1、预应力管桩断桩事故类型

 

　　造成预应力管桩断桩的原因是非常多而复杂的，主要有地质因素、开挖和机械的碾压因素、堆土所产生的挤压力因素和焊接质量因素等等，下文将对预应力管桩在施工中的典型断桩成因进行详细分析。

 

　　1.1复杂地质条件引起的断桩

 

　　预应力管桩的沉桩主要有锤击沉桩和静压沉桩两种方式。无论是哪一种沉桩方式，施工单位在施工前，都必须了解建筑场地的地质条件状况，检查其是否适合管桩，同时还要查看持力层是否还存在着一些孤石、卵石等障碍物，如果存在就要及时的清理，切不可盲目的将桩往下打，这样很可能会造成桩的爆破和断裂。例如，针对桩尖遇到大块砾石而引起断桩的问题时，就应该先查图纸设计的要求，根据图纸设计的项目指标，查看桩尖设计的钢板厚度是否满足管桩的要求，然后再检查在实际施工中是否按照图纸的厚度来加工桩尖。

 

　　1.2土方开挖和机械碾压引起的断桩

 

　　在完成了预应力管桩的施工之后，项目施工单位就需要对上层的部分进行开挖，一般情况下，施工单位考虑到有些管桩设置在自然地面下的2米左右，因此很多施工单位为了赶进度，就会选择大型的挖机来进行挖土，而这种大型的挖机又极容易挖到管桩，导致管桩断裂。

 

　　1.3堆土挤压引起断桩

 

　　施工单位在进行土方的开挖时，在上层部分的操作中，施工单位考虑到要节约成本，于是就会把开挖出来的大量废土堆积在施工场地的周围，随着这种土堆堆积的越来越多，进而就会产生较大的挤压力，导致管桩挤压断裂甚至报废。例如，在软土地基上，采用大挖机挖土，挖出来的土就堆在建筑附近，高达3米多，由于这种土堆长时间会产生位移，因此会导致大量的管桩被挤断。

 

　　2、预应力管桩断桩处理和预防措施

 

　　2.1预应力管桩断桩的处理措施

 

　　（1）采用人工方法，实施挖孔接桩

 

　　在施工过程中，根据不同的施工对象，采用不同的施工办法，对于高层的建筑而言，通常采用的是大直径的管桩，这种大直径的管桩承载力强。对大直径管桩进行处理，一般是在2米到5米之间进行人工挖孔的接桩，一直挖孔到断桩的位置，同时还要延伸至0.5米的样子。在完成了上述这些环节之后，再外从管桩内植入锣纹主筋，这种方案主要是针对粘土性比较好的地层。例如，某孔桩工程，孔桩直径约1.5米，孔桩开挖中，深层地段有顽石巨石阻挡。因受周边环境及地质条件影响，禁止使用炸药，大型设备也无法施工，此时采用人工岩石静态拆除机拆除了顽石巨石，工程取得了很好的效果。

 

　　（2）采用管内填芯来加固加大承台

 

　　在对多层建筑进行施工时，一般采用的是小直径的管桩，管桩直径范围在300mm到400mm左右，相对于大直径的管桩而言，这种小直径的管桩承载力较小，而且断桩的位置也相对较浅，出现断桩的深度不会太深，一般在2到3米之间，此时，就可以采用填芯加大承台的手段，来对其进行加固，一直加固到断管的位置；然后从管桩的内径中植入锣纹主筋，一般是植入4到6根左右的锣纹主筋；最后再根据施工单位设计的加大承台的尺寸来浇筑承台，有效的防治断桩。

 

　　（3）土方回填

 

　　在施工过程中，如果出现了断桩的情况，而且断桩的位置比较深，比如在3m到5m之间，则首先要对断桩进行分析，如果断桩的面积比较大，而且断桩的位置比较深，此时，就要考虑到断桩位置的土质条件，如果土质条件不适宜挖孔进行接桩，也不适用与填芯加大承台的办法，那就需要将土方回填进去，然后重新打桩。例如，某灌区水闸工程共3孔，每孔净宽3.5m，设计流量40.5m3/s，回填土压实度要求达到80%。施工中，由于前期的地形、剖面的测量工作不到位，致使出现管桩断桩情况，此时应根据断桩位置土质条件，及时进行土方回填，重新打桩。

 

　　2.2预应力管桩断桩的预防措施

 

