维普资讯 http://www.cqvip.com 由国囊湾薯设２００２年１０月第５期 ３１ 锤击打人式预制桩断桩成因及处理研究 何 剑 ，赵顺波。，谷秀萍 ，龚书浩。 （１．核工业工程勘察院，河南郑州４５０００２； ２．华北水利水电学院，河南郑州４５００４５； ３．河南省核工业地质局，河南 信阳４６４０００） 摘 要：依据应力波传播理论和沉桩挤土效应机理，分析了某核电站排洪沟挡潮闸打入式预制桩断桩事故的原因· 提出了与高应变检测相结合进行断桩处理的方法，取得了良好的效果。 关键词：预制桩；锤击打入；断桩处理 中图分类号：ＴＵ４７３．１３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３—３６８８（２００２）０５—００３１—０５ Ｃａｕｓｅｓ ｆｏｒ Ｂｒｅａｋｉｎｇ ｏｆ Ｈａｍｍｅｒ—Ｄｒｉｖｅｎ Ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄ Ｐｉｌｅｓ ａｎｄ Ｒｅｍｅｄｉｅｓ ｆｏｒ Ｂｒｏｋｅｎ Ｐｉｌｅｓ ＨＥ Ｊｉａｎ￣．ＺＨＡＯ Ｓｈｕｎ—ｂｏ ，ＧＵ Ｘｉｕ—ｐｉｎｇ ，ＧＯＮＧ Ｓｈｕ—ｈａｏ。 （１．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４ ５０００２，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｎ０ｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ＆Ｈｙｄｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００４５，Ｃｈｉｎａ； ３．Ｇｅｏｌｏｇｙ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｏｆ Ｈｅｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｘｉｎｙａｎｇ ４６４０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃａｕｓｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｂｒｅａｋｉｎｇ ｏｆ ｈａｍｍｅｒ ｄｒｉｖｅｎ ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｐｉｌｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｉｄｅ ｇａｔｅ ｉｎ ｔｈｅ ｆｌｏｏｄ ｗａｙ ｆｏｒ ａ ｎｕｃｌｅａｒ ｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｓｔｒｅｓｓ ｗａｖｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔ ｂｙ ｄｒｉｖｅｎ ｐｉｌｅｓ．