摘要：从 PHC管桩的制作和沉桩以及使用等阶段去进行相近的分析，总结出了当前导致这一桩型产生裂缝的主要原因，本文主要对于其裂缝进行检测的方式进行了分析和阐述，最后提出了 PHC管桩其具体出现裂缝的原因，并且通过出现的原因总结相关的预防措施，希望能够通过这种高桩码头裂缝问题的分析，能够使得PHC管桩自身对裂缝进行防治的工作能够起到一定的借鉴。
关键词：PHC；管桩；裂缝；预防
当前PHC管桩在工程具体进行实践的过程中还是会发现其自身存在一些质量上的通病等问题，其中比较显著的问题就是桩身出现的裂缝，因为 PHC管桩其属于一种环状得薄壁结构并且也是当前码头结构中非常核心的一个受力单元，裂缝的出现针对高桩码头结构自身的安全运营以及其自的使用寿命都会造成影响，所以有必要去对裂缝出现的原因给予深入的探讨，使得能够对其是有效的处置措施，并且提出有效的预防方式。
1.裂缝产生原因分析
1.1生产工艺方面
PHC管桩进行生产制作的过程中主要是运用了先张预应力的一种离心成型工艺。在PHC管桩其整体的工艺流程去进行分析能够看出，通过对于离心的有关机理进行分析我们可以看出，离心在进行成型之后的管桩，其自身管壁断面的位置就产生一种分层的情况，这种情况主要是由混凝土层、砂浆层、净浆层共同组成的，因为净浆层其自身的水灰相对较大，并且有着一定的干缩性，并且除了其内部之外其表面也经常会出现干缩的裂缝，并且会伴随着管桩直径和壁厚的提升使得净浆层其自身的厚度也会伴随其增加，而干缩裂缝其的深度也会有所提升，净浆层产生这样一种干缩裂缝在其后吊桩以及出现沉桩的过程中，其自身则会对对管壁混凝土造成比较严重的影响。当前单根桩管其自身的节长度已经能够被做到50米甚至是更长一些，这对于模板以及离心旋转生产线提出的要求是比较高的，如目前这种施工的工艺水平并不是很高，因此也会使其在管节完成离心成型的过程中因为受到震动的影响，令进行离心成型后的管节其表面出现一些小的裂缝。在进行离心成型后，对于养护槽进行运输的过程中，还可能会因为产生受力不匀称不以及出现微小碰撞等问题令混凝土产生变形问题，从而使其出现裂缝和破损问题的产生。
1.2施工工艺方面
高桩码头 PHC管桩一般都会使用锤击法沉桩，其原理主要是使用桩锤在进行下落的时候其自身的冲击力会对桩头造成锤击，其所出现的能量克服土体对于桩其产生的侧阻力和端阻力，使得桩土彼此之间原本存在的静力平衡体系失去效果，桩体也会产生下沉，直到桩土达到了平衡，因此可以看出使用锤击法进行沉桩时主要是令桩土静力平衡体系持续被打破同时持续的满足新平衡的一个过程。在锤击沉桩裂缝出现的机理能够看出，桩身裂缝的出现主要是进行锤击的时候桩身因为应力太大产生的，假如桩体相对较长，桩尖土质比较差的话，其自身最大的拉应力一般都会出现在打桩初期桩身中部的范围中，大概处于（0.3～0.7）倍桩长的位置；在桩尖土质相对较硬的时候其自身大的拉应力通常出现在桩的上部，所以锤击沉桩中对于裂缝控制可以说就是对于桩身锤击应力给予有效的控制。
2.裂缝检测技术分析
2.1动测法
码头PHC管桩裂缝进行检测过程中会出现以下问题：①因为 PHC管桩本身具有的一种环状结构，应力波进行传播的形式也有很多，因此，在产生平行在桩轴线的一种纵向裂缝时，应力波极经常绕射过去所以不能够对其进行有效的检测。②因为应力波反射法依赖于比较单一的波形特征去对桩自身的缺陷给予判断，可是缺少对于缺陷程度所进行的定量分析，所以无法定量的去对裂缝自身宽度的准确值给予确认。③在第1裂缝存在的缺陷比较严重的时候，会使得信号自身的传导被制约，因此深部裂缝存在的问题要想被识别是很难的，尤其是在第2缺陷处于第1缺陷的2倍的视乎则更无法对其给予识别。④因为港口工程里运用的 PHC管桩桩长与桩径之间的比值相对较大，同时其自身是一种环状结构，而低应变其自身反射波的锤击能量并不大，所以无法去对深部存在的缺陷给予有效识别。
2.2高应变动法
高应变动力试验采用锤击式锤击。与低应变法比较起来，锤击的能量大，是可以使得应力波自身传递的深度有所增加的，从而还能够对于映桩自身的深裂缝问题给予反应；在PHC管桩的两侧进行高应变试验。就可以相对的安装一些提升速度的传感器，这样不但可以使得测点的布局保持合理，同时还能够使得测试参数有一定的增加，并且能够令桩检测的有效性得到强化。尤其是在去对桩身横向一体化裂缝以及多通道裂缝进行判断的情况下，能够在对于存在的问题是不是会对竖向抗压承载力的基础上合理确定裂缝缺陷的程度产生影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因为高应变动态测试数据其自身的采集质量直接会对计算结果的精准性产生影响，有效的的信号采集可以说是得到良好结果必不可少的条件。但是，影响信号采集的因素很多。例如，收集到的数据质量受桩头质量，锤子位置和能量，传感器安装，外部干扰以及仪器性质的影响。
