預制方樁的缺陷分析及治理（二）
發布時間：2010-01-14 共1頁
該工程基樁由打樁機沉樁，但基坑已經開挖，打樁機無法下基坑安裝到位，即使能實施費用也很，得不償失。故采用三腳架頂部懸掛一落錘的方法(落錘重2噸，落距0.5米)，對缺陷樁進行錘擊。復位前先對四根正常樁進行錘擊以驗證錘擊能量是否合適，四根樁兩次錘擊的總貫入量在1.54mm-1.84mm之間，說明動力復位的錘重及落距選擇是合適的，即能將上節樁打動，同時很難將整節樁打動，可將復位停錘標準定為1mm左右，也就是說，當最后兩錘的平均貫入量約為1mm時，可停止復位錘擊。
4．復位貫入度測量
我們采用索佳B1精密水準儀(測試精度為0.01mm)對被錘擊樁進行貫入度測量，復位的錘擊貫入度除三根樁的總貫入量在6.52mm-9.90mm之間，其余被復位的錘擊貫入度除三根樁的總貫入量在6.52mm-9.90mm之間外，其余被復位的缺陷樁的總貫入量在28.80mm-55.82mm， 說明由低應變動測試驗確定的此類樁，上下兩節樁接頭處存在明顯空隙,脫節程度較，但通過上述動力復位后，接頭處的空隙已趨于零。代表性樁位復位錘擊貫入度列表如下：
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樁 號 |
16# |
57# |
59# |
84# |
106# |
230# |
正常樁 |
正常樁 |
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總貫入量(mm) |
44.84 |
43.83 |
45.78 |
55.82 |
55.00 |
49.70 |
1.54 |
1.70 |
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最后兩錘平均貫入量(mm) |
0.65 |
0.60 |
0.77 |
0.91 |
0.45 |
0.98 |
0.77 |
0.85 |
5．復位效果監測和評判
復位后缺陷樁的最終承載力是否得到了較的提高，運用PDA（美）（Pile Driving Analyzer）打樁分析儀對其中的5根樁進行了復位效果監測和評判，得到了復位后缺陷樁的豎向抗壓承載力。
測試時砼的波速設定為3500m/s，傳感器安裝在距樁頂以下0.7m的位置，通過基樁的高應變測試儀器，接受復位時的每一次錘擊信號,通過分析程序可以監控復位的全過程，從下圖6-圖10,可以看出隨著復位錘擊數的增加,缺陷處反射信號逐漸變小和樁身完整性系數逐漸變；缺陷反射信號小到一定程度后，隨著復位錘擊數的增加，缺陷反射信號再不變化，樁身完整性系數保持為常數，說明復位已經完成。
樁復位初始階段的測試曲線。從高應變測試曲線特征可以看出，在沖擊時刻（t=0），力曲線與速度曲線基本重合，之后，隨著土阻力被激發，力和速度曲線逐漸分離，但在約13m處，力曲線與速度曲線交匯，緊接著速度曲線迅速升高形成一個峰值，而力曲線迅速下降形成一個凹槽。這個回響反應，速度曲線峰值與力曲線凹槽即為典型的樁身阻抗減少或樁損壞。此時β值為52%，凱斯-高勃爾法反映的極限承載力Rsp值為360kN左右。沉降測試反映此時貫入度不，樁剛被打動。
圖7為57#樁復位中間階段的高應變測試曲線，曲線特征同錘擊初始階段相似，速度曲線峰值與力曲線凹槽仍舊非常明顯，此時β值為48%，Rsp值為297kN，兩者均比初始階段略有降低，沉降測試反映此階段貫入度比錘擊初始階段有所增，由此可知，此時13m接樁處缺陷依舊明顯。沉降量增，Rsp值略微減少，說明樁已被打動，樁被打動后，可導致其側壁摩阻力降低，致使Rsp值略減，由估算分析可知，Rsp值的小有與上節樁的樁長相匹配的特征。故缺陷初步定性為：上下兩節樁有分離的可能。
圖8為57#樁收錘階段的測試曲線，從高應變測試曲線特征可以看出：速度曲線峰值與力曲線凹槽的變化由逐漸減小到不很明顯，β值的變化由初始階段52%左右上升到84%左右，Rsp值的變化由初始階段的360kN（圖6）上升到905kN。沉降測試反映此階段貫入度呈減小趨勢，收錘階段最后一錘的沉降量為0.60mm，由此可知，此時13m接樁處缺陷已明顯改善，Rsp值的顯著增及沉降量明顯的減少，均顯示出與整個樁長相匹配的特征，表明前面打動的樁實際為上節樁，此時脫開的上下節樁基本閉合，整根樁共同受力。
由以上檢測過程及分析結果可知，由低應變檢測確定的57#樁13m接樁處的缺陷，經用PDA檢測并結合沉降觀測，可具體定性為：樁上下兩節脫開，但豎直方向基本未錯位，通過動力錘擊，可使上下兩節樁基本閉合，使其承載力提高
樁復位初始階段及復位收錘階段的測試曲線，其測試曲線的變化特征與57#相同，復位后的單樁豎向抗壓極限承載力也達到910kN。
6．結論
①.預制方樁的損壞特征多表現為接頭損壞，樁身裂縫、斷裂，挖機造成的淺部裂縫及斷裂。在用常規的低應變檢測技術做檢測時，若發現某一性態特征的缺陷表現較明顯且數量較多，應將多種檢測手段結合起來，并同時充分研究已有的工程施工資料、地質資料，進行綜合分析，才能正確判別樁的缺陷性質及損壞程度。
②.對于本文所述的混凝土預制方樁有脫節缺陷的工程樁，采用本文所介紹的動力復位法進行修復是完全可行的，經復位后基本可以使脫節部分閉合，復位后的單樁承載力有明顯的提高。
