质条件下，以及遇到地下障碍物如大块石头等，沉桩就会达不到设计要求。有时因为设计要求过严，超过施工机械能力或桩身砼强度；二是桩机及配重太小或太大，使桩沉不到或沉过设计要求的控制标高；三是桩身打断致使桩不能继续打入；四是中断沉桩时间过长，由于设备故障或其他特殊原因，致使沉桩过程突然中断，或接桩时，桩尖停留在硬土层内，如粘土，粉性土层中，在这类土中打桩，桩周围土体结构受振动迅速破坏，桩的贯入相当容易，但一旦停歇下来，桩周围土体迅速固结，且原来游离出来的孔隙水压力消失，桩身很容易和土体固结成直径较大的土桩，停歇时间越久，固结力越大，造成沉桩困难；五是群桩效应问题，砂为持力层时，桩数越多，会越挤越密实，最后就会出现下沉不多或不下沉的现象。

处理方法：当沉桩达不到设计要求时，应会同设计人员共同研究处理方法，根据沉桩的实际情况，采取送桩加深处理或补桩的方法，以保证桩基的施工质量。

3桩顶位移及桩身上浮

沉桩过程中，相邻的桩产生横向位移或桩上升现象。主要原因：一是软土地基施工密集群桩，挖土过早，空隙水压未消散造成桩位向一侧偏移或上浮；二是在沉桩时土被挤到极限密实度而向上隆起，致使相邻的桩也一起被涌起；三是在软土地施工时，由于沉桩引起的空隙压力把相邻的桩推向一侧或涌起；四是桩位放线不准，偏差过大；五是施工中桩位标致丢失或挤压偏离，施工人员随意定位；六是桩位标致与墙、柱轴线标志混淆搞错等，造成桩位错位较大；七是选择的行车路线不合理；八是土方开挖方法及顺序不正确。

处理方法：当位移已经发生，位移不大的，选用木架把桩上部顶正，再慢慢压入；当位移过大，用木架无法顶正时，应拔出重新沉桩；出现桩身上浮后一般应采用复压的办法使桩基达到设计要求，但对承受水平荷载的基础要慎重。

4引孔压桩的问题

为了满足双控指标的端承桩和摩擦桩复合受力桩体，既要满足单桩承载力要求，又要满足单桩有效桩长要求，或防止桩间的挤土效应太大，施工中往往采用引孔压桩的工艺，即先钻比管桩略小规格的直径钻孔，深度是桩长的（2/3～1）L，然后将管桩沿预钻孔压下去。引孔应随引随压，中间间隔时间不宜太长，否则孔内积水，一是会软化桩端土，待水消散后孔底会留有一定空隙；二是积水往桩外壁冒，削弱了桩的侧摩阻力，对于较硬土质中引孔压桩还会有桩尖达不到引孔孔底的现象，施工完成后孔底积水使土体软化，使承载力达不到设计要求。

5桩端封口不实

当桩尖有缝隙，地下水水头差的压力可使桩外的水通过桩接頭的缝隙进入桩管内腔再经桩尖的缝隙渗入持力层，若桩尖附近的土质是软化岩，遇水易软化，从而直接影响桩的承载力。对于桩靴的焊接质量要求与端板间无间隙、错位，保证焊缝饱满，无气孔，施焊时应对称进行，焊拉时间控制得当，焊接完成后自然冷却8分钟左右方可施打，因高温焊缝遇水后变脆，容易开裂，工程上比较有效的补救技术措施是采用“填芯混凝土”法，即在管桩施压完毕后立即灌入高度为1.2m左右的C30微膨胀细石混凝土封底，桩端不漏水，桩端附近水压平衡，桩端土承受三相压力，承载力才能保持稳定。

6桩身倾斜

倾斜：桩身垂直偏差过大。原因分析：一是静压桩机自重加配重总重量大，桩机基础如不平整、坚硬，有较大坡度，沉桩过程中桩机基础容易产生不均匀沉降，极易使桩身发生偏移；二是桩机本身倾斜，则桩在沉入过程中会产生倾斜；三是稳桩时桩不垂直，送桩器、桩帽及桩不在同一条直线上。

