預應力管樁打入樁的施工質量控制與事故處理辦法-本科畢業論文_第1頁
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文檔簡介

1、遠程與繼續教育學院畢業設計(論文)題 目:預應力管樁打入樁的施工質量控制與事故處理辦法指導教師:站 點:上海行知學習中心學 號:專 業:年 級:2011秋季姓 名:2013年5月畢業設計(論文)誠信承諾書本人鄭重承諾網絡教育 層次 專業的畢業論文 的主要觀點和思想系本人獨立思考完成,并在此申明我愿承擔與上述承諾相違背的事實所引起的一切消極后果。簽名:年 月 日預應力管樁打入樁的施工質量控制與事故處理辦法Investor Relations Management within Chinese Listed Company摘 要預應力混凝土管樁作為一種預制樁,與其它樁型相比,有樁身質量穩定可靠、強

2、度高、穿透能力強、施工快捷方便、環境污染小等優點。預應力混凝土管樁的沉樁方式可分為打入法(錘擊法)、靜壓法等,其中,打入式以其施工方便的有點廣泛應用。本文分析了混凝土管樁預制過程中易出現的問題及各自對應的控制措施。混凝土強度不合格、端頭板傾斜、樁身彎曲、環裂、縱裂、內壁混凝土坍落等問題,是預應力管樁生產過程中常出現的質量問題。針對各個問題,分析了如何應采取不同的預防措施和控制方法,以提高混凝土管樁生產質量。預應力混凝土管樁打入樁的施工工藝與其承載性能密切相關,管樁預制質量與管樁在施工現場的錘擊下沉質量之間又有密切的關聯,并且均影響管樁使用性能。本文在對預應力管樁打入樁施工工藝進行介紹的基礎上,

3、分析了管樁打入地基時容易出現的樁頂破碎、樁身斷裂、樁身傾斜等質量問題及施工事故,并分析了各種施工事故產生的原因、預防措施和處理措施。關鍵詞:預應力 混凝土管樁 打入樁 質量控制 事故處理AbstractInvestor Relations Management (IRM) is an inevitable result of market economy. Its function has been proved by the practice of developed capital market. This paper started with describing the status

4、quo of the IRM within Chinese listed companies. Through the empirical study, I find that the status quo of the IRM in China is very wicked, only 12.5% companies have an Investor Relations title on their websites, 42.0% companies have disclosed financial materials on their websites, whether a company

5、 has IRM is not related to its listing years, registered location, size and earnings. Now the functions of IRM such as shortening the time of refinancing, decreasing the cost of refinancing, stabilizing stock price, have not been shown in Chinese listed companies. Finally, I analyze the reason of su

6、ch phenomenon and make a proposal on how to promote the development of IRM in China.Keywords: Investor Relations Management (IRM) Listed Company Capital market三號黑體四號黑體目 錄加粗四號Times New Roman四號宋體四號黑體摘要IAbstractII1 投資者關系管理的發展歷程111 投資者關系管理在國際上的起源及發展112 我國投資者關系管理的發展現狀22 國內外對投資者關系管理的理論研究521 國外對投資者關系管理的理論研

7、究522 國內對投資者關系管理的理論研究73 我國上市公司投資者關系管理現狀的實證研究1031 研究方法1032 變量描述1133 實證分析1234 研究結果164 我國上市公司開展投資者關系管理工作作用的實證研究2041 研究方法2042 數據收集2143 實證分析2244 研究結果295 我國上市公司投資者關系管理的蕭條原因以及對策建議3151 我國上市公司投資者關系管理現狀蕭條的原因3152 先進投資者關系管理工作經驗借鑒3253 促進我國上市公司投資者關系管理工作的對策建議34結束語38致謝41參考文獻42目 錄摘 要IAbstractII1 緒論11.1 引言11.2 預應力混凝土管

8、樁的特點11.3 預應力管樁國內外發展及研究現狀21.4 本文研究內容32 預應力管樁生產質量控制52.1預應力管樁生產工藝概述52.1.1 先張法預應力混凝土管樁生產流程52.1.2 后張法預應力混凝土管樁施工52.2 預應力管樁生產過程易出現的質量問題及控制措施62.2.1 混凝土強度不合格62.2.2 端頭板傾斜72.2.3 樁身彎曲82.2.4 管樁的環裂82.2.5 管樁的縱裂92.2.6 管樁內壁混凝土坍落102.3 本章小結103 打入樁施工質量控制與事故處理123.1 打入樁沉樁工藝概述123.2 打入樁施工質量控制方法123.1.1 樁錘的選擇123.1.2 樁帽、樁墊的選擇

9、133.1.3 關于收錘標準的確定133.3 打入樁施工事故預防與處理143.2.1 樁頂破碎143.2.2 樁身斷裂153.2.3 樁身傾斜173.4 本章小結18結束語19致謝20參考文獻21V1 緒論1.1 引言基礎施工是工業與民用建筑施工的重要環節。一般而言,基礎類型分為3種:淺基礎、復合地基和深基礎。大多數工業與民用建筑在自然基礎上可以滿足要求,但上部結構荷載較大,自然基礎無法滿足承載要求時,需要對其進行處理,即地基處理。一種處理方式是通過強夯、換填、預壓等方法形成均勻地基,可將這種地基劃分為淺基礎;一種處理方式是通過CFG樁、碎石樁的增強體與原始地基成分的基體形成復合地基。當以上兩

