摘要：打入樁施工快捷，質(zhì)量可靠，能做成各種需要的斷面和長度，能穿越粘土、粉土和砂土等多種土層，并不受地下水位影響，承載能力較大，因此廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用建筑工程中。本文深入分析了打樁時(shí)導(dǎo)致樁頂擊碎或樁身斷裂具體原因、預(yù)防措施和處理方法。

關(guān)鍵詞：打入樁 樁頂擊碎 樁身斷裂

一、前言

隨著建筑樁基工程不斷發(fā)展，打入式鋼筋混凝土預(yù)制樁（打入樁）越來越受到人們的關(guān)注。打入樁施工快捷，質(zhì)量可靠，能做成各種需要的斷面和長度，能穿越粘土、粉土和砂土等多種土層，并不受地下水位影響，承載能力較大，因此廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用建筑工程中。但是如果施工中操作不當(dāng)或施工工藝有問題，則常常引起樁頂擊碎或樁身斷裂等質(zhì)量問題。

二、打樁的施工原理

打入樁施工過程（打樁過程），實(shí)際就是將樁錘獲得的能量除去各種損耗后，傳遞給樁，使樁克服周圍土的摩阻力和樁尖阻力，沉入土中的過程。打樁過程的能量損耗，主要包括錘的沖擊回彈能量損耗，樁的變形能量損耗和土的變形能量損耗。打樁方式有輕錘高擊和重錘輕擊兩種，這兩種方式在樁錘所獲得的能量相同情況下，產(chǎn)生的作用效果是完全不同的。

樁錘動(dòng)量T=Q√2gH

錘的沖擊回彈能量損耗 E= q （1-k2）QH/（ Q+q）

式中T——樁錘動(dòng)量

Q——樁錘所受的重力

g——重力加速度

H——樁錘落距

E——錘的沖擊回彈能量損耗

q——樁所受的重力

K——回彈系數(shù)

根據(jù)樁錘動(dòng)量公式和錘的沖擊回彈能量損耗公式可知，樁錘所獲得能量（QH）相同時(shí)輕錘高擊，樁錘所獲得動(dòng)量較小，沖擊回彈能量損耗較大，樁錘對(duì)樁頭的沖擊力較大，樁頭容易損壞。重錘輕擊，樁錘所獲得動(dòng)量較大，沖擊回彈能量損耗較小，大部分能量都用來克服樁側(cè)阻力和樁尖阻力，使樁沉入土中，樁錘對(duì)樁頭的沖擊力較小，樁頭不易損壞。此外和輕錘高擊相比，重錘輕擊時(shí)，樁錘落距小，錘擊頻率高，不但可以減小沉樁時(shí)間，而且可以液化周圍土體，使樁較易穿過密實(shí)土層。所以打樁時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮采用重錘輕擊法施工。

三、打樁時(shí)樁頂擊碎或樁身斷裂的原因分析

在樁施工過程樁頂擊碎或樁身斷裂主要原因多種多樣，比較復(fù)雜，既有制樁工藝上的，也有打樁操作上的，同時(shí)還有地質(zhì)變化上的，要具體問題，具體分析。

①樁頂鋼筋網(wǎng)片配置不足或不對(duì)。樁錘錘擊樁頂部產(chǎn)生很高的錘擊壓應(yīng)力，同時(shí)樁錘回彈時(shí)又對(duì)樁頂部產(chǎn)生錘擊拉應(yīng)力。若樁頂鋼筋網(wǎng)片配置不足或不對(duì)，樁錘就很容易將樁頂部混凝土擊碎或拉裂。

②樁主筋距離樁頂面太小，甚至和樁頂面平齊。這樣，主筋就直接承受樁錘沖擊而產(chǎn)生顫動(dòng)，致使樁混凝土沿縱向剝落。

③樁頂混凝土粗骨料含量偏少，砂漿過多。一種情況是樁頭處鋼筋密集，澆注混凝土?xí)r粒徑大的粗骨料難以進(jìn)入；另一種是樁混凝土從樁尖往樁頂澆注，最后澆注樁頂時(shí)砂漿積聚過多，粗骨料偏小。

④樁混凝土澆注時(shí)振搗時(shí)間過長，砂漿上浮，粗骨料下沉，造成樁正面上層混凝土強(qiáng)度不夠，受錘脫落。

⑤鋼筋安裝時(shí)尺寸不對(duì)或箍筋在加工時(shí)尺寸偏小，導(dǎo)致樁混凝土保護(hù)層太厚，經(jīng)不起錘擊。

⑥樁混凝土澆注沒有嚴(yán)格按規(guī)范操作。如混凝土離析，留下施工縫，養(yǎng)護(hù)齡期不夠等都容易引起樁被擊碎或斷裂。

⑦打樁時(shí)，樁頂偏心受擊，局部應(yīng)力集中，導(dǎo)致樁頂某處混凝土被打碎而脫落。出現(xiàn)這種情況，有的是由于樁帽比樁徑大，樁帽偏向樁頂一邊，有的是由于樁帽沒有墊平，局部受擊，還有的是由于樁在施打過程被打歪，沒有及時(shí)糾正。