处理方法：（一）根据现场实测基桩偏斜量，计算出桩身未破坏的I、II类桩每根桩的实际竖向承载力，继续利用其剩余承载力。补桩处理按每个承台进行，对每个承台内的各个基桩实际承载力进行评定后，得出每个基桩的竖向承载力特征值，求和得出承台群桩的竖向承载力特征值。复核相应于荷载效应标准组合作用于承台顶面的竖向力与桩基承台和承台上土自重标准值之和与承台群桩的竖向承载力特征值的差值，按照此差值进行补桩设计。（二）按上文桩身断裂的补强处理方法进行处理。

7接桩处开裂

接桩处出现开裂现象。原因分析：一是采用焊接连接时，连接处表面未清理干净，桩端不平整；二是焊接质量不好，焊缝不连续、不饱满、焊肉中夹有焊渣等杂物；三是焊接好后停顿时间较短，焊缝遇地下水出现脆裂；四是两节桩不在同一条直线上，接桩处产生曲折，压桩过程中接桩处局部产生集中应力而破坏连接。

处理措施：一是接桩前，保证连接部件清洁；二是接桩时，两节桩应在同一轴线上，焊接预埋件应平整服贴；三是焊接时应注意施焊的方法，施焊部位外观质量应符合规范要求。

8桩顶（底）开裂

由于目前压桩机越来越大，对于较硬土质，管桩有可能仍然压不到设计标高，在反复复压情况下，管桩桩身横向产生强烈应力，如果桩还是按常规配箍筋，桩顶混泥土会因抗拉强度不足而开裂，产生垂直裂缝，为处理带来很大困难；另一种情况就是管桩由软弱土层突然进入硬持力层，没有经过渡层，桩机油压迅速升高，桩身受到瞬间冲击力也容易引起桩顶开裂，如果硬持力层表面不平整，桩靴卡不进土引起桩头折断破碎，桩机油压又下降，再压时压力不稳定，吊线测量桩长发现比入土部分短。处理上事前改进桩尖形式（圆锥形桩尖易滑），事后用压力灌浆把桩底破碎混凝土粘结住，适当折减承载力设计值。

9结束语

预应力管桩是一门涉及工程设计、施工及结构与岩土工程理论的综合性应用技术，对预应力管桩的科学、合理的应用，勘察、设计、施工三个环节必须紧密地结合。在静压桩施工或基坑开挖时，经常会遇到因工程桩偏移、上浮、断裂、倾斜等质量问题而必须进行纠偏、补强和补桩等处理措施，预应力管桩的施工质量控制也早已为土木工程界所关注。本文结合预应力管桩工程可能出现的质量问题，针对这些问题和关注焦点进行了原因分析，并给出预防措施和相关的处理方法，供相关工程设计和施工参考或借鉴。

参考文献：

[1] 黄健之主编．建筑施工禁忌手册．上海.中国建筑工业出版社.2000年4月.

篇7：预应力管桩事故分析及处理

预应力混凝土管桩由于桩身混凝土强度高、单桩竖向承载力高、综合造价低、施工周期短等优点，逐渐代替了沉管灌注桩，已在国内普遍推广应用。但由于管桩管壁较薄，水平承载力较小，在实际工程中如果施工措施不到位，施工工艺不合理，则容易发生偏桩、断桩等质量事故[1]。天津市地方标准《预应力混凝土管桩技术规程》（DB29-110—2010）已对预应力混凝土管桩的适用范围进行了明确的规定。对于地震设计烈度为不足8度的地区的建筑物，考虑到其对管桩的抗震要求相对较低，在满足其他设计条件下允许选用在天津市已有较为普遍应用的预应力混凝土管桩等合适桩型[2]。

