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预应力管桩基础设计应注意的问题探讨
作者:佚名 来源:房地产E网 点击量: 发布时间:2014-1-11 18:17:01

  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。⑦整个场地几根试打桩完成后,经过综合分析,可提出整个场区的统一收锤标准,也可根据不同情况,分别提出不同的收锤标准。⑧全部工程桩打完后,再选一些试打桩作静载试验,进行动静对比。这样做,一般不会出什么问题。

  2.4不宜应用管桩的工程地质条件问题

  设计者如果不了解不宜应用预应力管桩的地质条件而设计应用预应力管桩,那么一定不会出现工程质量事故。广东地区有过不少的失败实例。笔者有过这方面的总结文章,谈了四类不宜应用管桩的工程地质条件,其中孤石和障碍物多的地层、有坚硬夹层且又不能做持力层的地区不宜应用管桩,道理显而易见,此外不再赘述。

  下面重点探讨其他两类不宜应用预应力管桩的工程地质条件。

  2.4.1石灰岩(岩溶)地区

  石灰岩不能做管桩的持力层,除非石灰岩上面存在可作管桩持力层的其他岩土层。大多数情况下,石灰岩上面的覆盖土层属于软土层,而石灰岩是水溶性岩石(包括其他溶岩)几乎没有强风化岩层,基岩表面就是新鲜岩面;在石灰岩地区,溶洞、溶沟、溶槽、石笋、漏斗等等“喀斯特”现象相当普遍,在这种地质条件下应用管桩,常常会发生下列工程质量事故:

  ①管桩一旦穿过覆盖层就立即接触到岩面,如果桩尖不发生滑移,那么贯入度就立即变得很小,桩身反弹特别厉害,管桩很快出现破环现象:或桩尖变形、或桩头打碎、或桩身断裂,破损率往往高达30~50%。

  ②桩尖接触岩面后,很容易沿倾斜的岩面滑移。有时桩身突然倾斜,断桩后可很快被发现;有时却慢慢地倾斜,到一定的时候桩身被折断,但不易发现。如果覆盖层浅而软,桩身跑位相当明显,即使桩身不折断,成桩的倾斜率大大超过规范要求。

  ③施工时桩长很难掌握,配桩相当困难。桩长参差不齐相差悬殊是石灰岩地区的普

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