PHC管桩接头缺陷的原因及加固技术

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PHC管桩接头缺陷的原因及加固技术
摘要:PHC管桩由于荷载高、打桩质量可靠、成本低,而得到广泛应用。高强混凝土预应力管桩生产对管桩端面倾斜有严格要求。对管桩生产过程中端面倾斜的控制涉及到张拉、夹具安装、滚焊钢筋笼、钢筋镦头以及钢筋的定长切断等相关的工艺和设备。通过工程中PHC管桩的桩身接头缺陷的实例,采用低应变法和孔内摄像确定桩身缺陷位置、缺陷形式及缺陷程度,分析PHC管桩出现接头缺陷的原因,提出采用插入H型钢及高打注浆加固缺陷管桩处理方案。加固后效果明显,可为沿海地区缺陷管桩提供一定借鉴。
关键词:PHC管桩;接头缺陷;原因;加固
引言
PHC钢管桩又称高强预应力钢管,是一种全新、可靠的结构材料,在20世纪60年代后期逐渐被用于轨道交通和基础设施。随着我国经济的快速发展和施工技术的飞速发展,钢管桩在我国铁路桥梁工程中的应用越来越广泛,也被应用到人们的日常生活中。因此,在PHC钢管桩的施工中,不可避免地会遇到各种各样的问题。
1PHC管桩工艺的优点分析
1.1PHC管桩介绍
PHC管桩一般要求混凝土强度等级不得低于C80。PHC管桩是采用离心机进行混凝土施工制作而成的,脱模后进入高打釜蒸养,经过高温(约180℃)、高打(约10个大气打)蒸汽养护,使混凝土强度等级达C80。从成型到可以装车吊运大约只需2—3天时间,因其具有生产周期较短,质量稳定,抗打、抗拉性能较好等特点,在工程中得到了广泛应用。
1.2PHC管桩施工的优点分析
陈火旺
兰彻斯特方程PHC管桩施工工艺已十分成熟,尤其是在沿海城市施工项目上被广泛应用,PHC管桩施工工艺具有以下技术优点分析:一是生产周期相对较短。工程施工已经形成标准化的技术流程,并且根据不同的桩型和桩长需求,可以在向生产厂商订货时提出相应的要求。桩基础施工按照施工工艺可分为混凝土预制桩、旋挖钻孔灌注桩、打管灌注桩、钢桩和干作业成孔桩等,其中,混凝土预制桩(PHC管桩)的造价成本相对最低。四是PHC管桩质量稳定。PHC管桩是在工厂车间内生产的,具有较高的标准化、流水线作业等特点,工厂管理
高频整流器
相对规范,在车间内生产统一采用室内高温高打蒸汽养护,不受天气变化的影响,一次出产合格率有保障。五是施工过程中无污染。PHC管桩是在制作完成后运至施工场地使用的,在施工过程中不会产生泥浆,也没有砂石等材料,无扬尘、无污染,便于现场文明施工管理。
2PHC管桩接头缺陷的原因
产品标识标注规定后续开挖,对所有桩基进行低应变法检测桩身完整性,发现在地面往下第一节接桩位置出现较多轻微缺陷,该接桩位置处于第3层淤泥中。利用预留静载备选桩,进行桩顶标高的监测和低应变检测,发现随着打桩施工的进行,打桩速度越快越密集,上浮量越大,桩数越集中产生缺陷越多。打桩后即进行低应变检测桩身无缺陷。随着周围打桩进行,打桩越多,对周围已打桩影响越大,由无缺陷变为有缺陷。桩基承台和地下室基坑的开挖,如未及时支护或者支挡结构变形,软弱土层易沿着无支挡方向变形。管桩抗弯能力差,水平推力将对抗拉薄弱的管桩接头产生不利影响。为了施工方便,施工现场并没有按照设计的合理施工顺序施工,随意配桩,此时第一节接桩位置基本位于第4层粉质粘土层与第5层淤泥交界面处。产生缺陷,是因为在上软下硬地质条件下,当桩发生轻微倾斜时,桩体就会产
生受弯作用,引起桩身缺陷。表层硬土层薄,桩基施工过程中,大型机械设备或车辆,在薄硬土层上面移动,易导致硬土层底下软弱土层变形扰动,管桩不足以抵抗施工机械和车辆对土体的扰动,从而产生质量问题。
3PHC管桩接头加固技术