10、種基礎均不能滿足上部結構承載要求時,可采用深基礎方案。樁基礎便是一種深基礎方案,按其施工方法可分為預制樁和灌注樁。預制樁由于單樁承載力高、施工質量易于保障和檢查、施工速度快等優點而被廣泛使用于地基處理中。預制樁按其材料類型可分為鋼樁、木樁和鋼筋混凝土樁,其中以鋼筋混凝土樁最為常用。 預應力混凝土管樁作為一種預制樁,與其它樁型相比,有樁身質量穩定可靠、強度高、穿透能力強、施工快捷方便、環境污染小等優點。由于技術因素和經濟因素的緣故,成了珠江三角洲沿海一帶最優先推廣使用的樁型。樁基礎的沉樁方式可分為打入法(錘擊法)、鉆孔錘擊法、振動法、水沖法和靜壓法,其中,打入式以其施工方便的有點廣泛應

11、用于預應力混凝土灌注施工。因此,本文著重探討打入式預應力混凝土管樁施工質量控制與事故處理方法。1.2 預應力混凝土管樁的特點預應力混凝土管樁具有如下特點:(1)預應力管樁施工機械過程度較高,施工現場整潔安全,不容易發現鉆孔注漿施工時的漿液滿地流動的臟污狀況,不會出現忙亂的人工抽水、堆土、運土景象,施工較為環保、人性化。(2)由于預應力混凝土管樁提前預制好后,運送到施工現場進行沉樁施工,施工速度較快,建設工期相應較短,工程造價成本相對降低。(3)預應力混凝土管樁在良好條件下預制生產,管樁質量相對較容易控制。(4)由于打入法沉樁過程中存在擠土效應,預應力管樁單樁承載力較高。(5)管樁樁節長度容易控

12、制,使用靈活多變,對持力層起伏變化的適應能力較強,通過接樁可以適應各種持力層深度。1.3 預應力管樁國內外發展及研究現狀1894 年,Hennebigue 發明了預制混凝土樁。1906年,出現了配有螺旋鋼筋的預制混凝土樁。1915年, W. R.Hume 發明了用離心密實混凝土的成型方法。日本1934 年開始制造離心混凝土管樁(RC);1962 年開發出預應力混凝土管樁(PC);1970年開發了離心預應力高強度混凝土管樁(PHC管樁); 1982年制定了先張法預應力離心高強度混凝土管樁標準,且于1993年作了進一步修訂。我國預應力混凝土管樁起步較晚,1940年前后,北京豐臺橋梁廠曾少量生產過直

13、徑為400mm的鋼筋混凝土離心管樁。隨著國家基礎建設的發展,80年代中期廣東省成功研制出了PHC 高強度預應力混凝土管樁。1992年我國制訂了管樁產品國家規范標準先張法預應力混凝土管樁。蔣元海1敘述了我國先張法預應力混凝土薄壁管樁的生產及應用發展概況,詳細介紹了近年來在該領域的技術創新重點,提出了生產、設計、施工中應引起重視的幾個問題。李超,衛龍武2利用預應力混凝土管樁抗彎性能較高以及施工方便、環保的特點,將其應用于基坑支護工程中,并結合工程實例,探討了這種樁型在基坑支護中的設計與施工要點。鄧友生,孫寶俊,鄔忠強3對預應力混凝土管樁的應用研究及發展前景進行了分析。彭運成4針對預應力混凝土管樁施

14、工中的超樁和短樁、樁身傾斜、阻樁、擠土和振動影響等問題及產生的原因進行了分析,提出了相應的防治對策。鐘肇鴻,胡仲明5介紹一種新型快速接頭技術的施工工藝、設計理論和試驗論證、施工實踐效果及其應用中的問題。聶重軍,唐依民6對預應力混凝土管樁的承載特性進行了簡要的概述,詳細地論述了預應力混凝土管樁設計理論及施工技術。阮起楠,曾少霞7討論了預應力混凝土管樁養護問題。石磊,石煉8結合工程實例對混凝土預制樁錘擊沉樁過程中易出現的技術質量問題,簡要分析產生原因及應采取的預防控制方法。張彬9針對預應力混凝土管樁的施工,從其幾個要點方面進行了論述,對施工中容易忽視,卻應該重視的幾個問題進行了分析。林建軍10對錘

15、擊沉樁法預應力管樁施工中出現斷(爛)樁的原因進行分析,并結合實際提出一些防治措施。王春盛11通過 3根試驗樁,實測預應力高強混凝土管樁受荷過程的樁側摩阻力和樁端阻力,分析了 PHC管樁的荷載傳遞過程及承載力的發揮過程。石振明,陳建峰,祝龍根12系統地闡述了豎向/水平-回轉耦合強迫振動和扭轉自由振動等動力特性測試的原理和計算方法,并對某新建火力發電廠 PHC 管樁進行了動力特性試驗。楊生彬,李友東13通過對 PHC管樁打樁前后原位地基土變化情況的測試、打樁的監測以及孔隙水壓力增長與消散的監測等試驗研究,分析了 PHC管樁沉樁擠土效應。孫建虎14結合工程實踐, 對打入式預預制樁施工中出現的各種情況