Ｒｅｍｅｄｉｅｓ ｉｎ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｓｔｒａｉｎ ｔｅｓｔｉｎｇ ｆｏｒ ｔｈｅ ｂｒｏｋｅｎ ｐｉｌｅｓ ｗｅｒｅ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙ ｒｅｓｕｌｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｐｉｌｅ；ｈａｍｍｅｒ ｄｒｉｖｅｎ；ｒｅｍｅｄｙ ｆｏｒ ｂｒｏｋｅｎ ｐｉｌｅ １前言 桩身中应力波波长过短以及锤击偏心等因素的影响，使得 锤击应力过大。锤击最大压应力一般发生在接近桩顶部位， 便于处理，对工程来说一般问题不大；而最大拉应力却发生 在桩身中其他部位，属于隐性破损，不易处理，有时可能导 致工程桩本身承载力的严重降低，威胁工程的安全。所以工 程中主要关心的是桩身的最大拉应力［】］。本文以某核电站 排洪沟挡潮闸的预制钢筋混凝土桩的质量事故为实例，分 析了出现桩身断裂的原因，介绍了采用与高应变动力检测 相结合的方法处理断桩所取得的效果。 ２工程质量检测概况 ２．１工程概况 桩基础是软土场地中建筑物的主要基础形式，特别是 预制钢筋混凝土桩，具有结构坚固耐久、施工方便、承载力 高，可按需要制成不同尺寸的截面和长度，且不受地下水和 潮湿变化的影响等优点。但由于桩的制作质量、地基土质变 化、施工设备不当、施工管理不善、设计欠妥等方面原因，常 会在沉桩过程中发生断桩事故，事故处理往往导致工期延 长和费用增加，甚至发生安全事故；有时则需要修改设计， 严重时会使整个基础工程报废，造成经济上重大损失。所 以，研究断桩事故的成因，做到在施工前做好周密准备，施 工中加强技术管理，对避免事故的产生是非常重要的。 锤击打入法是预制钢筋混凝土桩的主要沉桩方法之 是最古老但却是使用最普遍的沉桩方法。在沉桩过程 某核电厂排洪沟挡潮闸，位于该厂厂区南大门东侧，是 为防止海水倒灌而设置的厂外排洪工程的组成部分。闸高 ８．４７ ｍ，消力池长１３．０ ｍ，闸室两侧各有１２．０ ｍ的胸墙； 闸门为两排平板钢闸门，每排４块，靠排洪沟淡水一侧的闸 门，每块为２．５ ｍＸ ３．０ ｍ，靠海水一侧每块为２．５ ｍＸ ４．５ ｍ，每个闸门配有ＬＱＤ型螺杆启闭机一套。基础采用预制 钢筋混凝土方桩，桩型号为ＪＺＨ 一２４０—９９Ｂ（截面４００ ｍｍ× ４００ ｍｍ，由两节长度为９ ｍ的预制桩组成），采用硫磺胶泥 中，当桩顶受到锤击作用后，桩身中产生应力波的传播，将 受到反复的锤击压应力和拉应力作用，常因锤击速度过高、 收稿日期：２００１—０８—０８ 作者简介：何剑（１９６５一），男，博士研究生，核工业工程勘察院副院 长，高级工程师。从事桩基与工程结构检测及研究工作。 维普资讯 http://www.cqvip.com ３２ Ｃｈｉｎａ Ｈａｒｂｏｕｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｎｏ．５ Ｏｃｔ．，２００２ 接桩，桩身混凝土强度等级为Ｃ３０。布桩形式为１．５ ｍ×１．５ ｍ正方形（部分为１．２ ｍ×１．６ ｍ），共１７５根基桩（包括１根 试桩），设计单桩极限承载力为６２０ ｋＮ。采用锤击打入法沉 桩，施工机械为Ｄ２５筒式柴油打桩机，打桩按单流水法，双 向顺序。 根据工程地质勘察报告，该场地地貌单元属第四系海 积平原，地层构成主要以第四系全新统的淤泥、粘性土及砂 层和上更新统的粘性土及砂层组成。