2.3外观调查检测
外观调查检测方式只可以对于泥面以上 PHC管桩产生的裂缝进行有关的调查与检测工作，针对水面以上产生的裂缝能够直接去运用肉眼赌气给予观察，并且使用裂缝的放大镜和非金属超声波检测仪等相关的仪器检测方式去给予完成，其能够金准的对于裂缝自身的宽度以及深度情况给予读取。针对泥面之上和水面以下 PHC的管桩裂缝则能够使用水下探摸与水下摄像结合的形式去研究裂缝存在的位置与缺陷出现的程度，可是水下探摸也会受到桩基所互砸河段具体的水文以及水质情况等限制。
2.3孔内摄像法
井内成像属于一种比较直接去对桩进行检测的方法。该孔用作观察路径，并使用防水摄像机，定位装置及其配套设备以一定速度观察整个桩或桩的内侧。拍摄并记录拍摄过程。通过对于拍摄图像的现场观察和逐帧的进行分析，能够对于桩自身存在的缺陷位置和存在的形状与大小给予确认，并可以对桩体的完整性进行定量分析并且可以准确地确定缺陷的位置。这一种方法能够非常全面地去对低应变检测无法反映或者是无法判断的缺陷给予确认。它具有直观的检测技术，缺陷的精确定位以及缺陷定量分析的优点。同时其对于对检测环境有着比较严格的要求，孔较难固定摄像机支架，检测速度为缓慢等。
从上文对于检测技术进行的分析中哦们不难看出，多种裂纹检测技术其都有着自身的优点与具体的使用范围。如果单一的施工检测方法使其无法精准去对PHC管桩的裂缝问题给予识别，甚至出现误判，从而对项目质量产生较大影响。因此，在 PHC管桩的裂缝检测中，建议先对桩表面上方的场地进行全面检查，并按规范要求抽取一定比例的管桩进行动态检测，如有必要，必要时可在外观调查中发现裂缝，必要时进行地基桩水下位置的检测，以充分检查裂缝的范围和形状。针对沉桩过程里产生异常桩的桩，假如低应变试验不能够明确的标识为整体桩或者是对于低应变结果存在疑问，则应进一步通过高失效测量进行验证防止误判的方法。孔内摄像机和其他检测技术提供了进一步的证据。
3.裂缝防治措施
在管桩的常压蒸汽固化和高压蒸汽固化结束后，脱模阶段最有可能出现这种温差。在减压和冷却阶段之后，压力蒸汽固化后不应立即将管桩从模具中取出，而应在混凝土的温度大约等于室温后去除。在高压蒸汽固化之后，应该建立合理的降压温度降低，逐步冷却和减压；PHC管桩成品在出厂前应进行检查，运至码头现场进行进一步检查，以确保在码头建设工程中不会出现明显裂缝的管桩；PHC管桩施工之前，有必要对区域地质资料进行全面分析，并收集相邻码头的试桩数据。如果地质条件复杂，尤其是如果土层硬而软时，或者难以预测渗透情况时，应首先测试桩。通过试桩去对锤击参数以及停锤标准给予确认，同时选择适宜的桩垫去进行锤垫。
为加强PHC管桩的耐打性，可根据管节直径大小适当加密箍筋，同时在桩顶以下3-5m范围每隔1-1.5m外加钢抱箍，以预防纵向裂缝的发生，此外还可以在管桩混凝土中产掺加钢纤维，也可起到很好的抗裂效果。
PHC管桩沉桩全部结束后，在横梁现浇前对水面以上PHC管桩的裂缝情况开展一次全面普查，如存在裂缝，应视裂缝开展的程度采用合适的检测方法予以检测，并视检测情况给出具体修补措施，确保码头PHC管桩最终的使用质量。
结语
本文针对 PHC管桩在制桩还有锤击沉桩过程里可能会出现的裂缝原因给予了比较基础的分析，并且在分析的基础上提出了相对的预防与处置措施。
当前PHC管桩裂缝检测的方式比较多，可是每一种检测方法有着自身的其适用范围，如单一的运用种检测方法很难准确识别PHC管桩的裂缝缺陷，甚至会引起误判，因此实际检测过程中应视裂缝的情况采取多种检测手段联合检测，以掌握裂缝的程度，便于采取合理的处治措施。
参考文献
[1]王勇昌，李洪.PHC 桩在海港工程中的应用[J].港工技术.2005（9）：27-28.
[2]刘翔，赵鹏.PHC 桩在天津港码头工程中的应用[J].中国港湾建设，2005（12）：53-55
[3]史佩栋.桩基工程手册[M].人民交通出版社，2008
[4]黄阳.孔内摄像技术在PHC 管桩完整性检测中的应用[J].工程质量，2005（9）：17-21
[5]金舜，匡红杰，周杰.我国预应力混凝土管桩的发展近况和方向[J].混凝土与水泥制品，2004（2）：27-29
论文作者:沈争
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第5期
论文发表时间:2018/7/3
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