16、的原因和防止措施進行了探討。盧培猛15通過實例探討對打入樁的施工質量的控制以及對施工中出現的質量事故的處理方法。黃雨16簡要分析打入樁時效性的產生機制,基于荷載傳遞法,提出一種估算沉樁后單樁荷載沉降性狀時效性的新方法。王軍17論述了有關預制樁打入法施工中的常見問題及預防處理措施。朱合華等18針對樁錘、樁帽、錘墊、樁墊組成的錘擊系統,提出一種新的解析模型。王育興,孫鈞19運用水力壓裂理論推導出沉樁產生的超孔隙水壓力在沉樁后瞬時沿樁身徑向和豎向的分布。1.4 本文研究內容 本文研究內容有以下兩個方面:(1)分析了混凝土管樁預制過程中易出現的問題及各自對應的控制措施。混凝土強度不合格、端頭板傾斜、樁

17、身彎曲、環裂、縱裂、內壁混凝土坍落等問題,是預應力管樁生產過程中常出現的質量問題。針對各個問題,分析如何應采取不同的預防措施和控制方法,以提高混凝土管樁生產質量。(2)預應力混凝土管樁打入樁的施工工藝與其承載性能密切相關,管樁預制質量與管樁在施工現場的錘擊下沉質量之間又有密切的關聯,并且均影響管樁使用性能。對預應力管樁打入樁施工工藝進行介紹的基礎上,分析管樁打入地基時容易出現的樁頂破碎、樁身斷裂、樁身傾斜等質量問題及施工事故,并分析各種施工事故產生的原因、預防措施和處理措施。182 預應力管樁生產質量控制2.1預應力管樁生產工藝概述預應力管樁生產工藝主要采用預應力張拉技術和離心制管技術,其樁身

18、主要由圓筒形樁身、端頭板和鋼套箍組成,是目前基礎設計中不可缺少的樁基材料。目前我國工業與民用建筑的樁基礎常用的預應力混凝土管樁生產工藝有2種,即先張法和后張法。預應力混凝土管樁按照其混凝土強度可分為高強預應力混凝土管樁(PHC樁)和預應力混凝土管樁(PC樁)。PHC樁按樁身混凝土有效預應力值或其抗彎性能分為A型、AB型、B型、C型4種。預應力混凝土管樁樁節一般采用焊接工藝或機械連接工藝。2.1.1 先張法預應力混凝土管樁生產流程先張法預應力混凝土管樁施工流程由膠凝材料、外加劑、砂、石、水計量攪拌,預應力鋼筋張拉,模具準備和混凝土澆灌,混凝土離心成型,成型樁初級養護、脫模放張、高壓蒸養,成品樁檢

19、驗等工序組成。具體施工流程如圖2-1所示。圖2-1 預應力混凝土管樁先張法施工流程2.1.2 后張法預應力混凝土管樁施工后張法預應力混凝土管樁施工流程由膠凝材料、外加劑、砂、石、水計量攪拌,鋼筋骨架安放、成型,模具安放和混凝土澆灌、混凝土離心成型,成型樁蒸汽養護,混凝土強度檢驗和拆模,樁節檢驗、水養護、拼接,鋼絞線張拉,預留孔道灌漿,鋼絞線放張,成平樁檢驗等工序組成,具體施工流程如圖2-2所示。圖2-2 預應力混凝土管樁后張法施工流程2.2 預應力管樁生產過程易出現的質量問題及控制措施預應力混凝土管樁雖然已經正式推廣了二十多年,生產技術整體上也是比較成熟的。但是由于各個管樁生產廠家的技術人員和

20、操作工人的素質參差不齊,加上一些客觀原因,其生產也有常有不足之處。管樁生產過程中仍然出現一些質量問題,影響其沉管質量和承載性能。因此,在生產過程中還應加強管理,認真總結,減少缺陷的出現。下面對管樁生產中易出現的質量問題及相應的控制措施進行一些探討。2.2.1 混凝土強度不合格混凝土是預應力管樁主要組成材料,其強度不合格將直接影響管樁沉樁施工質量和使用時的承載性能。因此國家標準先張法預應混凝土管樁(GB134761999)要求管樁在生產時每班混凝土澆灌工作都必須留制試件,并按照國家標準混凝土強度檢驗評定標準(GB/T50081-2002)對混凝土試件進行強度檢驗。(1)混凝土強度不合格的原因原材

