桩基摩擦桩问题探究

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摘要：摩擦桩如果桩穿过并支撑在各种压缩土层时，主要依靠桩侧土的摩阻力支撑垂直荷载，这样的桩就称为摩擦桩。主要用于岩层埋置很深的地基。在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩侧阻力承受的桩。桩尖部分承受的荷载很小，一般不超过10%。本文主要阐述了摩擦桩的定义和分类，并提出了摩擦桩打桩施工常见的问题分析以及补救方法。

关键词：地基摩擦桩问题

一、前言：

地基基础工程对于高层建筑的安全及使用至关重要,其造价高、工期长。科学合理地选择地基处理方式对于现代土木工程建设有着重要的意义。

地基处理是指为提高地基土的承载力或改变其变形性质或渗透性质而采取的人工方法。采用科学合理地基处理方法,有充分发挥原地基土承载力,就地取材,施工工艺简单,施工速度快,地基处理费用低的特点。中国地域广阔,地质条件变化大,差异显著,建筑工程量大,施工周期长,经济欠发达,设计可靠度低,如使用大量桩基础工程,必然造成施工工期延长,施工费用加大,也造成工程费用的浪费,这是国情和财力所不允许的。因此,低廉、快速的地基处理施工技术非常适合中国国情。

二、定义

1、摩擦型桩可分为摩擦型桩和端承摩擦型桩,桩端阻力可忽略时称为摩擦桩,桩端阻力不可忽略时称为端承摩擦桩.同理,端承型桩也可分为端承桩和摩擦端承桩,桩侧阻力可忽略时称为端承桩,桩侧阻力不可忽略时称为摩擦端承桩

2、所谓摩擦桩是指桩顶垂直荷载只由桩侧摩阻力承受即Pu...端承柱是指桩顶垂直荷载只由桩端阻力承受

3、桩作为受压杆件它可以将上部荷载传到较深的坚硬密实土层或岩层上这种桩属于端承桩如果在一定深度内不存在坚硬土层这种桩靠桩周摩阻力来传递上部荷载称为摩擦桩

三、分类

按承载性状分类，可以分为摩擦型桩和端承型桩。

摩擦型桩：

摩擦桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩侧阻力承受，桩端阻力小到可忽略不计；

端承摩擦桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受。

四、承桩和摩擦桩

桩基础根据其在土中受力情况不同,可分为端承桩和摩擦桩。 端承桩是穿过软弱土层而达到深层坚实土的一种桩,上部结构荷载主要由桩尖阻力来承担; 摩擦桩是完全设置在软弱土层一定深度的一种桩,上部结构荷载要由桩尖阻力和桩身侧面与土之间的摩擦力共同来承担。

摩擦型桩包括摩擦桩、端承摩擦桩 极限状态下，以摩擦力为主，端承力很小或不计

端承型桩包括端承桩、摩擦端承桩 极限状态下，以端承力为主，摩擦力很小或不计

主要区别在桩的受力模式上。

摩擦桩施工原则：

1、护壁的混凝土强度不能小于桩体的强度，而且要保证施工质量，桩体与护壁的粘结强度大于土土护壁的粘接强度，可以按护壁的外径来计算桩的摩阻力。2、如果护壁采用的强度比桩体强度底，或者施工质量不好，建议不要考虑护壁的作用，按桩体的外径来计算摩阻力。

五、摩擦桩打桩施工常见问题分析：

发生问题的原因（1）钢筋混凝土预知桩制作问题（2）沉桩操作工艺（3）复杂土层

2.（1）桩顶破碎：打桩时，桩顶直接受到桩锤的冲击而产生很高的局部应力，如果桩顶钢筋网片配当不当、混凝土保护层过厚、桩顶平面于桩顶平面与桩的中心轴线不垂直及桩顶不平整等制作质量问题都会引起桩顶破碎。在沉桩工艺方面，若桩垫材料会选择不当、厚度不足。桩锤吃打偏心或施打落距过大也会引起桩顶破碎。

桩身断裂：制作时，桩身有较大的弯曲凸肚，局部混凝土强度不足，在沉桩是桩尖遇到硬土层或孤石等障碍物，增大落距，反复过度冲击等都肯能引起桩身断裂。

桩身移位、扭转或倾斜：桩尖四凌锥制作偏差大，桩尖于桩中心线不重合的制作原因，桩架倾斜，转身与桩帽。桩锤不在同一垂线上的施工操作原因已经桩尖孤石等都会引起桩身移位。扭转或倾斜。

桩锤跳跃、桩身严重回弹等：选择桩锤较轻，能引起较大的桩锤回跃；桩尖遇到坚硬的障碍物是。桩身则严重回弹。

六、补救方法

打桩破碎破碎后，由于桩还没有送到设计标高，因此必须采取必要的补救措施。

举例：胜利有某电厂二期工程项目之一240M高的烟囱，该烟囱作为一个独立的单位建筑，在筒体基础下工设计有224棵桩，需先期对其地基进行地基处理。在打桩初期，当打到地1废弃以破碎的桩，重新补加桩。考虑到破碎庄位于17棵桩时（最外侧）是，有一颗桩出现较为严重的桩头破碎现象。

预想结局方案 1）凿去原桩头已酥碎的混凝土，截取纵筋，把桩顶凿平。

2）现在焊接一个钢帽，用来保护桩头，防止桩头再次破碎。

3）再桩顶抹上一层氧树脂（50MM）作为保护层。用时起到粘接钢帽于桩体的作用

4）把钢帽套至桩顶压实，为保证桩顶与钢帽之间的粘接和密实性，通过气孔添加塞环氧树脂。静养24H使其牢固。

5）启动桩体，把桩送到设计标高，由于从桩头破碎到处理完毕后继续送桩一段时间，桩体与周围土之间已产生较大的摩擦阻力。从静止到桩体启动需要较大的冲量。共388锤，启动。之后才进去正常。共972击，达到设计要求，最后3阵的灌入度为10.4MM,满足设计高度。

因开挖按需不当有未分层开挖使桩出现于开挖方向相反的不用程度的移位和倾斜。倾斜（2-20）、移位（100-200）角度移位后的桩基在倾斜、移位后出现断裂。

处理方法1）拟加固斜桩的单桩极限承载力评价。

2）桩身加补。

3）补桩技承台加固。

4）基础底板及基础梁加固。

5） 对于桩顶发生横向位移的桩，当偏差过大时，应拔出移位在打或作补桩。

6）当入土不深（

7）当障碍物不深的时候，可挖除障碍物回填后再打或是补桩处理而桩顶经静载荷试验浮起量较大而不合格的桩，应进行复打或是重新处理。

因在打桩过程中遇到了未曾勘察到得软土层。坑穴等：桩的接头不良而引起接头破坏或桩尖发生劈裂；桩身弯曲幅超过对定值，或是落锤过高等。

1）当发生这种情况是，应加强沉桩前得桩体本身的检查和地质的勘察，不符合要求的桩应及时更换或处理。

2）打桩过程中出现这种情况是，应将桩拔起进行检查改正后重打，或是在原桩为进行补桩处理。

七、总结与建议：

桩基础是一种常用的深基础形式，当天然地基上的浅基础沉降梁过大或地基承载力不能满足设计要求时，宜采用桩基础。明确工程地基勘察是桩基础设计与施工的重要依据。

锤击沉桩施工速度快，机械化程度高，适用范围广，但噪音，振动和土体挤压都会对周围环境产生影响。施工中尽可能采用预防措施，减少噪音、振动公害。

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