3.1重视地质分析,防止桩身上浮
PHC管桩应用锤击法施工前,应按照PHC管桩布置方案及建筑施工区域的地质条件,科学部署打桩机的行走路线。对电梯井等管桩分布较为密集的区域,打桩机的打桩顺序应从中间逐渐过渡到四周。若建筑区域靠近建筑物和市政道路,锤击PHC管桩时,应先完成该区域的锤击工作,再进行另一侧的管桩锤击作业。锤击PHC管桩施工时,还可按照桩径大小进行施工,或根据桩长先深后浅进行。靠近建筑物和市政道路时,应在间距4m处布设宽1m、深2m的防震沟,预防PHC管桩锤击后存在挤土效应,避免桩身上浮。施工过程中,相关人员应重视控制PHC管桩的施工数量,每台桩机每日可锤击约13根PHC管桩,且地质条件不同,适用的管桩桩尖应有所差异。锤击PHC管桩施工时,施工人员应做好已完工管桩的监测工作,主要监测管桩的桩顶高程。发现管桩存在上浮现象后,分析原因,并通过
复打的方式处理该质量问题,直至PHC管桩不再上浮。复打处理管桩上浮问题时,复打时间应不小于10s,复打次数为3次。复打结束后,施工人员还应注意监测复打后的打降量,总打降量小于10mm后停止复打。
3.2控制桩位误差,减少桩移风险
针对PHC管桩锤击施工中的位移问题,首先应根据土体结构和地基承载力等基础信息,通过加铺的方式提升地基的承载力,确保打桩机在该区域稳定运行。其次,施工人员应按照桩基的分布情况确定打桩顺序,通过隔孔施工的方式锤击管桩,打桩过程中需合理控制打桩速度和每日的打桩量。期间,施工人员还应做好锤击桩机的维护和检修,保证支撑系统和控制系统处于良好的运行状态。另外,提前分析建筑区域的地勘资料,挖除地基区域内的浅表层障碍物。对于土体内较深的障碍物,应提前通过引孔的方式,用潜孔锤将其击碎。正式进行锤击PHC管桩施工前,施工人员需要再次复核桩位,重新复测桩位后开始锤击打桩。在管桩下打后,用经纬仪调整桩身,使其垂直度误差符合锤击PHC管桩的允许误差值,即小于5mm。
3.3加强桩身管理,预防断桩风险
对于锤击PHC管桩时的桩身裂缝和断桩问题,应从采购PHC管桩、管桩进场以及焊接等环节入手,加强桩身管理,治理PHC管桩锤击施工问题。采购PHC管桩时,应选择资质、信用良好的供应商。管桩进场时,应做好质量检查工作,详细检查管桩的长度、外径、壁厚以及混凝土连接区域和端头板钢板质量等,符合要求后方可使用。对于尚未使用的管桩,还应使用专用吊车吊运,并在固定场所堆放整齐,避免桩身受损。锤击管桩时,对软硬交接区域,应减缓打桩速度,降低爆桩风险。复打时,锤击管桩的打桩力应在5200kN以内,复打次数和复打时间都应符合管桩锤击施工要求。焊接PHC管桩时,应确保焊工持证上岗,并提前进行焊接技术交底。在接桩过程中,2名焊工对称分层施焊。焊接过程中的焊缝层数不得小于2层,焊缝厚度应大于8mm,焊缝冷却时间不少于8min。焊缝彻底冷却后,施工人员才能进行锤击打桩。
结束语
PHC管桩以其单桩承载力高、打桩质量可靠、造价低廉等特点,在我国城市建设中有着重要的地位。整个过程中不同的方法有各自的优点以及缺点,遇到的问题也都提出了解决方法,在施工中要管控好每一个过程,才可以避免问题的出现。PHC钢管桩在我国得到了越
来越多的使用,其所面对的条件也不尽相同。因此,应制订科学的技术管理方案,精心组织施工,确保PHC管桩的顺利施工,并提高其质量。
参考文献
砂石料
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本文发布于:2023-07-05 11:04:34,感谢您对本站的认可!

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