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摘要: 近年来，为了与地基特征相适应并符合结构物的要求，桩基已在重型厂房、高层建筑物、有着特殊需要的构筑物等土质不佳区域广为运用。本文将重点分析预制桩施工中的几大常见问题，并给出相应的对策。
关键词：预制桩分类；施工方法；质量控制
中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：
一、预制桩的分类及适用范围
预制桩主要有混凝土预制桩和钢桩两大类。混凝土预制桩能承受较大的荷载、坚固耐久、施工速度快，是广泛应用的桩型之一，但其施工对周围环境影响较大，常用的有混凝土实心方桩和预应力混凝土空心管桩。
1.1钢筋混凝土实心桩
钢筋混凝土实心桩，断面一般呈方形。桩身截面一般沿桩长不变。实心方桩截面尺寸一般为200×200mm~600×600mm。钢筋混凝土实心桩桩身长度：限于桩架高度，现场预制桩的长度一般在25~30m以内。限于运输条件，工厂预制桩，桩长一般不超过12m，否则应分节预制，然后在打桩过程中予以接长。接头不宜超过3个。钢筋混凝土实心桩的优点：长度和截面可在一定范围内根据需要选择，由于在地面上预制，制作质量容易保证，承载能力高，耐久性好。
1.2混凝土管桩
混凝土管桩一般在预制厂用离心法生产。桩径有Φ300、Φ400、Φ500mm等，每节长度8m、10m、12m不等，接桩时，接头数量不宜超过4个。管壁内设Φ12mm~22mm主筋10根~20根，外面绕以Φ6mm螺旋箍筋，多以C30混凝土制造。混凝土管桩各节段之间的连接可以用角钢焊接或法兰螺栓连接。由于用离心法成型，混凝土中多余的水分由于离心力而甩出，故混凝土致密，强度高，抵抗地下水和其它腐蚀的性能好。
二、预制桩沉桩施工方法
预制桩的沉桩方法有锤击法（通过锤击或辅以高压射水使桩沉人土中）、振动法(将大功率振动器置于桩顶，利用内装偏心块旋转的产生的竖向振动力使桩沉人土中)、静力压桩法 (利用静力压桩机将桩压人土中）或旋入等方式设置就位。
打桩有“轻锤高击”和“重锤低击”两种方式。这两种方式，虽然所做的功相同，而所得到的效果却不相同。轻锤高击，所得的动量小，而桩锤对桩头的冲击力大，因而回弹也大，桩头容易损坏大部分能量均消耗在桩锤的回弹上，故桩难以入土。相反，重锤低击，所得的动量大，而桩锤对桩头的冲击力小，因而回弹也小，桩头不易被打碎，大部分能量都可以用来克服桩身与土壤的摩阻力和桩尖的阻力，故桩很快入土。此外，又由于重锤低击的落距小，因而可提高锤击频率，打桩效率也高，正因为桩锤频率较高，对于较密实的土层，如砂土或粘性土也能较容易地穿过，所以打桩宜采用“重锤低击”
沉桩深度一般应根据地质资料及结构设计要求估算，施工时以最后贯入度和桩尖设计标高两方面控制。最后贯入度系指沉至某标高时，每次锤击的沉入量，通常以最后每阵的平均贯入量表示。锤击法常以10次锤击为一阵振动沉桩以min为一阵最后贯入度则根据计算或地区经验确定，一般可取最后两阵的平均贯入度为10-50mm/阵。
三、预制桩的打桩顺序
在打桩前，应根据设计图纸确定桩基轴线，并将桩的准确位置测设到地上。要综合考虑到桩的密集程度、基础的设计标高、现场地形条件、土质情况等，以确定打桩顺序。
常用的打桩顺序一般有下面几种：
由一侧向单一方向进行，自中间向两个方向对称进行，自中间向四周进行。
一般基坑不大时，应從中间开始分头向两边或周边进行；当基坑较大时，应将基坑分成数段，而后在各段范围内分别进行。打桩应避免自外向内，或从周边向中间进行。