对于多层或者小高层住宅剪力墙结构，由于底部荷载一般不会太大，其基础形式多会选择经济、实用的墙下单排条形基础。如果不选择合理的施工工艺，基坑开挖后，在有较厚软土层的地区，往往会由于软土层的横向移动而使桩发生偏移甚至局部断裂的问题，造成工程桩达不到设计要求的情况。本文通过对软土地基上某工程的预应力管桩偏桩、断桩补强的实例，介绍了预应力管桩偏位、断桩的处理方法，提出一点建议，以供同类工程的设计、施工参考。

2 工程及地质概况

某住宅工程地上9层，无地下室，室内地面设置零层结构板，采用剪力墙结构，基础为墙下桩基条形基础，基础埋深3m。

基础承压桩采用PHC(AB)500(100)预应力管桩，有效桩长约20m（上、下两节各10m），以6a层粉土层为持力层，要求桩端进入持力层约3m，单桩竖向抗压承载力特征值Ra为975kN。本工程桩基施工前对承压桩作了3根试桩的静载试验，单桩承载力能满足设计要求。

该工程建设场地地质条件较差，场地原为耕地，分布有东西向及南北向灌溉沟渠，且局部有暗塘，土层自上而下依次为：层(1)人工填土，厚0.5m～1m；层(2)黏土，可塑状态，中压缩性土，厚1.2m～2.3m；层(3)a淤泥质黏土，流塑状态，高压缩性土，厚6.2m～8.5m不等；层(3)b粉质黏土，软塑状态，中压缩性土，厚1.5m～4m不等；层(3)c粉土，中密状态，中压缩性土，厚3.0m～3.5m；层(4)粉质黏土，可塑状态，中压缩性土，厚0.3m～2.0m；层(5)粉质黏土，可塑状态，中压缩性土，局部夹黏土、粉土透镜体，厚6.0m～7.2m；层(6)a粉土，可塑状态，中压缩性土，厚5.0m～8m不等。各主要土层的物理力学指标见表1。

3 施工情况及事故原因分析

打桩过程耗时约20d,打桩完成后，施工方在没有采取任何支护措施的情况下进行桩基坑的整体开挖，挖方土全部堆在基坑四周。基坑完成3d后，发现部分桩桩顶已发生较大偏移，如图1。

对于此种情况，由于施工方对其后果认识不足而未采取任何措施。一周之后桩顶偏移扩大，施工方才意识到问题的严重性，迅速移除四周堆土，并对每根桩进行了桩顶偏移、倾斜测量及低应变检测，检测结果如表2所示。

事故主要原因为：随着打入桩数越来越多，挤土效应愈加明显，打桩结束后，基坑大面积整体开挖，挖方土处理不当，堆在基坑四周，造成坑壁和坑底高差太大，坑壁土层对桩产生侧向挤压作用，由于桩顶下7m左右高度为流塑状态的淤泥质粘土，桩身受侧向挤压的作用更为明显，导致桩发生偏位、倾斜。随着后期的严重发展，桩身水平力加大，超过桩的水平承受能力，桩身被剪切破坏，发生断裂。

综合考虑桩身的偏位、倾斜及桩身完整性的检测结果认为，必须对不满足要求的桩进行补强及补桩，以确保工程安全。

4 偏位、断桩处理方案

本工程承压桩桩长约20m，上部约8m位于流塑状态的淤泥质黏土中，中部约9m位于稍密的粘土中，下部约3m嵌固于密实的粉土中。桩身缺陷位置基本在淤泥质粘土层的底部，桩身在断裂处产生横向变形，破坏了桩身的完整性，影响了桩的竖向承载力。

现场处理方法：首先对桩身有明显缺陷的Ⅲ类桩采用C30混凝土灌芯，要求灌芯至明显缺陷处以下2m位置，管内钢筋笼主筋为6根Ф20mm,箍筋Ф8mm@150mm(缺陷处上下各500mm范围内加密)，灌芯混凝土达到设计强度后再进行现场检测。