21、料變化。水泥和減水劑的化學成分,磨細砂細度,砂石的顆粒組配或含泥量,碎石的針片狀等原材料的變化,都會造成攪拌出來和混凝土強度達不到要求。澆灌施工不當。混凝土澆灌時沒有按規定進行扦插或振動時間太短,混凝土還沒完全實心密實,內部孔氣過太多,降低混凝土強度。蒸養過程不當。在蒸養或壓蒸過程中,可能由于蒸汽壓力不足、汽量不充足,造成蒸養溫度達不到規定要求,或者由于一些客觀因素中間結束蒸養。(2)混凝土強度控制措施預應力管樁混凝土的強度滿足國家標準和設計要求,需從混凝土原材料控制、澆灌施工工藝及蒸養過程等環節進行質量控制。對于混凝土原材料要分類存放,注明標識,控制各個材料存放質量,尤其是沙石的含水量。澆灌

22、施工時嚴格按照規定進行扦插振動攪拌,嚴格振動時間,保證混凝土完全實心密實,減少混凝土內部氣孔數量。在蒸養過程中,保持足夠的蒸汽壓力和汽量,嚴格蒸養溫度,使其滿足養護要求,并保持蒸養不間斷。2.2.2 端頭板傾斜端頭板的傾斜容易造成打入法沉樁時樁頭混凝土應力集中,即使墊層厚度符合要求,也不能消除應力集中現象。因此國家標準先張法預應力混凝土管樁(GB134761999)對于端頭板傾斜提出如下規定:優等品為0.3D,一等品0.4D,合格品0.5D。(1)端頭板傾斜原因預應力混凝土管樁在生產過程中,由于預應力鋼筋切斷時長度控制不準確,致使預制管樁墩頭后部受拉鋼筋的長度不一致,用以拉頭中心絲桿為張拉桿的

23、工藝,絲桿容易偏斜,或絲桿與拉頭本身平面并不垂直,端頭板的沉頭凹坑深淺不一致等原因造成端頭板傾斜。(2)預防端頭板傾斜的措施預防端頭板傾斜要從預應力主筋下料開始,嚴格控制同束預應力鋼筋的長度,保證各個鋼筋長度相差不得大于L/5000。在張拉預應力鋼筋時,必須注意調整千斤頂軸線位置,使之與管樁中心線重合,然后再開始張拉預應力鋼筋。如果采用墊鐵片,則要用三個完全厚度一致的墊鐵片。為了預防凸鐓頭,在制作預應力鋼筋時必須控制好鐓頭的尺寸,可以用鋼塊加工一個用來檢查鐓頭尺寸的卡塊。每根鋼筋鐓頭后要檢查一下,及時發現問題,也要加強端板的加工的檢查,特別是鐓頭的沉孔深度的檢查。2.2.3 樁身彎曲樁身彎曲的

24、預應力混凝土管樁在錘擊沉樁過程中容易出現施工質量問題,嚴重時甚至導致工程施工發生。管樁使用時是承受很大軸向垂直荷載的,因此管樁的外形彎曲就削弱了樁的承載能力。因此,國家標準先張法預應力混凝土管樁(GB134761999)對預應力混凝土管樁樁身彎曲變形提出了明確要求:優等品偏差L/1500,一等品偏差L/1200,合格品偏差小于等于L/1000,其中L為樁長。(1)引起管樁彎曲的原因預應力混凝土管樁的主筋定長切斷不準,主筋受力不均勻,致使主筋張拉后混凝土橫截面受壓不均勻,造成管樁外觀上彎曲;雖然主筋定長切斷是準的,但在張拉過程、離心過程、甚至蒸養過程中,由于墩頭質量問題、鋼筋質量問題,在上述過程

25、中造成少量主筋斷裂,使整個樁混凝土橫截面上變成偏心受壓,這樣在樁外觀上造成彎曲;管樁模具剛度不夠或本身制造上不同心,平直度不好,造成制得的管樁外形彎曲。(2)預防管樁彎曲的方法預防預應力混凝土管樁彎曲應從預應力鋼筋的定長切斷做起,保證主筋受力均勻,杜絕主筋張拉后混凝土截面受壓不均勻。主筋定長切斷準確的條件下,也應嚴格控制張拉過程、離心過程和蒸養過程科學合理。保證墩頭質量和鋼筋質量滿足設計要求,以防止張拉過程中主筋斷裂造成混凝土截面偏心受壓。選擇剛度較高,滿足管樁生產要求的模具進行生產。管樁模具安裝時要仔細認真,保證平直度良好。2.2.4 管樁的環裂(1)管樁產生環裂的原因預應力管樁混凝土預壓應

26、力較低,初蒸脫模后樁身混凝土強度不足,導致管樁起吊時變形過大,使樁身開裂,同時也增加了放張時預應力的損失。另外,張拉時鋼筋的伸長值沒有達到要求,鋼筋的應力不夠,是直接降低了管樁的抗彎性能,導致管樁出現環裂。拆模時,由于底模的尺寸偏差,出現夾模的情況,若起吊不注意動作過快,往往會使樁身出現環裂。(2)管樁環裂控制措施管樁混凝土預壓應力較低,初蒸脫模后樁身混凝土強度不足導致的管樁起吊時變形過大而產生的樁身開裂,可通過增加預壓應力和提高混凝土強度來控制,選擇強度較高的混凝土。預應力張拉時,要保證張拉伸長值滿足要求,保證預應力鋼筋具有足夠應力,進而提高管樁的抗彎性能。選擇剛度高、精度高的優良模具,控制

