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鋼管樁質(zhì)量通病及防治措施

文檔作者：徐志杰張松虎趙麗李磊文檔來源： 1．安陽鋼鐵公司技改工程處 2．安陽鋼鐵公司冶金設(shè)計公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2022年09月02日
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2011年第4期
第37卷總第162期
Sichuan BuIi·ldJ in~材Ma teriaIs ·7l·
2011年8月
鋼管樁質(zhì)量通病及 防治 措施
徐志杰 ，張松虎 ，趙 麗 ，李 磊
(1．安陽鋼鐵公司技改工程處，河南安陽455004；2．安陽鋼鐵公司冶金設(shè)計公司，河南安陽455004)
摘要：鋼管樁在我國建筑樁基礎(chǔ) 處理里面是一種新
鮮事物，其自身具有剛性好、抗彎、抗剪能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。因
此，對鋼管樁的沉樁施工工藝進(jìn)行分析和研究就有了現(xiàn)實意
義。本文分析了鋼管樁的質(zhì)量通病并提出了若干防止措施。
關(guān)鍵詞：鋼管樁； 沉樁施工；質(zhì)量控制
中圖分類號：TU473．1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
文章編號：1672—4011(2011)04—0071—02
Quafity problems and prevention measures
of steel pipe pile
XU Zhijie ，ZHANG Songhu ，ZHAO Li ，LI Lei
(1．AnyangIron and Steel Works Ager,zyfortechnical
transformation，Anyang 455004，China；2．Anyang Iron and
Steel Metallurgy Design Company，Anyang 455004 ，China)
Abstract： Steel pipe pile foundation pile in dealing with
China which is a new thing， its own good rigidity， bending，
shear capacity， and other advantages． Therefore， the pile of
steel pipe piles of construction technology ,had research have a
practical significance．In this paper，the quality of steel pipes
common problem is analyzed and a number of preventive meas—
tires isproposed．
Key words：steel pipe piles；piling‘zonstmetion；quality
contro】
1 鋼管樁的類型與特點(diǎn)
1．1 鋼管樁的類型
鋼管樁。采用? 無縫鋼管或鋼板卷制而成的鋼管制成
的樁稱為鋼管樁。就其端部開口形式可分為敞口和閉口兩
種形式。敞口的有帶加強(qiáng)箍(帶內(nèi)隔板、不帶內(nèi)隔板)；不帶
加強(qiáng)箍(帶內(nèi)隔板、不帶內(nèi)隔板)，端部于=口時，易于打人，
但端部承載力較封閉為小，必要時可在鋼管樁內(nèi)填充混凝
土。閉口的有平底和錐底。與傳統(tǒng)的樁相比而言，鋼管樁
具有貫人能力強(qiáng)、抗彎剛度大、單樁承載力高和接長焊接
易等方面的明顯優(yōu)勢。但它和傳統(tǒng)樁相比價格較高，抗腐
蝕性能較差，需做防腐蝕處理。
1．2 鋼管樁的特點(diǎn)
規(guī)格眾多，選擇余地大。目前定型生產(chǎn)的鋼管樁直徑
有318．5—2 500 mm，有近幾十種規(guī)格，壁厚6．5—25 mm，
且同管徑有多種壁厚，可根據(jù)受力情況，選用幾種合適的
規(guī)格同時使用，使強(qiáng)度充分利用，以滿足安全經(jīng)濟(jì)要求。
承載能力大。鋼管樁目前大多采用．-％ 號低碳鋼，材料
的抗壓、抗拉、抗剪強(qiáng)度很高，加工成鋼管后抗彎能力很
強(qiáng)，在持力層好的地質(zhì)情況下選用，可以大大地發(fā)揮其受
作者簡介：徐志杰(1963一)，男，河南安陽人，工程師，主要從事建筑
施工管理工作。
力特性，提高單樁承載力，減少布樁數(shù)量、縮小基礎(chǔ)承臺
尺寸。同時開口鋼管樁在沉樁過程中形成土賽效應(yīng)，可以
增加樁基的端承力，從而可提高單樁的極限承載力。
樁長容易調(diào)整，浪費(fèi)少。鋼管樁常規(guī)每節(jié)長6m，采用