地质条件较差，地层结 构松软，呈流塑、软塑状，饱和状态。桩端位于粉质粘土层， 如图１所示，主要土层的物理力学性能指标列入表１。 表１ 地基土物理力学性质指标（平均值）一览表 土的物理性质 压缩性 口０ １ ０ ２／ Ｅｓｏ １０ ２／ 剪切试验 层 号 含水量 重度ｙ 干重度 孔隙比 饱和度 液限 ｙｄ 塑限 塑性指 液性指 压缩系数 畦缩模量 直剪 ／（ ） 数 ， 数Ｉｆ ＭＰａ一１ ＭＰａ ｃ／ｋＰａ 快剪 ／（。） ／（ ） ｋＮ·ｍ一３ ，／（ ） ／（％） ⑤淤泥 ⑤一３粉质粘土 ⑥粉质粘土 ⑦粉质粘土 ６６．２ ３４．８ ２８．１ ２７．８ １６．２ １８．８ １９．７ １９．５ ９．８ １４．０ １５．４ １５．３ １．８２ ０．９６ ０．７７ ０．７８ ９９ ９８ ９９ ９８ ６１．０ ３８．４ ３６．７ ３７．２ ３１．９ ２２．５ ２２．１ ２２．２ ２９．１ １６．０ １４．６ １４．９ １．１８ ０．８１ ０．４７ ０．４０ ２．Ｏ６ ０．８０ ０．３３ ０．４１ １．４Ｏ ４．Ｏ７ ５．８１ ５．３３ ６．０ １９ ３３ ５．２ １３．４ １６．０ 孔号：Ｐ１１４ 孔口高程：２．１４ｍ 岩性描述 图２是该工程试验桩（ＳＺ）、９３号基桩和１３２号基桩的 低应变实测曲线。对试验桩（ＳＺ），从时域波形可看出，在接 桩断面有极小反射，桩底反射比较明显，判定其桩身结构完 地后 地层 层地 地层柱面图及 年代 鳙号 高程 层犀 ｍ ｍ 桩身剖面图 Ｑ： ｏ ——０ ０６ ２ ２０ ～一一ｌ 箍 淤扼：土质均匀． 光ｆ｜蛔ｔ．含少 量有机质．藏皇． 饱和． 整。对９３号基桩，从时域波形可看出在接桩断面反射比较 明显，桩底反射明显，判定其接桩断面存在轻微缺陷，桩身 ０ 结构基本完整。对１３２号基桩，从时域波形可看出，ｔ 和ｔ 两个反射波峰均较高，但其频域波形规则且相邻两阶固有 Ｑ： ８ ８６ ８ ８０ ０—３ 一ｌ２ ６６ ３ ８０ ！ 皇雾蒸．鞋：饱和． 箱臻 频差均等，说明ｔ 是ｔ 的二次反射，经计算其位置正好是接 桩断面，判定接桩处断裂。 桩号：ＳＺ ４ ０ ：２０ ３６ ７ ７０ 糟蘑拈土：局部为糟 土．含少量量砾．局 部糟粒含量较膏。兜 糟土或糟砂薄屡，可 皇～硬基，局部软皇， ， 饱和． ２ ０—２ ０ ２ ｌ０ ：麓 ’ 琦质帖土 ０－２ ２６ Ｉ ３０ 璇 。 『 粗蒜砂 掰蘑粘土：局部含步● 萎石，央多尊屡梧砂． ２９ ３Ｅ 瑟，’可蕾 桩号：９３ 图１ 场地土层柱状图和桩设置剖面图 ２．２工程质量检测 采用应力波反射法对本工程的全部基桩进行了低应变 动力检测，并对部分基桩采用高应变实测曲线拟合分析法 进行了高应变动力检测。为进一步验证动测结果，对部分基 桩采用压重平台慢速维持荷载法进行了静载试验。 ４ ０００ ｋＮ ２ ０００ 桩号：１３２ 锤击次散１ ０ ／ ．．· ．．３ｐ 剜 度 ｍＳ ｃ ０ ｌ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ Ｌ／２０００ 图３高应变实测曲线 （ａ）试验Ｉｄ￣ｓｚ 一（ｂ）９３号桩 ０ 一８００ １ ６００ ２ ４００ ３ ２００Ｈｚ 图３是上述３根桩的高应变实测曲线 对试验桩（ＳＺ）， 经拟合分析，桩身结构完好，波速正常，仅在接桩位置存在 极微小裂隙，桩的极限承载力为７１０、８ ｋＮ。