关于预制管桩的沉桩缺陷分析及处理研究

【关键词】预制管桩；沉桩缺陷；分析处理

　　1.前言

　　在软土地基的桩基施工过程中，预制管桩的沉桩常出现缺陷，影响了建筑物的安全性，因此，应该根据现场实际勘察的结果，进行正确的地基处理。

　　2.预制管桩中岩土层的情况

　　按照岩土工程勘察地质的报告显示，通常的软土地基中场地自上而下的岩土层为人工填土层，简称为Qml、白垩纪泥岩，简称为K以及第四系冲积层，简称为Qal。各岩土层的强度与桩的端阻力值与侧阻力值，均如下表所示。

　　2.1 人工填土层 人工填土层中填土为浅黄色、填土松散且较湿，大部分是由吹填砂粒构成，并含有粘性土与碎石，可见各孔。此外，填土的层厚范围在2.6米至3.8米之间，平均的厚度为3.09米。

　　2.2第四系冲积层 在Qal中，淤泥质粉的质粘土为灰黑色的，且饱和、为流塑或者软塑、有异味、各孔均见，粉粘粒是其的主要构成部分，此外还含有少量的腐殖质。质粘土的层厚范围在12.2米至15.2米之间，厚度平均为13.86米。与此同时，层顶的埋深在2.6米至3.8米之间，平均的厚度为3.09米；中粗砂是灰白色或者是浅黄色的，砂为饱和状态，并且稍密，石英质中的粗粒砂是其的主要组成，并且含有少量的粉粘粒，层厚约0.5米至4.1米，平均厚度为2.14米。

　　2.3粉砂质泥岩 粉砂质泥岩又称为K，是强风化泥岩，其的颜色为深灰色、层状构造且泥质胶结，泥岩的岩芯为半岩半土形状，并且岩块可以捏碎及折断等，含有中风化夹层，并且干钻很难钻进，层厚在0.6米至2.6米之间，厚度平均为1.3米。此外，中风化泥岩为深灰色，且含有少数的微薄层，其的岩石是泥质结构、岩质硬、呈厚层状，并且属于软质的岩石，岩芯为块状、短柱形状，层厚为1.2米至4.6米之间，厚度平均为 2.73米。

　　3. 桩基的施工情况

　　桩基的施工过程中，单桩的竖向极限所能承载的力是3×103kN，其水平的承载极限力是8×101kN。若进行现场的土方开挖，将会发现部分地段的预制管桩出现大面积的缺陷现象，为此积极采取有效的对策、解决管桩缺陷问题十分重要。

　　4. 管桩出现缺陷的原因

　　工程的管桩存在缺陷，与桩身结构的不完整性、与未达到工程的规定及要求有关。首先，管桩出现缺陷的地段都是重要建构筑物所处的阶段，均给予高度重视，并且经过综合的考虑，应对管桩缺陷的形成成因与管桩设计的参数要求进行分析，进而采取补桩或者是加固补强几逆行能够及时处理。

　　4.1挤土效应引起管桩缺陷 管桩中的地质条件较为复杂、多变，压桩的过程中，管桩易于受到来自邻桩的挤土效应，因而产生水平剪力。此外，当管桩沉桩之后，桩周的土体受到扰动，如果大型的桩机从桩顶的表面行驶而过时，就会增加土压力，进而产生水平力，若管桩的抵抗水平的承受能力比较差时，易于受到不同水平力的共同作用，从而导致桩身出现缺陷。

　　4.2接桩的位置 此外接桩的位置也将会影响到管桩的缺陷问题，接桩的方法使用二氧化碳保护焊，且焊接者均要求持证上岗，严格管理现场的各项操作。如果管桩中的接桩使用焊接方式进行，则管桩焊缝需要进行一定时间的冷却，可以有效避免焊缝遇地下水而产生冷却收缩现象，避免出现脆断。

　　4.3开挖不当 对软土地区进行施打预制桩之后，可于沉桩区开挖深基坑，并且开挖的深度4米到5米以上，此深度的范围中存在淤泥以及软弱土层，导致开挖的困难，如果挖土与弃土处理不当，抑郁导致桩身出现歪斜、位移、甚至裂缝。此外，由于是使用机械开挖，因此，机械的设备重量、以及在操作的过程中出现的振动、以及土体的重量以及其的标高差均可导致淤泥质土体出现移动，进而影响到管桩的沉桩。

　　4.4打桩出现偏差 管桩的沉桩存在缺陷，可以从沉桩的记录中体现出来，在压桩的过程中，如果管桩的质量、垂直度得到有效控制，就不会出现垂直度偏差。相反，如果管桩在采购时，没有专职的质检员、监理或者是工程师进行检查、验收，可导致桩身自身存在不合格的可能，若用于打桩，将会引发偏差，造成大的损失。

　　5.处理预制管桩的沉桩缺陷之对策

　　5.2钢管插芯补强并捣实 钢管插芯补强并捣实，进行清孔，并且请专业的勘察队伍对桩芯杂物、孔壁的清洗以及设计的持力层等方面，均应进行清净，还应做好抽水的工作。其次，进行混凝土的浇捣时，为了更好地保障混凝土钢管插芯的质量，不仅需要采用标号为C35的微膨、且为胀细石混凝，而且混凝土在浇捣之前，应该先进行试放管芯的插管练习。在浇捣之时，可以通过混凝土下料中自由落体产生的冲击力，以便达到自振状态，每次下料的高度约为1米左右，并且下料的速度较快，一次性完成，并且振捣应密实，再将钢管插到已经浇捣得混凝土当中。最后对于浇灌的管桩和钢管壁产生的缝隙，可用混凝土加以振捣并密实。

　　5.3严格按图施工 为了减少出现压桩的挤土效应现象，应控制好压桩的顺序与压桩的量，应该重视对施工各环节工作的检查与监测。此外，在进行土方的开挖时，需要严格根据图纸施工、选择适合的开挖设备与机械，要有专人进行现场的指挥，由此一来，能够避免因开挖机械对管桩造成的碰撞。并且在各层的开挖前，应先将外露桩头挖出，进行桩坑的回填之后，方可进行机械挖土。

　　5.4有效控制打桩的顺序与工艺 在管桩进行沉桩时，应按照工程的实际进度合理地进行打桩的顺序与施工的工艺，不可盲目进行打桩。与此同时，当基桩通过检测之后，即可显示桩身的质量是否合格、是否有无缺陷等问题，进一步提高预制管桩的沉桩质量，更好的促进工程的顺利进行。

　　6.结束语

　　综上所述，通过以上对预制管桩的沉桩的缺陷原因进行分析，进而提出有效的措施，更好地进行软土地基工程的建设。

　　参考文献

　　[1]韩燕，钢筋混凝土预制桩沉桩施工技术[J].山西建筑，2006，32（11）：91—92.

　　[2]祝红山.预制管桩的沉桩缺陷分析及处理[J].能源技术与管理，2011（03）：142—144.