焊接接長，當(dāng)持力層埋深變化時，根握遠(yuǎn) 實際情況可以
任意切割或焊接，切割部分還可以接到其它鋼管樁上，不
會象其它樁型造成浪費(fèi)，并可以準(zhǔn)確控制樁頂設(shè)計標(biāo)高，
對施工極為有利。擠土有限，對周邊影響小。鋼管樁大多
采用敞口式，加之管壁薄，壓樁過程中土可以進(jìn)入樁身，
形成土塞效應(yīng)，從而降低擠土和表土隆起，減小土的擾動，
降低對場地周邊設(shè)施的影響。并可以在小面積場地上進(jìn)行
非常密集的施工。
施工速度快、質(zhì)量有保證。鋼管樁每段采用焊接，焊
后一分鐘即可壓樁，接樁方便、間歇時間短，樁身強(qiáng)度高，
對N =50的堅硬土層能輕易穿透，在常規(guī)情況下，樁就
位后就能壓樁，很少碰到土層難以穿越而需人工加以處理
的情況。一般每臺壓樁機(jī)每天可以壓樁500 m左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)
高于其它樁型，對工期緊的項目十分有利，相對而言可節(jié)
約工程費(fèi)用，因而其綜合經(jīng)濟(jì)效益高。而鋼管樁的鋼管由
于是在廠家制作完成運(yùn)至工地現(xiàn)場焊接，焊接質(zhì)量較易把
握，其剛性大，外形有保證，施工后基本可以保證樁100％
有效，極少出現(xiàn)其它樁型的常見毛病(斷樁、縮頸等)而
需后期處理。
2 質(zhì)量通病及防治措施
2．1 鋼管樁頂變形
鋼管樁沉樁施工過程中，當(dāng)經(jīng)過長時間、高能量的擊
打時，在樁頂部易產(chǎn)生變形。其原因有：
(1)遇到了堅硬的夾層或障礙物，如卵石層或大石塊
等使鋼管樁難以穿過。
(2)樁頂?shù)臏p震材料過薄或選材不合適，致使樁機(jī)直
接與鋼管樁接觸，產(chǎn)生擊打。
(3)穩(wěn)樁校正不嚴(yán)格或場地平整度偏差較大，造成錘
擊偏心，使樁傾斜打人，影響了垂直貫入，使樁沉入困難。
防治措施 J：
(1)放樁機(jī)時，先用釬探查地下物，及時清除后，在
放樁位點(diǎn)。必要時根據(jù)地質(zhì)的復(fù)雜程度進(jìn)行詳細(xì)勘察，一
樁一探(特別是超長樁施工時)。
(2)打樁前，樁帽內(nèi)墊上合適的減震材料，如麻袋等
柔性物品，隨時更換或一樁一換。
(3)穩(wěn)樁時要雙向校正，保證垂直打人，垂直偏差不
得大于0．5％ ，對場地平整度要求不超過10％并要求現(xiàn)場
夯實或鋪設(shè)墊層等，使樁機(jī)正常行走。
2．2 降樁的偏位
造成樁偏位的原因 是多方面的，必須做到嚴(yán)格管理
和精心施工，控制每道工序的誤差。(如表1所示)對于已
出現(xiàn)的偏樁，一般的處理方法有下列幾種：
萬方數(shù)據(jù)
· 72 ·
2011年8月 “口n Bu
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2011年第4期
第37卷總第162期
表1 樁偏位的原因及措施
序號 偏位原因 采取的措施
1 放樣 樁的誤差 樣樁務(wù)必逐根復(fù)核 ，而且要從控制樁引
得，誤差值必需符合規(guī)范要求
2 插樁 的誤差 根據(jù)鋼管樁斷面所放 的白灰線 ，插樁應(yīng)
于此灰線相切
根據(jù)樁型、擠土量的大小、樁基布置、樁
3 擠土影響 數(shù)、樁機(jī)臺數(shù)及工期長短等綜合考慮最
佳施工流程鋼管樁施工時對鄰樁的影
響值，一般控制在<2．5 cm ·
4 挖土影響 采用分層 、均勻、對稱開挖土方 ，嚴(yán)禁 邊
打樁、邊挖土
(1)在鋼管樁內(nèi)澆筑混凝土。此方法能增加鋼管樁的
承載力，增加鋼管樁的截面抵抗矩，降低由于樁位移產(chǎn)生
的彎曲應(yīng)力。但是，此法不能消除由于樁整體偏位產(chǎn)生的
偏心矩。
(2)補(bǔ)樁。此方法能調(diào)整由于樁基整體位移產(chǎn)生的偏
心矩，減少位移樁的負(fù)荷，以滿足鋼管樁承載力的設(shè)計要
求。但是，對于大偏位樁無法滿足要求，而且由于基坑已
經(jīng)大面積開挖，打樁機(jī)進(jìn)入現(xiàn)場比較困難。打樁機(jī)開進(jìn)基
坑內(nèi)走動也會增加鋼管樁的位移量。
(3)糾偏樁的位移。其目的，一是由于樁位移產(chǎn)生的
彎曲應(yīng)力，而是減少由于樁整體偏位產(chǎn)生的偏心距，使樁
滿足設(shè)計承載力的要求。糾偏一般有以下兩種方法：①在
樁偏位反方向強(qiáng)行施加水平推力使樁復(fù)位。此方法僅能消
除樁的部分位移，但不能釋放樁位移產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力。而
且，由于施加了水平推力致使樁產(chǎn)生了彎曲應(yīng)力，使樁的
某些截面，樁位移產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力與水平推力產(chǎn)生的彎曲
