浅谈沉管灌注桩因钢筋笼太长对桩身质量的影响
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一、概述
我们浙江德清县东部地区隶属古钱塘江北岸冲积平原，陆地水网发育，地形平均黄海高程约2.5米，主要沉积土层：表层以耕土为主，次为填土，总厚约1.5米左右，上中部主要为淤泥、淤泥质粘土为主，局部夹粉土、砂质粉土，下部以粘质或粉质粘土，底部为细砂~砾砂。附代表性钻孔柱状图。（图1、图2）
因本地区土性差，软土层厚，而且新设计规范要求钢筋笼长度须穿越软土层，故导致打桩钢筋笼起吊时常常变形弯曲，钢筋笼越长折弯变形越严重，且弯点越多。经现场观察，当钢筋笼长度≥15米时平放起吊，钢筋笼与地面夹角≥45°时则产生变形弯曲，易弯长度约10～11米部位，钢筋笼长度若≥25米时，弯点则会出现2～3个，这种弯点未加校正处理，将变形的钢筋笼插入沉管内，直接灌入砼，那么将对桩的质量带来严重影响。
二、 钢筋笼太长对桩身质量带来影响的主要原因
1.勘察报告基础建议不合理：假如某场地软土（流塑状～软塑状）厚度≥18米时，不应该建议沉管灌注桩做地基处理，而应该建议采用预应力管桩为宜，其次为钻孔灌注桩。因以往浙江省《地基基础处理规范》一文中强调沉管灌注桩桩长一般不宜大于18米，有经验的施工单位桩长不得大于25米，这也是明确了桩的长度与桩的质量关系。
2.设计单位：太偏信勘察建议对地方性基础施工规范尚不够了解，对现场施工情况和现状了解不够，设计较盲目主观。
3.施工单位主要存在问题：
①有些单位只顾效益不顾质量，钢筋笼弯曲与否只要能沉管内就行。钢筋弯曲会带来怎样后果全然不知。
②有些单位经勘察设计人员解说，已知钢筋笼的严重弯曲会带来不良影响，但仍然野蛮施工，不愿将钢筋笼分段焊接，分段插入怕麻烦，建筑方有些为迁就工期也不闻不问，不加干预。有些监理单位及甲方认识不足，看只眼闭只眼，也不会全程监督管理。
③试桩与工程桩施工的区别：试桩时五方主体均到场，对钢筋笼弯曲现象可提醒制约，起吊时看到钢筋笼易弯处辅助托起或插入管内时将变形处加以校正搬直。这样对桩的质量相对好些。但在工程桩施工时有时晚上加班施工，这对钢筋笼的弯曲变形是否会像打试桩时那样认真对待就很难说了。
④控制钢筋笼起吊时变形的技术方法：德清地区以往至今对较长钢筋笼起吊时保证不变形的技术尚未发明，故建议有关职能单位和技术单位尽快解决因钢筋笼太长起吊而造成严重变形问题。
1.任何垂直受力的支柱体弯度越小越垂直受力越高且稳定性越好，垂直受力的桩身也同样如此，反之弯度越大垂直受力越小。
2.钢筋笼的弯曲如落在较差的软土层中（流塑状淤泥土）就会出现钢筋拐点处向软土侧壁弹出并连同砼一起弹出，这对桩身质量、桩身荷载带来严重影响。例如：2005年德清洛舍镇政府大楼基础选用Ф426沉管灌注桩，桩长30米，钢筋笼长度27米，持力层为硬塑状粘性土（全风化），试桩时间约2小时，设计单桩竖向荷载为500KN，试桩情况与地址报告吻合，但最后单桩静载试验仅200KN，结果小应变检测发现桩长11米处断桩。如示意图：
类似情况在德清县其他场地也常有发现，但不制止这种情况，若不及时发现处理，这对桩的质量和基础质量将带来重大影响。
3.不同土性与变形钢筋笼存在的质量关系
①硬塑～硬可塑状得粘土，粉质粘土在沉管拔出后，不会受钢筋笼的重力因素和钢的弹性继续变形弯曲，但砼土灌注后钢筋笼的弯点凹凸部位砼土保护层厚薄不均匀，而不能满足桩身质量要求，但对桩的竖向荷载影响不大。如图中B
②可塑～软可塑状得粘土，粉质粘土，桩管拔出后，因钢筋笼的本身弯曲和钢的弹性原理以及重力作用，会继续产生钢筋笼凸点侧向挤压软土变形，但钢筋笼续弯程度较弱，钢筋笼砼弯点处保护层局部不均，对桩体质量带来一定影响。如图中C
③流塑状淤泥土在沉管起拔后，因土性差，钢筋有重力和弹力，且砼的比重大于淤泥土钢筋笼会产生严重变形。并将已灌注的砼弹出侧边软土层中，这样对桩的竖向荷载，垂直度和桩身质量带来严重影响。如图中D
④钢筋笼弯曲的凸点刚好位于可塑～硬塑土层中。这样对桩的垂直度和质量影响稍微小些，但砼保护层也同样欠佳，厚薄不均。如图中E
一般讲近离基底附加应力越大，远离基底（往深处）应力扩散逐渐变小，故钢筋笼弯点埋深越浅桩的附加受力越大，对桩的竖向荷载影响也越大；反之弯点埋深较大，受竖向垂直应力相对越小，且对桩的质量影响也越小。
四、结论建议
根据上述德清东部地区沉管灌注桩在后层软土中施工时存在的钢筋笼严重变形弯曲而导致的桩身质量问题本人建议如下:
勘察单位应合理建议桩的选用，淤泥土厚度≥15米时应尽量选用预应力管桩，次为钻孔灌注桩。
设计单位必须严格按照各地区桩基础施工规范及软弱地基处理规范设计，不能一味追随勘察建议设计。
施工单位若遇到钢筋笼≥15 米时，施工单位和打桩单位在桩基础施工图交底时应慎重向设计单位或甲方提出在施工中因钢筋笼太长起吊时钢筋笼会带来严重变形和桩身质量得不到保证。假如设计单位不愿更改桩型和钢筋笼长度那么甲方、施工单位应考虑分段焊接或用其他方法尽量确保钢筋笼不至于严重变形，杜绝野蛮施工。我们应尽量保证桩身质量和工程质量。
总之，建筑是人造人用，基础是建筑的重中之重，犹如大树没有良好的根
基，就经不住大风呼啸，古往今来建筑史上不知有多少血泪教训，当然更多的是辉煌，人类需要辉煌需要永久的丰碑。我们希望在这永久的丰碑上留下我们的汗水和辛苦，让后人们永远记住你那平凡的姓名。
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