27、模具尺寸偏差在可接受范圍內,防止出現夾模現象。拆模后,起吊管樁要注意動作緩慢平穩,防止因操作失誤造成管樁環裂。2.2.5 管樁的縱裂(1)管樁產生縱裂的原因由于管樁壓蒸時,結構內部的壓力和溫度,濕度等在恒溫之后基本與釜內蒸汽相同,但是在降溫階段,內部的壓力和溫度的降低都十分緩慢,出釜后管樁內外的壓力差、溫度差和濕度差是不可避免的,這些不可避免的差別將在管樁的內外表面產生一定的拉應力,而內壁的浮漿層和砂漿層強度相對較小,很容易開裂,這是引起內裂的原因。另外砂漿層過厚也是容易造成內裂。(2)管樁縱裂的預防措施管樁的縱裂主要由管樁出釜后內部和外部溫度、壓力和濕度梯度較大造成。因此,可通過盡量減少內外

28、部溫度、壓力和濕度差異,尤其是溫度差異。使得釜外環境溫度保持一定高度,選擇釜外溫度較高時出釜。2.2.6 管樁內壁混凝土坍落(1)管樁內壁混凝土坍落原因預制管樁內壁混凝土的坍落與混凝土管樁的離心成型工藝有密切關系。在離心成型過程中,混凝土各部分均向離心方向運動。但是,由于混凝土各部分材料的密度不同,在離心力作用下的運動速度并不一致, 在離心過程中產生分層分離現象。混凝土首先被分離出來,向離心方向運動;而砂漿中的水因為擠壓作用而排擠到管樁內壁。但是砂漿在離心力作用下形成隔離層,可能阻斷水分向管樁內壁排擠,而在砂漿層外圍形成泌水水膜,水膜會出現使得管樁內壁砂漿很容易坍落。可見,管樁高速時轉速若不夠

29、高,管樁混凝土無法密實;模具或離心機變形導致離心高速時嚴重跳動,無法將速度提到設定值;混凝土料太稀了,坍落度過大;也有可能是計量誤差,或機手操作不規范造成,砂太細了即細度模數小,石子組配不好,針片狀過多或偏大等,均可能造成管樁混凝土分層分離出現水膜,致使管樁內壁坍落。(2)預防管樁內壁坍落的措施為防止混凝土管樁內壁坍落,應從以下幾點做起:保證離心機的安裝符合技術標準的要求,各個托輪要同心、同高,管模要完好、不變形,在離心時平穩、不跳動;要嚴格控制砂石的含水率,為做到嚴格控制,應當采用計量設備準確及時地測定砂石含水率,計量設備要定期校準,使衡量誤差符合標準要求;石子組配要良好,針片狀石子不能過多

30、或偏大,砂的細度模數也要每天進行檢測;混凝土坍落度控制要準確和穩定,坍落度不滿足要求時及時檢查調整;檢查離心成型制度要合理,確保高速階段的管模轉速有足夠高。2.3 本章小結預應力混凝土管樁生產質量是保證其施工的基礎。目前常用的兩種預應力管樁生產工藝(先張法和后張法),生產過程中均容易出現一線質量問題。本章分析了混凝土管樁預制過程中易出現的問題及各自對應的控制措施。混凝土強度不合格、端頭板傾斜、樁身彎曲、環裂、縱裂、內壁混凝土坍落等問題,是預應力管樁生產過程中常出現的質量問題。針對各個問題,應采取不同的預防措施和控制方法,以提高混凝土管樁生產質量。3 打入樁施工質量控制與事故處理3.1 打入樁沉

31、樁工藝概述打入法又稱為錘擊法,是一種常用的沉樁方法。預應力混凝土管樁生產完成后,需要運到施工場地通過錘擊法沉樁。打入樁沉流程如下:測量放線確定樁位,將樁機安裝就位后,對樁機進行調整;運輸預制完成的混凝土管樁進場,吊裝定位第一節待沉管樁上樁,并檢查其是否垂直;第一節管樁垂直度校驗合格后,打擊貫入;吊放第二節管樁,并調整上下樁面平直,校驗管樁垂直度;焊接第一節管樁和第二節管樁,并檢驗焊接質量;第二節管樁垂直度、焊接質量校驗后,打入貫入;重復第二節管樁沉樁過程,直至所有管樁節沉放完成;安放送樁器,并打入到設計標高;拔出送樁器,后收樁;測定記錄,移動樁機進行一下單樁錘擊下沉。值得注意的是,開始打樁時應

32、小落距輕擊,待第一節管樁進入一定深度、樁身穩定后,再正常錘擊。打樁過程中,如果遇到貫入度劇變,樁身突然傾斜、位移或嚴重回彈,樁頂或樁身開裂或破碎等問題,及時停止打樁,并查明原因后,及時采取處理措施。3.2 打入樁施工質量控制方法打入樁施工時,樁錘、樁帽、樁墊的選擇,收錘標準等,是控制其施工質量的關鍵。3.1.1 樁錘的選擇打入樁施工所用樁錘的選擇是一個復雜的問題,需要綜合考慮承載力、土質條件、樁長、樁距等各方面的因素,在遵循重錘低擊的前提條件下,主要應該滿足以下幾點要求:(1)樁錘能夠保證混凝土管樁單樁承載力完全滿足設計要求;(2)樁錘能夠十分順利或基本順利地將混凝土管樁錘擊下沉到地基設計深度

