管桩桩头开裂的原因主要包括以下几点:
1. 施工不当:在安装管桩时,施工不当是导致桩头开裂的常见原因。例如,打击力过大或过小、打击次数过多、钢管弯曲、桩不垂直或稳桩过程中校正方法不当等,都可能导致桩头出现裂缝。沉桩过程不规范致偏心锤击、桩锤锤击能在桩顶未有效扩散削减致应力集中破坏等也会引发桩身纵向裂缝。
2. 荷载问题:管桩在使用过程中需要承受巨大的荷载。如果荷载超过了管桩的承载力,或者桩尖进入持力层但桩底未达到设计标高时,通过增加锤击数使桩底达到设计标高,但桩顶混凝土可能因疲劳而破坏,都会导致桩头开裂。
3. 质量问题:管桩本身的质量问题也可能导致桩头开裂。例如,混凝土强度未满足设计要求、制作桩时水泥强度等级不符合要求、砂、石含泥量大或规格不准等,都可能导致桩身局部强度偏低,从而增加开裂的风险。
4. 环境因素:环境因素如锈蚀、冻胀等也可能导致管桩开裂。在潮湿环境下,管桩容易因腐蚀而出现开裂。而在地势较低、地下水位较高的区域,冬季温度下降时,桩内水凝结成冰,体积膨胀,产生的应力大于预应力管桩桩身抗拉强度,也会引起桩基混凝土开裂。
5. 其他因素:如脱模强度低、脱模卡模、配筋不够、脱模时吊挂位置不正、压蒸工艺制度不合理、长径过大、吊桩时发生碰撞以及钢筋材质波动等都可能造成管桩桩身裂纹,其中部分因素也可能导致桩头开裂。
管桩桩头开裂的原因是多方面的,需要从施工、荷载、质量、环境等多个方面进行综合考虑和分析。