5 处理效果

处理完成后认为上节桩的竖向力能顺利传至下节桩，之后对全部补强桩进行了低应变检测，均能满足设计要求。为确保桩身承载力，在桩入土14d后，根据桩顶偏移、倾斜程度。从中选取有代表性的9根桩进行高应变检测，检测结果显示，单桩竖向抗压承载力能满足设计要求。

为了确保桩身在竖向持续荷载作用下的性能，确保工程质量的安全，在高应变检测的基础上，又从中选取3根桩进行了单桩竖向抗压静载试验，结果显示在满足单桩竖向抗压承载力的情况下，对应的桩端最终稳定沉降值为15mm，满足设计要求。

6 结论及建议

1）管桩水平承载力较小，特别是在软土中使用时，在桩基施工结束后，必须重视土方开挖过程中的施工质量，采取合理、可靠的技术措施。

2）发生桩身倾斜、破坏等情况时，应首先检测桩身的完整性，而后进一步确定处理方法。

3）一旦管桩发生断裂，首先应查明原因并判别断裂部位，然后检测桩身垂直度，在断裂处以上部分倾斜度在3°以内时，可以采用灌芯补强的措施进行处理，灌芯深度至断裂部位以下1m～2m处，灌芯混凝土中掺入微量膨胀剂，修复后应采用动测手段检测修补质量。一般情况下，管桩断裂深度在8m以内时，经过补强处理都能满足设计要求。

4）对于管桩断裂处以上部分倾斜角度在3°以上时，可采用补桩进行处理。

参考文献

[1]史佩栋.桩基工程手册[K].北京:人民交通出版社,2008.

篇8：管桩断裂原因分析及处理方法

关键词：预应力管桩试桩压桩力质量控制

0引言

近来年，预应力管桩在建筑工程基础工程中的应用越来越多，其自身的优点已得到了许多设计、施工、建设等单位的认可。预应力管桩具有规格化生产、成桩质量易于控制和检查，施工周期较短，沉桩质量比砼灌注桩有保证，经济性较实心方桩好，施工现场噪音小、对环境污染小、振动小、检测方便等特点。苏州、无锡地区已有很多工程的成功经验，但试桩和施工沉桩中经常出现异常情况(贯入困难、压桩力达不到设计值、桩身砼承受不住压应力而被压坏等情况)，作者作为一名岩土工程勘察技术人员，通过许多工程的实践，从岩土工程勘察角度分析其原因，给施工沉桩提出一些处理措施，从而更好地提高桩基施工的质量，为工程建设服务。

1沉桩机理

沉桩施工时，桩尖“刺八”土体中时原状土的初应力状态受到破坏，造成桩尖下土体的压缩变形，土体对桩尖产生相应阻力，随着桩贯入压力的增大，当桩尖处土体所受应力超过其抗剪强度时，土体发生急剧变形而达到极限破坏，土体产生塑性流动(粘性土)或挤密侧移和下拖(砂土)，在地表处，粘性土体会向上隆起，砂性土则会被拖带下沉。在地面深处由于上覆土层的压力，土体主要向桩周水平方向挤开，使贴近桩周处土体结构完全破坏。由于较大的辐射向压力的作用也使邻近桩周处土体受到较大扰动影响，此时，桩身必然会受到土体的强大法向抗力所引起的桩周摩阻力和桩尖阻力的抵抗，当桩顶的静压力大于沉桩时的这些抵抗阻力，桩将继续“刺八”下沉。反之，则停止下沉。

2工程实例

某高层4#、5#住宅楼22层，长32米、宽13.6米：6#住宅楼22层，长57米、宽1316米，位于無锡市北塘区，为旧房拆迁场地，设计采用中500砼管桩，桩长32米和38米，持力层选用⑥--5粉砂夹粉土层及⑦－1粉质粘土层。

