管桩纵向裂缝的产生原因主要包括以下几点:
1. 沉桩过程中的水锤效应:沉桩时,水锤效应可能引起桩内压力过大,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的偏心锤击、桩锤锤击能在桩顶未有效扩散削减致应力集中破坏等,也可能引发纵向裂缝。
2. 桩身所受拉应力过大:在沉桩过程中,桩身会交替出现压应力和拉应力。如果拉应力过大,易产生横向裂缝,而在反复锤击的疲劳作用下,这些裂缝可能进一步发展为纵向裂缝。
3. 生产工艺问题:如离心成型后的管桩管壁断面分层结构中的净浆层,因其水灰比较大、干缩性大,容易产生干缩裂缝。这些裂缝在后期吊桩或沉桩过程中可能进一步扩展,形成纵向裂缝。模板和离心旋转生产线的要求如果不高,也可能在管节离心成型过程中受到抖动,导致裂缝产生。
4. 施工过程中的碰撞和受力不均:在吊运、堆放、吊立稳桩过程中,如果操作不符合要求,可能导致桩身受损,产生纵向裂缝。特别是长径过大的管桩,或吊桩时发生碰撞,都易造成裂纹。
5. 其他因素:如地下大块坚硬障碍物会使桩尖被挤向一侧,稳桩时桩不垂直打入地下一定深度后通过走桩架校正的方法也容易导致桩身产生弯曲,进而可能引发纵向裂缝。
管桩纵向裂缝的产生是多方面因素共同作用的结果,需要在生产、施工等各个环节加以注意和防范。