　　（1）首先，在进行打桩或者补桩时，应该注意到打桩机械和整个打桩施工过程对桩基的影响，并明确合理的打桩顺序，严格按照打桩要求来进行，每一根打桩在进行时，都要连续的打到底，并且要连续打桩，尽可能的减少中间的休息时间。其次，管桩的起吊和插入必须位置准确，角度适合，一般来说，第一节的管桩在插入地面时，与地面的偏差不大于0.5%；同时，桩的各个部位要与其中心线重合，在打桩时要及时观测桩身的垂直度，防治打桩时，桩身出现偏差。另外，在施工过程中，尤其是在打桩的时候，有时候需要截桩，此时就需要采取有效的措施来确保截桩后的管桩质量，在这一过程中，切记不可过度用力进行敲击截桩；在沉桩过程中，如果出现异常的情况，应该暂时停止打桩，及时查明原因，待问题得到解决后，才能继续打桩。

 

　　（2）接桩质量的监控。在焊接接桩时，为了防止出现断桩的情况，保证接桩质量，就需要注意以下几个方面的问题：第一，做好施工打桩设施的清洁，加强对连接部分的杂质、油污等的清洗，保证打桩机械连接部件的清洁。第二，随之做好检查，尤其是对各个部件进行检查，保证各部件牢固、完整，看其是否符合施工要求；第三，在接桩时，两节的桩应该保持在一条轴线上，上下之间与中心线的差距保持在2mm以内，一定要调整好角度，防止角度偏差带来的问题；第四，在焊接时，一定要严格按照焊接要求进行对称焊接，并在焊接产生的缝隙中利用铁片将其焊接严实，同时防止焊接引起的变形或弯曲，以便减少由于焊接不当导致的问题。第五，在焊接的过程中，对于出现的焊接缝隙，必须保证焊缝的连续和饱满，对接桩的焊缝，其冷却时间也不得少于8分钟，以保证焊接的完整性和牢固性。例如，某电厂排洪沟挡潮闸，基桩为方形钢筋混凝土预制桩，其横截面尺寸为400mm×400mm，桩长18m，桩身混凝土设计强度等级为C30。在施工前后，应充分利用如低应变动力检测技术，高应变动力检测技术和单桩竖向抗压静载试验等现代先进施工工艺进行全过程的监控，以保证接桩中的质量和工程的顺利完成。

 

　　（3）严格把握沉柱顺序。在管桩断桩现象中，沉柱顺序对其具有一定的影响，一般来说，沉柱顺序主要受到场地环境注入地形、地质以及施工设计方案的影响。因此，在预防断桩事故的过程中，要把握好沉柱顺序。首先，对于施工场地面积大，桩比较多时，应该将管桩分段，沉柱分别在相应的断内进行。其次，对于施工桩台较多的情况，在施工中应该尽量避免由外向内进行沉柱，而应该是由内向外进行沉柱。另外，对于施工中管桩比较密集的情况，在进行施工时，应该从建筑毗邻的一侧开始进行，并由近向远的开展施工。

 

　　（4）基坑开挖阶段的质量控制。

 

　　在施工过程中，尤其是进行基坑开挖时，要根据打桩的分布密度来选择不同的开挖机，同时还要充分的结合人工开挖的方法。在进行开挖质量的控制中，一定要实施对称开挖，切记不能进行过渡猛挖，也不能将开挖出来的土堆积在周围，防止由于堆土挤压而造成的断桩。例如，在基坑施工中，由于多方面不确定因素的影响，容易出现滑坡、涌水涌砂和基坑底部隆起或沉陷的现象，因此，在施工前，应对施工中的各种突发事件有必要的预判，应制定出可预防及处理的有效措施。

 

　　3、结束语

 

　　造成预应力管桩断桩的因素是非常多，在具体的施工过程中，广大建筑工程师应及时发现问题的根源，做到冷静处理，安全施工，把断桩造成的严重后果降到最低。与此同时，我们需多借鉴国外先进经验，结合工程特点，有效的运用到实际施工中。笔者相信，通过努力，施工中的预应力管桩断桩问题将会大大减少，中国的建筑事业定会得到更大发展。

 

　　参考文献：

 

　　[1]赵淑华.预应力管桩施工优缺点[J].科技信息(科学教研)，2007(17).

 

　　[2]黄薇.预应力混凝土管桩的优缺点及地质条件[J].中华建设，2008(12).