对９３号基桩，经 拟合分析，桩身结构基本完好，波速值比试验桩略低，在接 桩断面存在较小缝隙，其极限承载力为５７０、２ ｋＮ。对１３２号 基桩，经拟合分析，桩身结构完整性极差，接桩位置断裂，极 （ｃ）１３２号桩 图２低应变实测时域和频域曲线 维普资讯 http://www.cqvip.com 巾国囊湾叠设２００２年１０月第５期 限承载力为１２７．９ ｋＮ。 图４为上述３根桩的静载试验Ｑ～ｓ曲线，对试验桩 （ＳＺ），在试验加载到７００ ｋＮ之前，整个试验过程正常，且 ７００ ｋＮ已稳定；加载到８００ ｋＮ经过４５ ｍｉｎ后，桩顶沉降加 剧，且荷载无法维持在８００ ｋＮ而降至７５０ ｋＮ，该级沉降量 为前一级的１Ｏ倍多。判定其极限承载力为７００ ｋＮ。对９３号 基桩，在试验加载到５５８ ｋＮ之前，整个试验过程正常；加载 到６２０ ｋＮ后，桩顶沉降加剧，该级沉降量为前一级的６倍 多。判定其极限承载力为５５８ ｋＮ。对１３２号基桩，在试验加 上１２４ ｋＮ起始荷载后，经过５１０ ｍｉｎ且沉降为１２．４５ ｍｍ 时基本稳定，当施加第二级荷载１８６ ｋＮ时桩顶沉降急剧增 大，经１８０ ｍｉｎ后沉降达到相对稳定，累计沉降为４３．３５ ｍｍ；以后各级荷载基本正常，在最后一级荷载６２０ ｋＮ稳定 后，累计沉降５４．２５ ｍｍ。表明该桩断裂宽度达４０ ｍｍ以 上，且在第二级荷载后裂隙已基本闭合，判定其极限承载力 在裂缝闭合前为１２４ ｋＮ。 桩顶荷载Ｑ／ｋＮ ０ ２００ ４００ ６００ ８００ ０ ｌ０ ２０ ３０ ｏ 瞽５０ 誊 ６０ ７０ 号 ８０ 图４静载试验Ｑ～ｓ曲线 通过上述结果比较，可以看出三种检测结果非常一致。 因而通过三种检测方法相互验证，发现该批工程桩中大部 分类似１３２号桩，接头脱开，两节桩完全分离，出现很大间 隙（达到４０ ｍｍ以上），而且上节桩中存在裂缝。这样，就使 接头以下桩段失去了承载作用，承载力严重降低，仅为设计 承载力的２Ｏ 左右，直接影响工程的安全。 ３断桩机理分析 ３．１桩身混凝土最大锤击拉应力验算 （１）混凝土力学性能 边长为１５０ ｍｍ的该批桩混凝土立方体试块在自然养 护条件下测定的混凝土立方体抗压强度 ． 一３７．８２ ＭＰａ， 弹性模量Ｅ 一３．２０￣１０ ＭＰａ。按混凝土的轴心抗拉强度与 立方体抗压强度的关系式 ｋ＝０．２３ ３ｋ （１） 可求得轴心抗拉强度 一２．５９ ＭＰａ。 由波速、密度和弹性模量之间存在的关系 ３３ Ｃ一 （２） 式中：ＥＰ一～桩身混凝土的弹性模量，Ｐａ； ｃ——应力波在桩身中的传播速度，ｍ／ｓ； ｌＤ——桩身混凝土的质量密度，ｋｇ／ｍ。。 根据现场实测的平均纵波速度，可求得桩身混凝土的 弹性模量Ｅｐ一３．１９×１０ ＭＰａ。 （２）桩身混凝土最大锤击拉应力 在锤击沉桩过程中，当桩顶受到锤击作用后，桩身中产 生应力波的传递，在桩身中运行的入射波称为下行波（凡 （ｔ）），反射波称为上行波（凡（ｆ））。 假设在等截面桩的桩顶上受到一冲击荷载，同时假定 没有土阻力，那么在初始的下行波中，存在压应力 （ｆ），使 桩身将产生运动，其质点运动速度 （ｆ）取决于应力的大小 和桩身材料的特性，则有 Ｆｄ（ｔ）而（ｆ）Ｖ 鸟 一生 ：Ｐ．