预制桩(普通钢筋混凝土桩,预应力管桩)在绝大多数工程中,被垂直打入而承受垂直荷载,但在特殊工程中,如港口、码头、桥梁、工业厂房等工程中,还要承受水平荷载,这就要求用专用桩工机械把桩倾斜打入(称为斜桩),来满足承受垂直与水平荷载的设计要求。
1.现象
垂直打入桩,一般端承桩以最终贯入度控制,有时双控(标高),摩擦桩以桩顶标高控制;而斜桩则是以桩尖标高(进入设计持力层)和斜角控制,若出现桩顶碎裂或桩身断裂等问题,则沉桩达不到设计要求。
2.原因分析
(1)勘探点不够或勘探资料粗略,对工程地质情况不明,尤其是持力层的起伏标高不明,致使设计考虑持力层或选择桩尖标高有误,也有时因为设计要求过严,超过施工机械能力或桩身混凝土强度。
(2)勘探工作是以点带面,对局部硬夹层或软夹层的透镜体不可能全部了解清楚,尤其在复杂的工程地质条件下,还有地下障碍物,如大块石头、混凝土块等。打桩施工遇到这种情况,就很难达到设计要求的施工控制标准。
(3) 由于两桩相接,节点焊接出现问题,如角钢长度不够,焊缝清理不净,有夹渣,焊缝未垫实焊牢,法兰接盘螺栓未拧紧,螺帽未点焊,螺纹未凿毛等原因,造成不能正常沉桩。
(4)桩锤选择太小或太大,使桩沉不到或沉过设计要求的控制标高。 (5)桩顶打碎或桩身打断,致使桩不能继续打入。特别是柱基群桩,布桩过密互相挤实,选择施打顺序又不合理。
3.防治措施
(1)详细探明工程地质情况,必要时应作补勘;正确选择持力层或标高,根据工程地质条件、桩断面及自重,合理选择施工机械、施工方法及行车路线。
(2)防止桩顶打碎或桩身断裂。
(3)遇到较厚夹层时,不易穿过,可采用气吹法、射水法,但杖尖处最后沉入的1~2m必须锤击打入(或按规范要求)。
(4)控制好斜桩的倾角,一般的倾斜度为1/3~1/4,所选的桩工机械必须能够施打斜桩,利用倾斜刻度盘或利用角度器,随时测查倾角的偏差情况。
(5)斜桩接桩难度较大,要用有经验的焊工双机对称焊,连续进行,保持焊接质量及焊接时间,尽量缩短间歇时间,避免出现时间效应问题。
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