管桩施工中的几个问题.docx

预应力管桩施工中的几个问题 胡 煜 （深圳市建筑工务署，深圳 518028 ） ［摘要］预应力管桩作为一种经济、可靠的基础处理技术，目前己得到广泛应川。本文介绍了锤击 沉桩的桩锤选择方法、棘压桩施工时静压力与单桩承载力的区别和联系、挤土效应及防治措施、时间 效应及承载力检验的休止时间、基坑开挖等预应力管桩施工时应注意的问题。 ［关键词］预应力管桩；桩锤选择；挤土效应；时间效应 预应力管桩的强度高、耐打性好、穿透力强、承载力高,是-种广泛被采用的桩型。韩金田等人 在《广东省桩基应川调查分析研究》一文中指出：“预应力管桩由于其综合评价得分第一位，H.其技 术因素和经济因素得分均处丁-第一位，因此是最优先推广使用的桩型。”⑶ 1沉桩方法的选择 在深圳地区，预应力管桩的沉桩方法主耍有锤击和静压两种方式，一般情况下，只耍能采用锤击 的，就不采用静压。同一场地、同一规格的桩，饨击的承载力相对来说更高。锤击沉桩就像用手锤将 钉子打入木中一样,是一种碰撞现象，碰撞力非常巨大,作用时间极短（1/10000?1/1000秒）。如有 一手锤质最〃z = 3kg ,以速度V0=6m/s与钉帽接触，经历△ t=0.001秒后撞击结束，锤速降为V =lm/s, 锤撞在钉上后，两者一起运动，为简化起见，把运动粗略地当作均减速的，即V=V（i + a I。 根据动力第二基本定律，作用在锤上的力为： TOC \o 1-5 \h \z p V -V 1-6 F-P = -ma = = -3x = 15000N ? 1530kg （ 1） g Ar 0.001 由此可见，F? Po从碰撞理论上讲，锤重/桩重越大，沉桩的效率越高，在实践中选择桩锤 的方法有两种，按桩重选择和按桩钝冲击力选择。 1.1选择桩锤的原则 选择合适的锤型和锤级（锤重）必须对桩的重量、入土深度、地层岩（土）分布、厚度作综合分 析，再按照桩锤的特性进行选择，但无论如何都必须选用锤击能力人于沉桩阳.力的桩锤，有时儿种锤 配合使用更有效,例如上海金栽大厦钢管桩（主楼4 914.4X20，设计桩长65m,送桩深度17.5m）基 础施工时,先用日本神钢的KB-60锤施打第一节25m长桩打至第5层，接着23m长的第2节桩用荷 兰IHC公司的SC-1500液压锤打入⑦?2层约10m,關17m的第3节桩用法国D-100锤打至第⑧层, 最后插18.5长的送桩，川英国BSP公司生产的HH-30液压锤将桩送至-78.5m。 打桩阻力包括桩尖土体阻力、桩侧血动摩擦阻力和桩的弹性位移所产生的能星损失。锤重与桩觅 比必须相适应，一般情况卜?锤重与桩重比越人，打桩的效率也越高。如果锤重不足则沉桩困难，且易 于引起桩头损坏。但当用大型锤打小断而的桩时，也会使桩产生纵向压曲或局部彼坏。 综上所述，选择桩锤的原则如下： （1） 保证桩能穿过场地的各岩（土）层（包括破夹层），进入持力层一定深度： （2） 管桩的锤击压应力不宜超过桩身磴抗压强度的50%,锤击拉应力不宜超过桩身栓的抗拉强 度和桩的有效预压应力Z和，以防止桩身疲劳和破坏； （3 ）PC桩总锤击数不宜超过2000,戢；lm锤击数不宜超过250； PHC桩总锤击数不宜超过2500, 最后Im锤击数不宜超过30（）； 有关资料农明，柴油锤与蒸汽锤的锤击波型不同，具有同级别的冲力时，蒸汽锤的冲击能量要比 柴油锤高1.2-1.4倍，按沉桩总贯入阻力计算所需的冲击力來选择锤型时，应考虑桩锤能量相当这个 因素。 1.2按桩重量选择桩傕 锤重一般应人于桩重，落锤施工中蚀重与桩重的比为1.5-2.5为佳，落锤高度通常为l~3m,对于 柴油锤,锤重与桩重的比为卜1.5 （丹麦规范中规定,最小锤重与桩重之比为0.8）,以重锤低落距打 桩为好。若用轻锤，即使落距再人，也难以将桩打入土体，且容易击碎桩头，根据碰撞理论可知： (1) 丁 1 7 1 . T =—mdL H—（2） 2 2… 英中To——碰擁开始两物体动能之和； T ——碰撞结束时两物体动能Z和； m“ m2 ——分别为两物体的质量； VH V2 —— 分别为两物体碰撞前的速度； Ul. U2 —分別为两物体碰撞后的速度。 ⑴?⑵得:fl 2 ⑴?⑵得: fl 2 1 2〕 1 2 1 冷 齐“ +牙加*2 I / / 丿 2 2 丿 改写（3）得: ￡ 一卩=yzwi(V!+?,)(?,-u,) + |m2 (v2 + ?2)(v2-w2) 由于 (V1~V2) m{ + m2 (v-v2) 其中k为恢复因数; 将(5)、(6)代入(4)得 Tq-T =^-m} (v, 4-M, )(1 4- k) m~ (v, - v2) + ^-m2 (v2 4-u2) -(1 + R) Z /W] + m2 L -^(v.-v2) m]