⑧樁帽墊層材料選用不適或已被打壞，沒有起到減弱錘擊應(yīng)力和均布應(yīng)力的作用，相反使樁頂應(yīng)力集中，將樁打壞。

⑨施工中樁因樁尖通過硬夾層，最后貫入度定得太小，錘的落距過大等原因產(chǎn)生過打現(xiàn)象。過打時(shí)由于混凝土抗沖擊強(qiáng)度只有其抗壓強(qiáng)度50%，樁身混凝土遭到反復(fù)過度沖擊，就容易發(fā)生疲勞而被打碎。

⑩樁施打過程中遇到鋼碴，孤石等障礙物或樁在吊運(yùn)堆放時(shí)產(chǎn)生裂縫沒有被發(fā)現(xiàn)，盲目施打造成樁頂擊碎或樁身斷裂。

四、打樁時(shí)樁頂擊碎或樁身斷裂的預(yù)防措施

施工時(shí)要針對(duì)不同打樁設(shè)備，不同施工工藝和不同施工階段來采取不同預(yù)防樁頂擊碎或樁身斷裂的措施。

①制樁時(shí)樁混凝土應(yīng)從樁頂往樁尖連續(xù)澆注，不得中斷，混凝土坍落度宜采用20～30mm，振搗到有氣泡排出，表面翻漿時(shí)停止。

②樁混凝土澆注完畢應(yīng)刮平，壓光，并加以覆蓋和澆水養(yǎng)護(hù)。蒸汽養(yǎng)護(hù)要嚴(yán)格按規(guī)范控制好溫度升降和持續(xù)時(shí)間。

③只有在同條件養(yǎng)護(hù)試塊試壓后，混凝土預(yù)制樁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%方可起吊，達(dá)到100%才能運(yùn)輸。

④對(duì)長樁和總錘擊數(shù)超過500擊的樁，應(yīng)符合樁體強(qiáng)度和28天齡期兩項(xiàng)條件才能錘擊。采用重錘輕擊的原則沉樁，選擇適當(dāng)落距并保持樁錘跳動(dòng)正常。

⑤樁帽和樁徑要配套，間隙宜為5～10mm。樁帽墊層材料應(yīng)采用材質(zhì)均勻，強(qiáng)度高，彈性好的材料，并在施工中應(yīng)定期檢查。

⑥樁在入土前應(yīng)用兩臺(tái)互相垂直的經(jīng)緯儀較正樁垂直度，垂直偏差不超過0.5%，樁錘、樁帽和樁身應(yīng)同一垂直線上。

⑦打樁過程中遇到異常情況如貫入度劇變，樁身突然發(fā)生傾斜、移位，樁錘嚴(yán)重回彈，樁頂或樁身出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫破碎等，應(yīng)暫停打樁并分析原因后采取相應(yīng)措施及時(shí)處理，嚴(yán)禁野蠻沉樁。

五、打樁時(shí)樁頂擊碎或樁身斷裂的處理方法

施工時(shí)應(yīng)根據(jù)樁頂擊碎或樁身斷裂的具體原因，樁受損的嚴(yán)重程度來采取相應(yīng)的處理方法。

①若樁頂被打碎，則鑿掉擊碎部分混凝土，套上和樁同直徑的鋼箍，焊牢用1：2.5環(huán)氧砂漿找平。

②樁身被打壞，斷面只出現(xiàn)裂紋，則可用鋼箍螺栓拉緊，焊牢補(bǔ)強(qiáng)處理。

③若地面以上樁身被打斷，則從打斷處往下鑿掉混凝土1.0米，露出主筋，調(diào)直或接長，綁好箍筋，然后在接頭處套上鋼箍，支模將混凝土提高1～2等級(jí)澆注到原設(shè)計(jì)樁長；或?qū)⒋驍嗵幩榱鸦炷凌彽簦咨箱摴?，焊牢?：2.5環(huán)氧砂漿找平，然后預(yù)制一節(jié)樁接上。

④若地面以下很深處樁身被打斷，無法接樁，應(yīng)同設(shè)計(jì)和業(yè)00主商量在相應(yīng)位置補(bǔ)打一根樁。

六、結(jié)束語

打樁的具體過程不同，打樁時(shí)導(dǎo)致樁頂擊碎或樁身斷裂具體原因、預(yù)防措施和處理方法也就不盡相同。如何改進(jìn)革新樁體材料、打樁設(shè)備和施工工藝，從根本上保證和預(yù)防施工過程中樁體免遭擊碎或打斷，則是值得廣大工程技術(shù)人員去研究，去探索的課題。

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