第一种打桩顺序，打桩推进方向宜逐排改变，以免土壤朝一个方向挤压，而导致土壤挤压不均匀，对于同一排桩，必要时还可采用间隔跳打的方式。对于大面积的桩群，宜采用后两种打桩顺序，以免土壤受到严重挤压，使桩难以打入，或使先打入的桩受挤压而倾斜。大面积的桩群，宜分成几个区域，由多台打桩机采用合理的顺序进行打设。
为减少挤土影响，确定沉桩顺序的原则应入下：
a、从中间向四周沉设，由中及外；
b、从靠近现有建筑物最近的桩位开始沉设，由近及远；
c、先沉设入土深度深的桩，由深及浅；
d、先沉设断面大的桩，由大及小。
e、先沉设长度大的桩，由长及短。
四、打桩过程中的质量控制
在打桩的过程中，要想把握好打桩的质量，必须对着两方面严格把关：一是能否满足设计规定的贯入度或标高的要求；二是桩打入后的偏差是否在施工规范允许的范围内。
1、贯入度或标高必须符合设计要求
桩端达到坚硬、硬塑的粘性土、碎石土、中密以上的粉土和砂土或风化岩等土层时，应以贯入度控制为主，桩端进入持力层深度或桩尖标高作参考；若贯入度已达到而桩端标高未达到时，应继续锤击3阵，其每阵10击的平均贯入度不应大于规定的数值；桩端位于其它软土层时，以桩端设计标高控制为主，贯入度作参考。
上述所说的贯入度是指最后贯入度，即施工中最后10击内桩的平均入土深度。贯入度的大小应通过合格的试桩或试打数根桩后确定，它是打桩质量标准的重要控制指标。最后贯入度的测量应在下列正常条件下进行：桩顶没有破坏；锤击没有偏心；锤的落距符合规定；桩帽与弹性垫层正常。
打桩时如桩端达到设计标高而贯入度指标与要求相差较大；或者贯入度指标已满足，而标高与设计要求相差较大。遇到这两种情况时，说明地基的实际情况设计原来的估计或判断有较大的出入，属于异常情况，都应会同设计单位研究处理，以调整其标高或贯入度控制的要求。
2、平面位置或垂直度必须符合施工规范要求
桩打入后，桩位的允许偏差应符合《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202—2002的规定。
预制桩（钢桩）桩位的允许偏差（mm)，必须使桩在提升就位时要对准桩位，桩身要垂直；桩在施打时，必须使桩身、桩帽和桩锤三者的中心线在同一垂直轴线上，以保证桩的垂直入土；短桩接长时，上下节桩的端面要平整，中心要对齐，入发现断面有间隙，应用铁片垫平焊牢；打桩完毕基坑挖土时，应制订合理的挖土方案，以防挖土而引起桩的位移或倾斜。
五、预制桩沉桩施工的常见问题及解決方法
1、在沉桩过程中，桩顶出现了裂缝，混凝土出现掉角或者碎裂坍塌、桩顶的钢筋网片外露，主筋扭曲等现象。
其原因主要是制桩质量不合格，桩身的强度不达标，桩锤的选择不当，桩在沉入时桩身不够垂直，致使桩表面倾斜和偏心锤击，造成桩顶面局部应力集中而碎裂。还有一个原因是在锤击的过程中，桩尖受阻严重，桩头被打坏。
解决方法：要选择合适的桩锤，如果发现桩顶破碎，应该马上停止沉桩，情况不严重的话，要更换并加厚桩垫， 然后再继续沉桩，如果桩顶严重破碎，应维修桩头，待强度达到后继续沉桩。
2、出现施工沉桩困难，断桩的现象
往往是因为打桩挤土对周边环境影响，如粘土强度较高，层位厚薄稳定，砂质粉土均密实度较大，地层中有大量的蜜实砂、砾夹层等。或者是由于打桩顺序不当而引起的沉桩困难等。
解决方法：根据地质勘察报告严格施工，有充分考虑复杂的地质条件，合理设置预制桩分节长度，注意接桩的时间间隔等。
六、结束语