Ｃ．Ａｐｄ（ｆ） Ｃ ｚ…（３ ） 式中： ——桩的弹性模量； ＡＰ——桩截面积； ｚ——桩波阻抗。 下行压力波经过时间ｔ＝Ｌ／Ｃ后达桩底，在桩底产生反 射，形成上行波（图５），用Ｆ代表桩底的合力，根据力的平 衡条件，则有 Ｆ—Ｆｄ＋Ｆ （４） 即桩端总应力为入射的下行波和反射的上行波的代数 和 。 拉力波 图５经过Ｌ／Ｃ时间应力波开始到达桩底 如果桩端持力层为基岩，可近似为固定端，下行压力波 （质点速度向下）经桩底反射而成为上行压力波（质点速度 也向上），此时桩端质点速度为零，力加倍。 如果桩端持力层为很软的软土，不能限制桩端的位移， 可近似为自由端，桩底端不再有质量可供加速，应力波将突 然失去平衡而产生反射波，按照力的平衡条件，该端面的力 Ｆ一０，由式（４）有Ｆ 一一Ｆｄ。因此，在桩端持力层为很软的 软土情况下，下行的压力波到达桩底反射为上行的拉力波， 这时，压力波的质点速度与波的行进方向一致，而拉力波的 质点速度与波的行进方向相反，所以自由桩底质点速度加 维普资讯 http://www.cqvip.com ３４ 倍，而力为零。 实际工程大部分桩桩端持力层介于以上两种情况之 间，桩底土愈接近刚性地基，下行的压力波被桩底反射后， 产生的上行压力波大于上行拉力波，地基愈刚，压力波愈 大；桩底愈接近于柔性地基，被桩底反射的上行拉力波大于 上行压力波，地基愈柔，拉力波愈大 。 在锤击作用下，等强等截面桩身中产生的冲击压力波 在向下传播的过程中，将因土阻力和桩身内阻尼的作用而 逐渐减弱，因此，桩身的最大压应力一般发生在桩顶附近距 桩顶一倍桩径的范围内。在桩身阻抗突然减小处，下行的压 力波将引发上行拉力波并在逆向运行中动态叠加，因此，最 大的拉应力将发生在该变阻抗截面以上一定距离的某个截 面处。对于常见的摩擦桩，特别是桩端持力层为很软的饱和 粘性土的情况，桩底界面因阻抗减少而引发上行拉力波，从 而在桩底以上某个截面处产生最大拉应力。最大拉应力大 多发生在打桩初期桩身中部一定范围，约距桩端０－５～０·７ 倍桩入土深度的位置 。此外，当桩端越坚硬土层进入软弱 土层时，桩身拉应力明显增大。因此，桩身在锤击过程中受 到反复的压应力和拉应力的作用。 桩身锤击应力的大小与锤击速度、锤垫及桩垫的刚度、 桩身材料的性质、桩周地基土条件以及制桩质量和沉桩工 艺等因素有关，并且带有随机性，根据工程经验和冲击波传 播原理，桩顶最大压应力 和桩身最大拉应力 按下式估 算ｍ 口＝—［— ——＋Ａ———ｃ —√番 ］—竺—＝：丝 —＝＝＝＝＝———［— —＋—— Ａ——ｐ—√爱 ］—一＝＝—一－ ＼ （５ｕ）， （Ｏ．２５～０．３３）卯 （６） 式中：Ｏ＇ｐ——桩的最大锤击压应力，ｋＮ／ｃｍ ； Ｈ——锤落距，ｃｍ； 口——锤型系数，柴油锤：ｎ一￣／２； Ｐ——锤击效率系数，柴油锤， 一０．８； ｙ一～重度，ｋＮ／ｃｍ。； Ａ——实际面积，ｃｍ ； Ｅ——纵向弹性模量，ｋＮ／ｃｍ ； ｈ、ｃ、Ｐ为脚标，ｈ表示桩锤、ｃ表示桩垫、Ｐ表示桩。 根据本工程沉桩机具的锤、桩垫等的材料性质，将其弹 性模量、重度等参数代人式（５）、（６）可求得桩顶最大压应力 为唧一７．５５ ＭＰａ，桩身最大拉应力 一１．８９～２．４９ ＭＰａ。 由于该场地地层由第四系全新统的淤泥、粘性土等组 成，地层结构松软，呈流塑、软塑、饱和状态，地质条件极差， 根据经验，桩身最大拉应力应取大值。