管桩纵裂的原因有多种,主要包括:
1. 沉桩过程中的水锤效应:沉桩时,水锤效应会引起桩内压力过大,导致桩顶开裂。桩顶偏心受压,如船舶能力不足、沉桩过程不规范导致偏心锤击、桩锤锤击能在桩顶未有效扩散削减导致应力集中破坏等,也会引发纵向裂缝。
2. 桩身所受拉应力过大:桩身在沉桩过程中,如果所受拉应力超出其承受能力,会导致桩身局部挠度变形过大,进而产生纵向裂缝。
3. 压蒸工艺制度不合理:压蒸工艺制度的不合理设置也可能导致管桩在制造过程中产生纵向裂缝。
4. 锤击数过多或锤重与桩重不匹配:技术规程要求PHC桩总锤击数不宜超过一定数量,最后一段沉桩的锤击数也有严格限制。如果锤击数过多,或锤重与桩重不匹配,都会造成桩顶混凝土疲劳破坏或桩体压曲,进而引发纵向裂缝。
5. 地下水位和冻胀作用:在地下水位高或冬季温度下降时,桩内水凝结成冰,体积膨胀,会产生数千倍于混凝土抗拉强度的应力,导致桩基混凝土开裂。这种冻胀作用也会加剧纵裂的产生。
管桩纵裂的原因涉及多个方面,包括沉桩过程、制造工艺、锤击参数以及环境因素等。在实际施工中,应针对具体原因采取相应的预防措施和治理方法,以确保管桩的质量和安全性。