33、;(3)樁錘錘擊混凝土管樁的整個過程中,混凝土管樁的破損率完全能夠控制在 1%左右,決定不能超過 3%;(4)樁錘錘擊混凝土管樁時,具有足夠的貫入度,貫入度宜控制在2040mm/10擊;(5)樁錘可以保證每根混凝土管樁的總錘擊數在 1500 擊以內,最多不能超過 2500 擊。3.1.2 樁帽、樁墊的選擇打入樁沉樁時,樁帽、樁墊的合理選擇是一個不可忽視的重要環節。樁帽、樁墊和合理選擇能保持打擊貫入深度和效率,并且保護好混凝土管樁不受破壞,包括管樁的安全使用和樁頂在錘擊過程中免遭破壞。因此,樁帽、樁墊的選擇要根據實際條件,科學合理進行。具體有以下幾點建議:對于樁帽而言,套在樁頭上的樁帽筒,其內徑

34、不宜太大或太小,以大于樁徑 24cm為宜;樁帽筒的深度也不宜過深或過淺,以 3040cm 為宜。就樁墊而言,樁錘與樁帽間的墊層宜采用豎向硬木或鋼絲繩填滿,厚度1520cm為宜,視具體情況而定;樁帽與樁頂間的墊層宜采用麻袋、紙墊和木夾板等襯墊材料,經錘擊壓縮后的厚度宜為120150mm,也應視具體情況而定。值得注意的是,樁帽、樁墊應經常檢查并及時更換,這可起到防止樁頭被擊碎的作用,同時可增強打入沉樁時的貫入能力。3.1.3 關于收錘標準的確定收錘標準是保證單樁承載力滿足設計要求的關鍵。混凝土管樁管樁施打的收錘標準與施工區工程地質條件,單樁承載力實際值,管樁的長度、直徑、強度,樁錘的大小、落距,最

35、后貫入度,樁的入土深度,錘擊總數,每米沉樁錘擊數,最后1m沉樁錘擊數,持力層巖土類型,樁基進入持力層的深度,樁帽、樁墊的彈性壓縮量等眾多因素有關。一般選擇管樁入土深度、樁基進入持力層深度、貫入度、總錘擊數、最后 1m 錘擊數作為收錘標準,其中達到持力層、隨后貫入度、最后1m沉樁的錘擊數為主要控制指標,其他指標可根據實際情況選擇作為參考依據。對于摩擦樁而言,原則上選擇實際樁端標高和樁長作為主要控制指標;對于摩擦端承樁而言,原則上除了選擇樁端標高和樁長外,還應選擇最后1m沉樁錘擊數和最后3陣錘擊貫入度作為主要控制指標。3.3 打入樁施工事故預防與處理預應力管樁在施工過程中,容易出現樁頂破碎、樁身斷

36、裂、樁身傾斜、未到設計標高、樁位偏差過大等施工事故,其中以樁頂破碎、樁身斷裂、樁身傾斜三種事故最為常見,以下就這三種事故產生的原因、預防和處理措施進行分析。3.2.1 樁頂破碎(1)樁頂破碎的原因預應力管樁在打入施工過程中,可能由于以下原因發生樁頂破碎:預應力混凝土管樁在生產過程中,對于混凝土質量控制不嚴格,導致混凝土配比和科學,澆灌過程中振搗不密室,存在較大的內部空洞,錘擊沉樁時樁頂容易破碎。預應力混凝土管樁生產質量不好,或存放、運輸過程不科學,導致樁頂面不平整,樁身軸線與樁頂面不垂直,錘擊沉樁時樁頂容易被擊碎。樁錘的選擇不合理,錘重太輕情況下,必然需要增加錘擊次數來使得管樁順利下沉,錘擊次

37、數的過度增大導致樁頂被擊碎。未設置樁墊,或者樁墊厚度不足,不能滿足錘擊要求,或錘擊過程中樁墊破壞而未能及時更換,導致錘擊時樁頂被擊碎。樁帽選擇不當,樁帽太大、錘擊過程中樁帽結構變形,致使樁帽不能很好地保護樁頂,導致錘擊時樁頂破壞。樁錘、樁帽、樁身三者的軸心不在同一直線,導致偏心錘擊,嚴重時致使樁頂被錘擊破壞。送樁深度太深,導致樁頂錘擊破壞。管樁主筋配筋層次不齊,個別主筋在樁頂承受錘擊時會先受到錘擊集中應力,由于樁頂失去起緩沖作用的保護層而被錘擊破壞。(2)樁頂破碎的處理措施針對打入法沉樁過程中樁頂破碎事故,可采取以下措施處理:在錘擊沉樁過程中,要適時及時停止錘擊進行檢查,檢查樁頂破壞程度,在保