應(yīng)力有疊加現(xiàn)象，對樁的承載力有害；②在樁身后(即樁位
移的反向)鉆孔取土，再在樁頂施加一定的水平力(樁位移
的反方向)，釋放土體作用在鋼管上的水平力，并使樁復(fù)位。
此方法不但能減少由于樁整體偏位產(chǎn)生的偏心距，而且由
于樁后取土，使土體應(yīng)力平衡狀態(tài)消失，樁位移方向產(chǎn)生
側(cè)向擠壓力，使樁身抵消一部分位移的彎曲應(yīng)力。其數(shù)值
與取土量、取土深度、土體的擾動程度有關(guān)。這種方法能
有效地恢復(fù)樁承載能力。
2．3 接樁處松脫開裂
鋼管樁的接樁處經(jīng)過錘擊，出現(xiàn)松脫開裂等現(xiàn)象，其
原因有：
(1)鋼樁連接處，留有浮銹、油污等雜質(zhì)未清凈。
(2)采用焊接或法蘭連接時，連接件及法蘭不平，有
較大間隙，造成焊接不牢或螺栓擰不緊。當(dāng)采用焊接連接
時，焊接質(zhì)量不好，焊縫不連續(xù)、不飽滿，有夾渣、咬肉
等現(xiàn)象。或當(dāng)焊接時未考慮季節(jié)接樁要求，造成施工質(zhì)量
不好。當(dāng)采用法蘭連接時，螺栓擰緊后未作處理，造成錘
擊產(chǎn)生較大震動，有松扣現(xiàn)象。
(3)上下節(jié)接樁前不垂直，有偏心部位產(chǎn)生應(yīng)力集中
(錘擊時)破壞嚴(yán)重。
防治措施 J：
(1)接樁前對連接部位上的浮銹、油污等雜質(zhì)必須清
理干凈，保證連接部位清潔。
(2)焊接應(yīng)對稱進(jìn)行，應(yīng)用多層焊，鋼管樁各層焊縫
的接頭應(yīng)錯開，焊渣應(yīng)清除；對季節(jié)焊接時應(yīng)有防寒、防
雨措施。冬季氣溫低于一1O 時不得焊接，夏季雨天，元
可靠措施確保焊接質(zhì)量時，不得焊接；同時焊接質(zhì)量應(yīng)符
合《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》和《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)
程》。而對采用法蘭連接螺栓擰緊后，螺帽處點(diǎn)焊或螺紋鑿
毛，以免較長時間錘擊造成松動脫扣，影響正常擊打。
(3)上下節(jié)樁焊接時應(yīng)嚴(yán)格校正垂直度，對口的間隙
應(yīng)按設(shè)計要求留隙，一般為2—4 mm。
3 結(jié)語
本文通過對鋼管樁鋼管樁施工中各種質(zhì)量通病的分析
以及提出相應(yīng)預(yù)防措施，為今后從事鋼管樁的施工起到一
定借鑒作用，避免施工質(zhì)量問題的產(chǎn)生，以便鋼管樁更好
的服務(wù)于工程建設(shè)。 [ID：6715]
參考文獻(xiàn)：
[1] 建筑樁基技術(shù)規(guī)范[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008．
[2] 建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[M]．北京：中國建筑工
業(yè)出版社，2002．
[3] 廖從容．鋼管樁在地基加固工程中的研究與應(yīng)用[D]．長沙：中
南大學(xué)，2oo6．
[4] 鋼管樁施工質(zhì)量控制[J]．山西建筑，2000，26(4)：44-45．
(上接第70頁)
上浮。
3．6 水下砼灌注
灌注水下混凝土應(yīng)做好充分的準(zhǔn)備工作，確保灌注單
樁水下混凝土?xí)r間不大于4小時，在整個砼灌注時間內(nèi)，
導(dǎo)管埋深應(yīng)控制在2．0～3．0 m，混凝土灌注開始后，快速
連續(xù)進(jìn)行，不得中斷。
4 結(jié)論
(1)總結(jié)巖溶地區(qū)基礎(chǔ)工程的設(shè)計與施工經(jīng)驗，沖孔
樁是巖溶地區(qū)建筑物較好的基礎(chǔ)形式，技術(shù)可靠，施工問
題較易解決。
(2)在巖溶地區(qū)建造建筑物時，必須事先查明溶洞的
大小和分布，避開大溶洞，并且盡量不要把樁放在小溶洞
頂板上，當(dāng)少數(shù)的樁不得不放在小溶洞頂板時，可以使用
本文提供的計算方法來估算樁的承載力。
(3)通過與現(xiàn)場靜載試驗對比，可以認(rèn)為采用本文提
供的計算方法，有效的估計沖孔樁樁底有溶洞時的承載力。
(4)在施工過程中，高度重視并注意采取相應(yīng)的措施，
才能切實地確保樁基質(zhì)量，提高單樁的承載力。
[ID：6638]
參考文獻(xiàn)：
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[2] JGJ94—1994，建筑樁基技術(shù)規(guī)范[s]．
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礦工程。2000，(3)：24．
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