综上所述,由于预制桩有它与基土不能形成整体性的固有缺陷，它只能局部挤密基土，不对桩周围土起到固化作用，因而不能与基土形成有机整体，当开挖有高差时，容易形成土滑动趋势。平时，也要十分重视长期以来经验积累发挥的作用以及施工失误可能造成的教训和损失，这样就可以帮助提高对各种可能出现问题的预见性。
关键词：预制桩分类；施工方法；质量控制
中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：
一、预制桩的分类及适用范围
预制桩主要有混凝土预制桩和钢桩两大类。混凝土预制桩能承受较大的荷载、坚固耐久、施工速度快，是广泛应用的桩型之一，但其施工对周围环境影响较大，常用的有混凝土实心方桩和预应力混凝土空心管桩。
1.1钢筋混凝土实心桩
钢筋混凝土实心桩，断面一般呈方形。桩身截面一般沿桩长不变。实心方桩截面尺寸一般为200×200mm~600×600mm。钢筋混凝土实心桩桩身长度：限于桩架高度，现场预制桩的长度一般在25~30m以内。限于运输条件，工厂预制桩，桩长一般不超过12m，否则应分节预制，然后在打桩过程中予以接长。接头不宜超过3个。钢筋混凝土实心桩的优点：长度和截面可在一定范围内根据需要选择，由于在地面上预制，制作质量容易保证，承载能力高，耐久性好。
1.2混凝土管桩
混凝土管桩一般在预制厂用离心法生产。桩径有Φ300、Φ400、Φ500mm等，每节长度8m、10m、12m不等，接桩时，接头数量不宜超过4个。管壁内设Φ12mm~22mm主筋10根~20根，外面绕以Φ6mm螺旋箍筋，多以C30混凝土制造。混凝土管桩各节段之间的连接可以用角钢焊接或法兰螺栓连接。由于用离心法成型，混凝土中多余的水分由于离心力而甩出，故混凝土致密，强度高，抵抗地下水和其它腐蚀的性能好。
二、预制桩沉桩施工方法
预制桩的沉桩方法有锤击法（通过锤击或辅以高压射水使桩沉人土中）、振动法(将大功率振动器置于桩顶，利用内装偏心块旋转的产生的竖向振动力使桩沉人土中)、静力压桩法 (利用静力压桩机将桩压人土中）或旋入等方式设置就位。
打桩有“轻锤高击”和“重锤低击”两种方式。这两种方式，虽然所做的功相同，而所得到的效果却不相同。轻锤高击，所得的动量小，而桩锤对桩头的冲击力大，因而回弹也大，桩头容易损坏大部分能量均消耗在桩锤的回弹上，故桩难以入土。相反，重锤低击，所得的动量大，而桩锤对桩头的冲击力小，因而回弹也小，桩头不易被打碎，大部分能量都可以用来克服桩身与土壤的摩阻力和桩尖的阻力，故桩很快入土。此外，又由于重锤低击的落距小，因而可提高锤击频率，打桩效率也高，正因为桩锤频率较高，对于较密实的土层，如砂土或粘性土也能较容易地穿过，所以打桩宜采用“重锤低击”
沉桩深度一般应根据地质资料及结构设计要求估算，施工时以最后贯入度和桩尖设计标高两方面控制。最后贯入度系指沉至某标高时，每次锤击的沉入量，通常以最后每阵的平均贯入量表示。锤击法常以10次锤击为一阵振动沉桩以min为一阵最后贯入度则根据计算或地区经验确定，一般可取最后两阵的平均贯入度为10-50mm/阵。
三、预制桩的打桩顺序
在打桩前，应根据设计图纸确定桩基轴线，并将桩的准确位置测设到地上。要综合考虑到桩的密集程度、基础的设计标高、现场地形条件、土质情况等，以确定打桩顺序。
常用的打桩顺序一般有下面几种：
由一侧向单一方向进行，自中间向两个方向对称进行，自中间向四周进行。
一般基坑不大时，应從中间开始分头向两边或周边进行；当基坑较大时，应将基坑分成数段，而后在各段范围内分别进行。打桩应避免自外向内，或从周边向中间进行。
