文档介绍：浅析预应力混凝土管桩基础施工中打桩应力的影响
林叶榛
(福建省四建建筑工程有限公司 361003)
The staking stress influence on the prestress concrete tube during construct
【摘要】本文通过对预应力混凝土管桩施工中打桩应力影响的分析,进一步揭示了预应力混凝土管桩在施打过程中常出现的事故原因,并且探讨了对打桩应力的控制措施。
【关键词】预应力混凝土管桩打桩应力压应力拉应力桩垫锤垫贯入度
Abstract:Through analyzing the staking stress influence on the prestress concrete tube during the construction,this paper indicates the accideng causes usually occurred on the staking process of the prestress concrete tube stake,and discusses the measures to control the staking stress.
Keyword:Prestressed concrete pile;Pile driving stress;ration
1 前言
预应力混凝土管桩(以下简称管桩)在施打过程中,由于经受高温能量桩锤的反复冲击,在桩顶部和桩身均产生打桩应力,而且应力的峰值波动较大,有时还会超过桩静态极限承载力的允许应力,使桩顶部的混凝土在打桩过程中受到破坏或桩身出现环向裂缝,致使打桩中断,甚至危及桩的完整性,以至于使桩的承载力与耐久性受到削弱。因此,在管桩基础施工中,绝不可忽视打桩应力的影响。
2 打桩应力的形式
打桩应力是在打桩过程中产生的,其主要形式有压应力和拉应力,大小、形式与桩锤、土体抗力、打桩操作有关。打桩应力可以通过PDA动测仪探测到。
一般管桩多采用中高能量柴油锤施打,也可以用落锤施打。桩顶部在桩锤的打击下,产生高值压应力,以压力波的形式迅速传到桩底,并产生反射应力波。当桩顶部的初始压应力向下传到桩尖时,如果桩尖处土层的阻力很大,那么反射的是压应力波,反射波传到桩顶,如果桩顶部的自由度大,压应力波又以拉应力波的形式向下反射。如果桩尖处土层阻力很小,那么,向上反射的是拉应力波。桩截面任意点的应力值是向下传递的压应力和向上反射的拉应力的代数和。据有关工程实测资料显示,打桩应力的峰值多数在35~50MPa之间,拉应力在有些情况下甚至达到50MPa以上。在大多数情况下,拉应力是由拉压交替作用的。
打桩应力的产生是复杂的,受打桩阻力、打桩机具、打桩方法等因素的影响,因此,必须具体分析。
3 影响打桩应力的主要因素
在管桩基础施工中,普遍出现的问题主要有两类:一是由于不规则的高压应力作用,造成桩顶部混凝土的破损(如图1所示);二是由于不规则的拉压应力的作用,产生环向裂缝或混凝土破损(如图2所示)。这两种情况都是不规则的高值打桩应力超过桩的极限强度所致。根据统计情况分析,导致产生高值打桩应力的因素是多方面的,主要有以下几个方面的原因:
图1 图2
在打桩方面,主要是桩垫不好,偏心打桩所致。在施工中由于忽视