2.1地基土分层如下

2.2试桩情况说明及原因分析

2.2.1按程序计划先打试桩，试桩数量由设计单位、建设单位等--各方确定，甜楼、5#楼、6#楼各二根。根据岩土工程勘察报告及设计要求，4#楼、5#楼的持力层为⑥5粉砂夹粉土层，桩长32米；6#楼的桩尖持力层因⑥5粉砂夹粉土层厚度往东逐渐变薄，不能满足设计要求，设计选取⑦－1层粉质粘土层作为桩尖持力层，桩长38米。

2.2.2试桩情况介绍：C56#孔试桩压桩力为4092KN，进入持力层约2.2米；C67#孔试桩压桩力为4464KN，进入持力层约3.0米：C58#孔试桩压桩力为4836KN，进入持力层约3.5米；C67#孔试桩压桩力为4464KN，进入持力层约3.0米；C77#孔试桩压桩力为4650KN，进入持力层约5.0米，出现桩被压坏，C47#孔试桩压桩力为2952KN，进入持力层约5.0米。

2.2.3情况说明及原因分析：按岩土工程勘察报告提供的桩周土摩阻力及桩端土的端阻力，根据《建筑桩基技术规范》(94-2008)计算的各试桩单桩极限承载力标准力，大部分桩的实际承载力均大于《规范》计算值，部分相差较大，少部分桩的实际承载力小于(规范》计算值，对桩的施工控制提出了难题，建设单位、设计单位、施工单位讨论多次，我从勘察的角度提出了如下的观点：由于本工程区下伏主要为粘性土且部分为软土，桩在施工过程中将不可避免地扰动桩周土，降低土体强度，超孔隙水压力上升引起桩的承载力下降，以高灵敏度饱和粘性土的摩擦桩最明显。随着休止时间的增加，土体重新固结，土体强度逐渐恢复提高，桩的承载力也逐渐增加。研究资料表明，时间效应可使桩的承载力比初始值增长40％-400％。其变化规律一般是初期增长速度较快，随后渐慢，待达到一定时间后趋于稳定，其增长的快慢和幅度与土性和类别有关。

3结论与建议

3.1选择合适的拖工机械，施工前认真研究设计图纸和地质报告，选择压桩机时，要核算压桩力，并建议参考下表选用(见表2)：

3.2静力压桩工程在旌工过程中尽可能缩短停止时间。施工过程中由于沉桩扰动桩周土，使土的结构破坏，使此时的压桩侧阻力减小为残余应力，若停顿时间太长，就会使桩周土重塑，压桩力常常会大幅度上升，造成压桩力过大甚至无法压八。

3.3控制沉桩顺序和接桩位置，在饱和土中密集沉桩时，由于挤土效应明显，后打的桩沉桩越来越困难，故应遵命从内到外的原则排定沉桩顺序，最大限度地降低挤土效应。当遇有密实度较好的砂夹层时，应避免接桩时桩尖停在砂夹层中致使压桩困难，必要时应与设计人员协商调整桩的分节长度。当在较好的土层中沉桩时，如桩较密集，可根据桩长的不同采取先引孔后沉桩的办法以减少挤土效应和对周边建筑物等的影响。沉桩应采用压桩力和桩长双向控制。

篇9：管桩断裂原因分析及处理方法

高强预应力混凝土管桩具有承载力高、造价低、适应性强、管桩工业化生产等特点, 在沿海软土地区得到了广泛应用。但在预应力管桩的施工过程中, 很容易发生上浮现象, 影响桩基工程的进度和质量。本文结合工程实例, 对预应力混凝土管桩上浮的原因进行了分析, 提出了处理和预防措施。

1 工程概况

唐山曹妃甸工业区X工程为框架结构的大型公共建筑, 总建筑面积为56 780 m2, 柱距为10～15 m, 基础采用PHC-AB600型高强预应力混凝土管桩, 桩径Φ 500 mm, 总桩数3 956根, 单桩设计承载力特征值N=3 200 kN, 平均入土深度29.58 m, 持力层为强风化花岗岩, 持力层土的极限端阻力特征值qpk=6 000 kPa。施工采用锤击法, 4台桩机分4个区域同时从中心开始。在打桩过程中, 基桩上浮比较严重, 整个场地上升200～300 mm。经检测, 5根基桩的承载力不满足设计要求, 等待处理。