此外，两节桩垂直度 控制不严，接头处因偏心锤击也会产生过大的拉应力。由此 可见，桩身最大拉应力已非常接近桩身混凝土的抗拉强度。 所以，桩在接头处受拉应力的作用出现了裂缝。 ３．２硫磺胶泥接桩 硫磺胶泥是一种热塑冷硬的材料，其强度受配合比、温 度和间歇时间的影响较大，必须严格遵守施工工艺规定，否 Ｃｈｉｎａ Ｈａｒｂｏｕｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｎｏ．５ Ｏｃｔ·，２００２ 则其质量将不能保证。 根据实验室对硫磺胶泥的试验数据，该工程所用硫磺 胶泥的抗拉强度达到５ ＭＰａ。如果接桩时严格按照试验时 的配合比、温度和间歇时间，桩身接头是不会出现问题的。 但由于该工程的桩身施工是在３～４月份，苏北海边气温较 低，现场施工条件极为恶劣，对硫磺胶泥的温度难以控制， 而且间歇时间很难掌握，难免造成接桩失效，从而使桩身接 头无法承受巨大的拉应力作用，造成桩身接头断开。 ３．３桩挤土效应的影响 在饱和软粘土地基中沉桩时，桩锤冲击桩头所产生的 冲击机械能，克服了土体对桩的阻力，使桩尖刺入土体中， 原状土的初始应力状态遭到破坏，桩周土体受到强烈振动， 桩尖和桩周一定范围内的土体受到不排水剪切以及很大的 水平挤压，桩周土体接近于“非压缩性”，并产生较大剪切变 形。土体颗粒间孔隙内的自由水被挤压而形成较大的超静 孔隙水压力，降低了土的不排水抗剪强度，促使桩周邻近土 体因不排水剪切而破坏，与桩体积等量的土体在沉桩过程 中向桩周发生较大的侧向位移和隆起。在地面深处由于上 覆土层的压力，土体主要向水平向挤开，使贴近桩周处土体 结构完全破坏。在地表处，部分土体向上隆起，由于孔隙水 向四周消散及地基土体低压缩性的影响，以及群桩施工中 的叠加因素，进一步扩大位移和隆起的影响范围，当桩在相 互的挤密区内时，受土体挤出的影响，先打好的桩可能会随 着邻近桩施打时的土体挤出而抬高产生竖向位移。由于打 桩应力作用使桩接头脱开，这种挤土隆起作用将使上节桩 抬起，从而在两节桩接头处形成较大的间隙。 ４工程隐患处理方法 ４．１ 断桩处理 为消除工程隐患，对这类接头断桩比较集中的部分基 桩，采用高应变试验的锤击设备进行锤击，将锤重从原来的 １．２ ｔ提高到１．８ ｔ，落高减小，采用“重锤低打”以减小桩身 中锤击应力。在锤击过程中进行高应变监控和测试，目的是 将桩身接头间隙经锤击闭合，以减小这类桩在工程使用时 的沉降量，提高单桩承载力。根据高应变实测曲线（图６），在 桩身接头裂缝闭合之前，各桩的每击最大贯入度Ｄ 均在 ２Ｏ～４０ ｍｍ之间，一般经过６～７击裂缝基本闭合，即停止 锤击。 对采用该方法处理的其中５根基桩的最后一击实测曲 线进行拟合分析，结果见表２，表明对于这类由于接桩不好 产生的间隙或脱落，可以通过锤击作用打击闭合，从而提高 单桩的竖向承载力。 表２裂缝闭合后的高应变监测结果 桩 号 １０２ ｌ２３ １３３ ｌ４２ ｌ４３ 锤击次数（击） ６ ７ ７ ６ ７ 极限承载力ｋＮ ５６Ｏ．４ ５４０．８ ６００．４ ５９５．４ ６２０．４ ４．