预应力管桩上浮的主要原因包括:
1. 挤土效应:
在沉桩过程中,土体被挤密,孔隙率减少,导致土体在水平方向被挤密后向上蠕动,使桩身受到向上的摩擦力而上浮。特别是在饱和粘性土中,沉桩产生的超静孔隙水压力也是导致桩体上浮的一个重要原因。
2. 施工方法的影响:
锤击法沉桩比静压法更容易导致桩顶上浮。当落锤作用在桩顶时,根据应力波理论,桩身产生竖向应力波,同时桩周土也产生向上的应力波,使相邻桩受到向上的力并移动。桩间距较小时,这种上浮效应更为明显。
3. 土体回弹:
在某些设计情况下,桩顶高程位于自然地面以下,需要采用送桩器将管桩送到较深的位置。基坑开挖后,由于基底卸载导致土体回弹,进而造成桩顶上浮。
4. 群桩效应与孔隙水压力:
在软土地基施工较密集的群桩时,沉桩过程会引起孔隙水压力的变化,这种压力可能将相邻的桩推向一侧或使其浮起。
预应力管桩上浮的原因主要包括挤土效应、施工方法的影响、土体回弹以及群桩效应与孔隙水压力的变化。为了预防和控制管桩上浮,需要采取相应的措施,如调整施工方法、优化桩间距、控制沉桩速度等。