2 地质情况

该工程位于唐山沿海一带的浅滩区, 海床横坡平缓, 经填海工程改造, 场地大体平整, 地表高程在6.5～7.9 m, 已经过堆载预压处理, 地层自上至下主要分布为:①层为压实人工填土, 南部夹有大块石, 层厚8.00～19.50 m, 平均厚度10.5 m左右。②层为全新统海相沉积层, 分为粉质黏土和砾砂两层, 其中粉质黏土呈饱和、流塑状, 底部不均匀夹少量砂, 层厚0.60～12.4 m;砾砂呈饱和、稍密状, 局部为中粗砂或粉细砂, 层厚0.50～7.40 m。③层为上更新统河流相冲洪积层, 以砾砂为主, 局部为中砂或粉细砂, 稍密至中密状, 层厚0.70～11.10 m。④层为上更新统沼泽相淤积层, 淤泥质粉质黏土, 呈饱和、流塑至软塑状, 局部地段含淤泥质粗砂、砾砂, 分布不均, 层厚0.50～6.30 m。⑤层为第四系残积层, 砾质黏性土, 呈可塑至硬塑状, 为混合花岗岩风化残积土, 层厚0.50～6.80 m。⑥层为震旦系混合花岗岩, 按其风化剧烈程度可分为4个风化带, 其强风化花岗岩是工程基础的持力层。

3 上浮原因分析

3.1 挤土效应是管桩上浮的主因

挤土效应一方面对松填土有挤密作用, 可提高地基承载力, 但对压实土在挤密的同时, 会造成桩身上浮、移位和地面隆起, 影响桩的承载力。对饱和软土的挤土桩, 因桩基施工使孔隙水压力消散, 土层再固结沉降产生桩的负摩擦力, 也会引起桩承载力的下降和桩基沉降的增大。分析认为, 桩承载力下降的主要原因是由于桩身上浮所引起, 但不排除桩底发生疏松和涌桩等原因。

3.2 桩的数量多、体积大

该工程占地面积56 780 m2, 总桩数3 956根, 同时每个承台的桩数较多, 大多数承台桩数为10～20根, 最多的达24根。由于桩与桩之间的相互影响, 导致桩身上浮。根据施工记录, 该工程近4 000根桩, 总入土深度达117 018 m, 平均深度29.58 m, 按每根桩7.78 m3计算, 则打入地下的混凝土桩总体积约30 778 m3。如果不考虑土质压缩, 平均分摊到面积56 780 m2的场地, 则平均要提高约0.54 m, 可见打入混凝土的量非常大。当土饱和密实, 被挤到极限密实度而向上隆起时, 相邻的桩将被浮起。

3.3 冲孔灌砂的影响

根据勘察资料, 场地为填海区, 地下水丰富, 与海水联动, 填土下存在砂层和淤泥, 不适宜采用钻孔灌注桩, 也不适宜采用天然地基或复合地基。如果采用预制桩, 因南部夹有大块石, 要想穿过厚约18 m的填石有很大的施工困难。因此, 设计在南部采用先冲孔灌砂, 再打预应力管桩, 这样就不需考虑不同基础形式之间的差异沉降。但由于冲孔灌砂数量多, 达824根, 因此, 需排开更多的地下空间, 大量的砂才能冲入孔中, 同时在砂孔中打桩时进桩较困难, 容易打破桩头, 加剧了场地的隆起。

3.4 测量误差

由于仪器、操作、读数等原因, 所测数据存在测量误差。该工程测量上的主要不足是测点未固定, 由于施工的原因, 管桩顶面很难在一个水平上, 因而桩顶每一点标高不一致, 如果先后两次测点不再同一点, 就出现了不同的标高。为了测得比较准确的数据, 应在桩顶作出标记。