２整体基础处理 根据检测结果，该基础大部分基桩上下两节桩接头断 维普资讯 http://www.cqvip.com 【ｌ】国曩湾蕊设２００２年１０月第５期 桩号：１０２ 锤击次数：１ ４ ０００ ＫＮ ２ ０００ ３５ 桩号：１０２ 锤击次数：６ ｎ ……‘遘 ｆ＼ ‘０ ．一． Ｉ Ｕｐ ａｏ’一． 一。 Ｏ Ｖｉ ３。 号：１２３锤击次数：７ ２０００ 桩号：１２３锤击次数：１ 遘 遗 ／ｆ “ ／、 ， …』ｏ ／１ ． ａｏ ４．ｏ Ｏ ｌ ２ ３ ４ ６ ６ ７ 号：１３３ 锤击次数：１ 号：１３３ 锤击次数：７ 遗 遘 Ｊ ２０ ４．ｏ】 ０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ Ｉ ６ ‘ ｊ。 ‘０一古 一 ： （ｂ）断裂间隙闭合后 （ａ）断裂间隙闭合前 图６断裂桩锤击闭合前、后的主应变实测曲线 开，并且上节桩中部存在裂缝。更为严重的是边坡整体滑移 使得部分桩完全断开并产生滑移，整个基础面临报废的危 沉桩挤土效应，使得桩周土隆起，被拉开的桩身上节将抬 起，严重降低桩的承载力。 对于不承受上拔力的工程桩，可采取“重锤低打”措施 使桩接头被拉开的间隙闭合，在锤击过程中用高应变试验 实时监控可确定锤击效果，避免盲目锤击。分析结果表明， 该工程中采用与高应变检测相结合的方法是一种处理接头 断桩的有效方法。 参考文献： ［１］《桩基工程手册》编写委员会．桩基工程手册［Ｍ１．北京：中国 建筑工业出版社，１９９５． 险。后经多方专家商榷，对桩顶位移较大的北部胸墙和承台 北部及东西两侧进行补桩，共计９８根，桩的型号为ＪＺ 一２４０— １００９Ｃ。长度与原工程桩相比增加了１ ｍ，即为１９ ｍ长。配 筋率比原来有昕提高，接桩改为钢板焊接，从而提高了桩身 和接头的抗拉强度。同时为减小桩身拉应力，施工机具采用 Ｄ４０柴油打桩机，锤重由原来的２．５ ｔ增加到４ ｔ，采用“重 锤低打”，从而有效地降低了桩身锤击应力作用。该批９８根 桩施工完成后，检测表明桩身结构完整性较好，没有发现桩 身裂缝及接桩脱开现象。在进行补桩处理后，基础经受了几 ［２］ Ｇｏｂｌｅ Ｇ Ｇ．ＣＡＳＥ—Ｇ０ＢＬＥ Ｍｅｔｈｏｄ Ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎｓ＆Ｔｈｅｏｒｙ Ｇｕｉｄｅ［Ｍ］．Ｐｉｌｅ Ｄｙｎａｍｉｃｓ，Ｉｎｅ．，１９９２． ［３］何剑．基桩高应变动力检测技术［Ｒ］．郑州：核工业工程勘察 院，１９９８． 次小的滑坡，桩顶几乎没有出现位移，说明桩身质量对抵抗 水平力具有相当重要的作用。该闸门建成至今运行正常，经 过一年多的观测，无大的沉降和侧移现象发生。 ５结论 ［４］ＪＧＪ９４—９４．建筑桩基技术规范［Ｓ］． ［５］刘金砺．桩基础设计与计算［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版 社，１９９４． 对于预制钢筋混凝土桩，在软弱地层中采用锤击打人 法沉桩时，如果锤击速度过高、锤型、锤垫层等选择不当、桩 的制作质量不高以及接桩质量不好等因素，都会在桩身中 产生较高的拉应力，当拉应力超过桩身混凝土或接头的抗 拉强度时，会将桩身拉裂或将接头拉开；加之在软粘土中的 ［６］ＧＢＪｌＯ一８９．混凝土结构设计规范［Ｓ］． ［７］徐攸在，刘兴满．桩基动测新技术［Ｍ］．北京：中国建筑工业 出版社，１９９５．