38、證成樁垂直度的條件下,防止樁頂面偏離管樁軸心而承受偏心錘擊破碎。在管樁生產過程中,準確安裝預應力鋼筋,保證樁頂主筋位置準確,主筋保護層厚度要均勻;樁頂鋼筋網的位置也要準確定位,保證樁頂混凝土有良好的抗重擊性能。經常檢查樁墊、樁帽是否完好,出現問題時及時更換樁墊,并檢查樁錘、樁帽、樁墊是否與樁身軸線在同一直線上,不在同一直線上時要及時調整。樁頂出現松散部分時,要及時鑿除,然后再套上樁帽繼續施工。3.2.2 樁身斷裂(1)樁身斷裂的原因預應力混凝土管樁在打入沉樁過程中,可能由于以下原因導致樁身斷裂:預應力混凝土管樁的生產質量不滿足設計要求,生產過程中混凝土材料配比不合理、澆灌混凝土時振搗不密實,均

39、有可能導致在錘擊沉樁過程中管樁斷裂。預應力混凝土管樁在堆放、吊運過程中操作不合理,導致樁身產生了斷裂或者裂縫,錘擊沉樁時裂縫急速擴展,導致樁身斷裂。樁身生產過程中的不合理導致樁身彎曲,在錘擊沉樁過程中,受到較大的偏心錘擊作用而導致斷樁。預應力混凝土管樁設計不合理,管樁長細比過大,樁身過重,樁身抗裂極限彎矩過小,混凝土強度過低。收錘標準不合理,致使打樁過程中樁尖進入硬土層后還在繼續錘擊,導致樁身斷裂。預應力混凝土管樁主筋保護層厚度太厚,管樁在錘擊作用下鋼筋骨架偏心受力致使管樁樁身混凝土開裂,嚴重中管樁斷裂。(2)樁身斷裂的預防措施可通過以下措施來預防管樁錘擊下沉過程中斷裂:嚴格控制預應力混凝土管

40、樁生產過程,尤其是預應力鋼筋配置,混凝土配比、澆灌、攪拌,模具精確度,離心成型質量的控制。預應力混凝土管樁的起吊、運輸應十分小心,嚴防起吊、運輸過程中管樁相互碰撞而損壞,保證起吊運輸過程中管樁質量。管樁在施工場地錘擊下沉之前,應進行較為全面的檢查,確保管樁垂直,樁帽、樁墊、樁身軸線在同一鉛垂線上后,再開始打樁下沉。在施工過程中加強管樁垂直監測,可用兩臺經緯儀成90°同時對管樁進行垂直監測。在選擇樁錘時,盡量選擇重量較大的樁錘,錘擊執行原則為重錘輕擊,以減少管樁錘擊次數,進而減少管樁斷裂的可能性。(3)管樁斷裂的處理措施管樁在錘擊下沉過程中一旦斷裂,其單樁承載力將會下降,影響地基處理效

41、果,不能滿足地基處理要求。因此,對于斷裂的管樁,要進行必要的處理。管樁斷裂后,如果施工場地條件和樁位布置條件允許,可進行補樁。但是很多情況下,施工場地條件和樁位布置條件不允許不樁處理,此時,只能對斷樁縫隙進行處理,以使其閉合來彌補斷樁承載力下降。閉合斷樁縫隙的方法有兩種:靜荷載預壓法和錘擊法。靜荷載預壓法又被稱為“跑樁法”,是通過靜荷載預壓使得上節管樁產生位移,從而使得上節管樁底面與下節管樁頂面相接觸,消除兩節管樁間的縫隙,提高管樁的豎向承載能力。錘擊法是通過重錘錘擊使上節管樁產生位移,以使上節管樁底面與下節管樁頂面接觸,消除兩節管樁間的縫隙,提高管樁的豎向承載能力。靜荷載預壓法處理時間較長,

42、需要占用的場地面積較大,很多情況下很難實施。錘擊法處理時間段,占用場地面積相對較小,但是受到施工設備限制。兩種方法各有其優缺點,在實際工程當中應根據現場條件和工期要求來選擇。此外,為了彌補斷裂管樁的承載力,可對管樁樁芯進行補強。樁芯補強的常用方法是采用高標號細石水泥漿充填管樁內部,使得斷裂后的管樁重新連結成一個整體,提高管樁的豎向承載能力。3.2.3 樁身傾斜(1)樁身傾斜的原因預應力混凝土管樁在地基處理中主要承受豎向荷載,樁身一旦發生傾斜,豎向荷載與管樁的軸向不一致,必然降低管樁承載能力。導致管樁樁身傾斜的原因有以下幾點:施工場地不平整,打樁設備導桿不直,引起樁身傾斜。管樁在穩定時不垂直于水