4 处理措施及效果

4.1 确定处理方案

全部桩施打完毕, 重新测量时发现绝大部分桩存在上浮现象, 而且有的上浮很严重, 最大的达45 mm。为此召开专题会议, 分析原因并研究处理方法。鉴于该工程桩数较多, 场地存在密实度较大的砂层, 部分桩头在收锤后接近极限荷载或出现轻微裂缝的情况, 如果继续采用锤击法, 很可能打坏管桩, 因此, 最后决定采用静压处理方案进行处理。

4.2 确定静压参数

为了获得比较详细的试验数据, 并具有可比性, 选取不同区域两根桩进行试验对比, 确定上浮较大的两根桩C80-4及C784-15进行静压试验。终压力值均采用6 000 kN, 其中C80-4桩长29.3 m, 上浮25.3 mm, 压入35 mm;C784-15桩长26.3 m, 上浮22.8 mm, 压入37 mm。1周后进行静载试验, 承载能力满足设计要求。根据静载试验曲线, 终压力值确定为6 000 kN比较合适。

4.3 多次静压处理

除做过静载试验的2根桩之外, 所有的桩均按照确定的静压参数进行静压处理, 以彻底消除上浮。场区采用1台静压桩机施工, 静压前将露出地面的桩头全部锯掉, 入土较深的桩先进行接桩处理, 施工顺序是从中心开始分区域对称进行, 严格监控终压力值≯6 000 kN, 施工过程中做好详细的施工记录。

施工完毕, 再重新测量全部桩顶标高, 与静压前测量的桩顶标高相比较, 绝大部分的桩已消除上浮, 但也有部分桩的上浮未彻底消除, 其上浮高度较小, 最多的为15 mm, 大多在1～10 mm之间。分析认为, 静压处理有明显的效果, 对上浮高度在10 mm以内的可不做处理, 仅对上浮高度在10 mm以上的进行补压。

4.4 处理效果

静压处理完毕, 选取24根桩做静载试验, 96根桩进行高应变动测检验。根据静载试验报告, 实际总沉降量为14.5～28.86 mm, 残余沉降量为0.68～6.87 mm, 全部满足设计要求。高应变动测检验结果也符合规范要求。

5 预防措施

篇10：管桩断裂原因分析及处理方法

关键词:管桩 偏斜 加固处理

一、前言:

先张法混凝土预应力管桩具有抗压强度高、施工方便、工期短、施工不受季节限制等优点,被广泛地应用于各类房屋建筑和工业、交通等工程的基础中,但管桩抗侧弯能力较薄弱,稍有不慎便会发生倾斜,出现裂缝。

本文结合工程实例,谈谈软土地区偏斜预应力管桩的产生原因和处理技术。

二、工程实例分析

(一)、工程概况

温州市天景花苑G幢住宅楼,总建筑面积6280m2,七层,建筑总高度20.8m,框架结构,柱下采用静压预应力混凝土管桩群桩基础。

(二)设计要求

采用预应力混凝土薄壁管桩,桩径φ600mm,壁厚70mm,强度等级C60,桩长48m,分四节,桩端持力层进入⑥号中砂层0.9m,桩尖为开口型钢桩尖。单桩承载力设计值为1300KN,总桩数96根,属摩擦桩,采用静压法施工。

(三)基桩检测情况

工程桩竣工后,采用中型机械配合人工进行土方开挖,发现有部分桩的桩身垂直度偏差为1%～4.5%,其中桩身偏斜1%～2%10只,偏斜2%～3%6只,偏斜3%～4.5%6只,共计22只,超出《浙江省预应力混凝土管桩规程》规定的1%允许偏差的范围。

