考虑到桩材制作的因素,在设计中,建议适当降低桩身整体的抗拔承载力强度,以保证其总体安全度。
从理论计算以及抗拔试验表明,端板与预应力钢棒连接的强度是PHC管桩作为抗拔桩使用的薄弱点。因此需根据抗拔承载力设计的要求对其进行验算,建议增加端板厚度,以满足端板孔口抗剪强度的要求。
预应力管桩桩身质量问题
我国管桩按抗裂弯矩的大小分为A型、AB型、B型。其含义既是管体上混凝土有效预压应力大 小。在长春地区,经常使用预应力高强混凝土管桩(代号PHC桩)、预应力混凝土管桩(代 号PC桩),此种桩型适用在非抗震和抗震烈度6度、7度地区。
桩材质量问题
预应力管桩桩身砼强度设计为C60~C80,在长春地区主要是依据粒径不大于25mm的碎石作 为混凝土骨料,标号不低于525#的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰 硅酸盐水泥,高效减水剂等。虽然管桩通过离心法工艺和蒸高。但混凝土标准件试块,试压 强度是否能真正代表预应力管桩的强度,尚存疑问。长春地区预应力管桩生产能力有限,往往 是即压即用,今日生产,明日就运到工地压桩,缺乏养护期。桩强度与设计强度有差值。令由 于国家对钢材生产企业的调控,房地产热的升温,钢材价格涨幅较大,是否使用标准钢材施 工,保证管桩自身质量,必须从桩生产源头进行严格控制。
施工设备与桩型不匹配
管桩施工必须选择与桩型相匹配的施工设备。如果施工中设备选择不当,如小锤打大桩, 由于击数增加,很容易造成桩头破损。应严格控制桩身顶压压控力和抱压压控力。
硬土层中采用锤击桩易造成桩身断裂
密实的粉砂层,是预应力管桩良好的桩端持力层,能够获得较高单桩承载力。如果桩身质量不 太好或使用薄壁管桩,锤击法施工很容易造成桩身断裂。当地质报告中存在孤石,或硬土层下 又有软土层,必须穿过此硬土层时,也可能造成桩身沉桩或打桩时出现桩断裂现象。
估算土层提供的极限抗拔承载力时,抗拔承载力系数λ宜按以下取值:粘性土、粉性土0.7~0.8;砂土0.5~0.7。建议通过静载荷试验最终确定单桩抗拔承载力设计值。
应力管桩沉降前,沉桩过程中,工程桩施工需要的检测方法
静载试验法
这是目前公认的检测基桩竖向抗压承载力最直接、最可靠的试验方法。但在工程实践中发现,基准桩的问题有时会被检测人员所忽视,容易出现基准桩打入深度不足,试验过程产生位移的问题。
静载实验可以分为:堆载实验、锚桩法。
钻芯法
这种方法具有科学、直观、实用等特点,在检测混凝土灌注桩方面应用较广。一次完整、成功的钻芯检测,可以得到桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性的情况,并判定或鉴别桩端持力层的岩土性状。抽芯技术对检测判断的影响很大。某工程先用XY-1型工程钻机,采用硬质合金单管钻具,用低压慢速小泵量及干钻相结合的钻进方法,结果采芯率不到70%,芯样完整性极差,大多呈碎块;后来改用SCZ-1型液压钻机,采用金刚石单动双管钻具,采芯率达99%,芯样呈较完整的圆柱状。所以,《技术规范》对钻机和钻头作了相应的规定,就是为了避免抽芯验桩的误判。
反射波法
在国内,绝大多数的检测机构采用反射波法(瞬态时域分析法)检测桩身完整性,主要原因是其仪器轻便、现场检测快捷,同时将激励方式、频域分析方法等作为测试、辅助分析手段融合进去。当然,低应变法检测时,不论缺陷的类型如何,其综合表现均为桩的阻抗变小,而对缺陷的性质难以区分,这是其最大的局限性。
高应变法
它的主要功能是判定桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。高应变法在判定桩身水平整合型缝隙、预制桩接头等缺陷时,能够在查明这些“缺陷“是否影响竖向抗压承载力的基础上,合理判定缺陷程度,可作为低应变法的补充验证手段。在某些地区,利用高应变法增加承载力和完整性的抽查频率,已成为一种普遍做法。
声波透射法
与其他完整性检测方法相比,声波透射法能够进行全面、细致的检测,且基本上无其他限制条件。但由于存在漫射、透射、反射,对检测结果会造成影响。近几年涌现的多通道超声波检测仪,使得检测效率成倍的提高。该检测方法是获得一组(剖面)声学数据后,对数据进行分析,剔除异常值后计算平均值(声速和波幅),然后再将每个测点的数据与平均值进行比较,超过一定范围(如波幅下降6dB)即认为该点存在缺陷。该检测方法同样可应用于地下连续墙、水利坝体的检测。
低应变动测法
低应变动测法是使用小锤敲击桩顶,通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号,采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应,反演分析实测速度信号、频率信号,从而获得桩的完整性。该方法检测简便,且检测速度较快,但如何获取好的波形,如何较好地分析桩身完整性是检测工作的关键。
测试过程是获取好信号的关键,测试中应注意:①测试点的选择。测试点数依桩径不同、测试信号情况不同而有所不同,一般要求桩径在120cm以上,测试3~4 点。②锤击点的选择。锤击点宜选择距传感器 20~30 cm 处不必考虑桩径大小。③传感器安装。传感器根据所选测试点位置安装,注意选择好粘贴方式,一般有石蜡、黄油、橡皮泥在保证桩头干燥,没积水的情况下。④尽量多采集信号。一根桩不少于10 锤,在不同点,不同激振情况下,观测波形的一致性,以保证波形真实且不漏测。
超声检测法
非金属超声检测仪,是采用超声回弹综合法检测混凝土强度、混凝土内部缺陷的检测和定位、混凝土裂缝深度检测(采用优化跨缝检测方式)混凝土裂缝宽度检测、自动读数带拍照超声透射法自动检测、判定桩基完整性(具有一发双收功能)。