第一种打桩顺序，打桩推进方向宜逐排改变，以免土壤朝一个方向挤压，而导致土壤挤压不均匀，对于同一排桩，必要时还可采用间隔跳打的方式。对于大面积的桩群，宜采用后两种打桩顺序，以免土壤受到严重挤压，使桩难以打入，或使先打入的桩受挤压而倾斜。大面积的桩群，宜分成几个区域，由多台打桩机采用合理的顺序进行打设。
为减少挤土影响，确定沉桩顺序的原则应入下：
a、从中间向四周沉设，由中及外；
b、从靠近现有建筑物最近的桩位开始沉设，由近及远；
c、先沉设入土深度深的桩，由深及浅；
d、先沉设断面大的桩，由大及小。
e、先沉设长度大的桩，由长及短。
四、打桩过程中的质量控制
在打桩的过程中，要想把握好打桩的质量，必须对着两方面严格把关：一是能否满足设计规定的贯入度或标高的要求；二是桩打入后的偏差是否在施工规范允许的范围内。
1、贯入度或标高必须符合设计要求
桩端达到坚硬、硬塑的粘性土、碎石土、中密以上的粉土和砂土或风化岩等土层时，应以贯入度控制为主，桩端进入持力层深度或桩尖标高作参考；若贯入度已达到而桩端标高未达到时，应继续锤击3阵，其每阵10击的平均贯入度不应大于规定的数值；桩端位于其它软土层时，以桩端设计标高控制为主，贯入度作参考。
上述所说的贯入度是指最后贯入度，即施工中最后10击内桩的平均入土深度。贯入度的大小应通过合格的试桩或试打数根桩后确定，它是打桩质量标准的重要控制指标。最后贯入度的测量应在下列正常条件下进行：桩顶没有破坏；锤击没有偏心；锤的落距符合规定；桩帽与弹性垫层正常。
打桩时如桩端达到设计标高而贯入度指标与要求相差较大；或者贯入度指标已满足，而标高与设计要求相差较大。遇到这两种情况时，说明地基的实际情况设计原来的估计或判断有较大的出入，属于异常情况，都应会同设计单位研究处理，以调整其标高或贯入度控制的要求。
2、平面位置或垂直度必须符合施工规范要求
桩打入后，桩位的允许偏差应符合《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202—2002的规定。
预制桩（钢桩）桩位的允许偏差（mm)，必须使桩在提升就位时要对准桩位，桩身要垂直；桩在施打时，必须使桩身、桩帽和桩锤三者的中心线在同一垂直轴线上，以保证桩的垂直入土；短桩接长时，上下节桩的端面要平整，中心要对齐，入发现断面有间隙，应用铁片垫平焊牢；打桩完毕基坑挖土时，应制订合理的挖土方案，以防挖土而引起桩的位移或倾斜。
五、预制桩沉桩施工的常见问题及解決方法
1、在沉桩过程中，桩顶出现了裂缝，混凝土出现掉角或者碎裂坍塌、桩顶的钢筋网片外露，主筋扭曲等现象。
其原因主要是制桩质量不合格，桩身的强度不达标，桩锤的选择不当，桩在沉入时桩身不够垂直，致使桩表面倾斜和偏心锤击，造成桩顶面局部应力集中而碎裂。还有一个原因是在锤击的过程中，桩尖受阻严重，桩头被打坏。
解决方法：要选择合适的桩锤，如果发现桩顶破碎，应该马上停止沉桩，情况不严重的话，要更换并加厚桩垫， 然后再继续沉桩，如果桩顶严重破碎，应维修桩头，待强度达到后继续沉桩。
2、出现施工沉桩困难，断桩的现象
往往是因为打桩挤土对周边环境影响，如粘土强度较高，层位厚薄稳定，砂质粉土均密实度较大，地层中有大量的蜜实砂、砾夹层等。或者是由于打桩顺序不当而引起的沉桩困难等。
解决方法：根据地质勘察报告严格施工，有充分考虑复杂的地质条件，合理设置预制桩分节长度，注意接桩的时间间隔等。
六、结束语
综上所述,由于预制桩有它与基土不能形成整体性的固有缺陷，它只能局部挤密基土，不对桩周围土起到固化作用，因而不能与基土形成有机整体，当开挖有高差时，容易形成土滑动趋势。平时，也要十分重视长期以来经验积累发挥的作用以及施工失误可能造成的教训和损失，这样就可以帮助提高对各种可能出现问题的预见性。