采用低应变法对全部工程桩的桩身完整性进行检测,检测结果如下:没有倾斜的基桩均为Ⅰ类桩,出现较大倾斜的基桩中有16只为Ⅰ类桩,6只为Ⅲ类桩(Ⅲ类桩主要问题是桩身出现水平裂缝,裂缝普遍出现在板下标高以下1-2m处,均在倾斜方向的背面,长度约800mm,未贯穿)。

选取偏斜度为4.5%的桩进行单桩竖向抗压静载试验,其竖向极限承载力满足设计要求,静压后亦未出现新的异常情况。

(四)基桩倾斜的原因分析

造成基桩桩身垂直度偏差过大原因主要有以下几个方面:

(1)由于本场地地面下有较厚的淤泥层,局部桩间距较密,沉桩数增加后,造成桩周土体挤压,对桩产生水平推力,使桩身倾斜。

(2)桩基施工时,打桩基在场地上行走。由于打桩机自重的影响,易在桩周处淤泥层中产生集聚性能的弹性区,引起地基隆起及淤泥地基相互挤压,造成管桩在水平方向承受较大应力,推动管桩产生水平位移。

(3)基桩施工完毕后,开挖时虽然采取了一定的保护措施,但仍没有针对工程特殊的地质条件采取特殊有效的方法。采用机械挖土,分层厚度过厚,导致在开挖过程中,未能有效地防止土压力对预应力管桩的水平推动作用,从而使桩身承受水平力而出现倾斜,甚至发生桩身开裂现象。

(五)对倾斜桩的处理

本工程缺陷桩的质量问题主要是埋在上部软土层的桩身发生倾斜,对桩身产生附加弯矩,从而增加了桩的水平方向承载力。从检测结果表明本工程桩身结构基本完整,缺陷桩的单桩竖向承载力满足设计要求。对缺陷桩进行加固,主要是使桩身能抵抗附加弯矩,确保桩身抵抗弯矩的能力。

经分析比较,本工程缺陷桩采用的加固方法为:

在预应力管桩桩芯孔内灌注钢筋混凝土桩芯以增加桩身的抗弯性能,对于缺陷桩桩身发生倾斜所产生的弯矩由桩身与灌注钢筋混凝土桩芯承担,同时也对出现裂缝的Ⅲ类桩进行桩身加固。

灌注钢筋混凝土桩芯的方法:a、钢筋:采用纵向钢筋插入管桩桩芯,外扎钢筋箍筋,钢筋笼一直伸至桩顶承台内,钢筋笼长15米。b、混凝土:采用C45混凝土,需保证混凝土的和易性,混凝土坍落度为180mm-220mm,水泥用量不少于360kg/m3。

对于管桩桩身倾斜大于2%的缺陷桩还要采用降低单桩竖向承载力的方法进行加固。复核原设计的单桩竖向承载力的安全储备,若原设计的单桩竖向承载力的安全储备能满足降低单桩竖向承载力后的承载要求,只采用桩芯孔内灌注钢筋混凝土桩芯的方法加固;否则除了采用钢筋混凝土桩芯的方法加固外,还要新增锚杆静压桩法来增加基础承载力。

由于本工程桩机已退场,基坑已开挖,不宜采用大型机械进行施工。根据本工程的地质情况及工程现状,对于部分基础的单桩竖向承载力的安全储备不能满足降低单桩竖向承载力后的承载要求,除了对缺陷桩进行加固外,还要新增锚杆静压桩来增加基础承载力。

静压桩采用直径为250mm×250mm的预制桩,桩身混凝土强度为C25。单桩竖向承载力标准值为300KN,按规范要求最终压桩力为600KN。增加的锚杆静压桩在原有柱下桩基侧布置,尽量对称布置,一般压桩孔中心线离原桩中心线距离为1m,两条锚杆静压桩之间的距离为0.8m-1.2m,桩长最终由控制压桩的经标定的油压千斤顶压力表读数达到设计最终压桩力来确定。

补桩后,把部分承台合并使附加水平应力在承台内部消除,同时加大地梁以增加基础整体的刚度,抵抗因水平力产生的对地梁的拉力。

三、结语