43、平面,樁帽、樁墊、樁身軸線不在同一鉛垂線上。管樁在生產過程中質量控制不嚴格,導致樁身彎曲程度過大,超過了允許限值,樁尖偏離樁身軸線較大。基坑邊坡滑移產生較大位移,致使邊坡失穩,支護結構破壞,管樁在地基中由于土體位移而產生傾斜。在沉樁擠土效應下,由于管樁樁位布置不合理或樁位密度過大,導致打樁時相鄰管樁發生傾斜。在施工場地附近進行挖土時,沒有安全對稱均勻的原則進行,致使施工場地土體受力不均勻而產生水平位移,管樁在土體內隨之發生傾斜。(2)樁身傾斜的預防措施根據樁身傾斜的原因,可從以下方面進行預防:嚴格控制預應力混凝土管樁生產流程,保證生產質量,防止管樁在生產過程中出現樁身彎曲程度過大。整平施工場地

44、,在場地附近進行挖土作業時,嚴格安全對稱均勻的原則進行,并防止基坑邊坡產生滑移,引起邊坡失穩,支護結構破壞。合理布置管樁樁位密度,科學安排管樁打樁順序,盡量減小擠土效應對管樁垂直度的影響。選擇質量好的錘擊設備進行施工,施工前對導桿等關鍵部位進行嚴格檢查。(3) 樁身傾斜的處理措施超過傾斜度要求的管樁,必須對其進行處理,使其重新滿足傾斜度要求,具體方法應根據土質情況確定:較淺的管樁,可以將其傾斜反向土方挖除,然后對其進行扶正處理。較深的管樁,可以通過鉆孔取土、高壓沖水取土等方式去除傾斜反向的土方,然后對其進行扶正處理。管樁的扶正依靠取土前打好的地錨、鋼絲繩和手動葫蘆來進行,鋼絲繩將傾斜的管樁和地

45、面連接起來,在取土后通過手動葫蘆調整鋼絲繩壓力來扶正管樁。一般可將多根完整樁作為地錨來使用。在拉直過程中,時刻管樁傾斜樁和作為地錨的完整樁的狀態。3.4 本章小結預應力混凝土管樁打入樁的施工工藝與其承載性能密切相關,管樁預制質量與管樁在施工現場的錘擊下沉質量之間又有密切的關聯,并且均影響管樁使用性能。本章在對預應力管樁打入樁施工工藝進行介紹的基礎上,分析了管樁打入地基時容易出現的樁頂破碎、樁身斷裂、樁身傾斜等質量問題及施工事故,并分析了各種施工事故產生的原因、預防措施和處理措施。結束語預應力混凝土管樁作為一種預制樁,與其它樁型相比,有樁身質量穩定可靠、強度高、穿透能力強、施工快捷方便、環境污染

46、小等優點。樁基礎的沉樁方式可分為打入法(錘擊法)、鉆孔錘擊法、振動法、水沖法和靜壓法,其中,打入式以其施工方便的有點廣泛應用于預應力混凝土灌注施工。本文對打入式預應力混凝土管樁施工質量控制與事故處理方法進行了探討。預應力混凝土管樁生產質量是保證其施工的基礎。目前常用的兩種預應力管樁生產工藝(先張法和后張法),生產過程中均容易出現一線質量問題。本章分析了混凝土管樁預制過程中易出現的問題及各自對應的控制措施。混凝土強度不合格、端頭板傾斜、樁身彎曲、環裂、縱裂、內壁混凝土坍落等問題,是預應力管樁生產過程中常出現的質量問題。針對各個問題,應采取不同的預防措施和控制方法,以提高混凝土管樁生產質量。預應力

47、混凝土管樁打入樁的施工工藝與其承載性能密切相關,管樁預制質量與管樁在施工現場的錘擊下沉質量之間又有密切的關聯,并且均影響管樁使用性能。本章在對預應力管樁打入樁施工工藝進行介紹的基礎上,分析了管樁打入地基時容易出現的樁頂破碎、樁身斷裂、樁身傾斜等質量問題及施工事故,并分析了各種施工事故產生的原因、預防措施和處理措施。致謝 光陰似箭。參考文獻1 蔣元海.先張法預應力混凝土薄壁管樁的生產及應用開發J.遼寧建材, 2005(6): 44-45.2 李超, 衛龍武. 預應力混凝土管樁(后張法)在深基坑支護中的應用J.土工基礎, 2008, 22(1):26-29.3 鄧友生, 孫寶俊, 鄔忠強. 預應力

48、混凝土管樁的應用研究及發展前景J. 建筑技術, 2003, 34(4):263-266.4 彭運成.預應力混凝土管樁基礎施工的幾個問題探討J. 廣州建筑, 2004(1): 34-37.5 鐘肇鴻, 胡仲明. 預應力混凝土管樁快速接頭技術J. 廣東土木與建筑, 2001(12): 20-23.6 聶重軍, 唐依民. 預應力混凝土管樁設計及施工研究J. 湘潭師范學院學報 (自然科學版). 2009, 31(1): 94-96.7 阮起楠, 曾少霞. 預應力混凝土管樁養護問題探討J. 混凝土與水泥制品, 1999(4):24-28.8 石磊, 石煉. 淺析混凝土預制樁錘擊沉樁的質量控制J. 建筑安全, 2012(2): 18-21.9 張彬. 淺議預應力混凝

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