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摘 要：为了合理使用静压高强预应力管桩，保证工程质量，介绍了静压高强预应力管桩施工常见问题及防治措施。
关键词：静压管桩；施工要点；问题分析；处理
Abstract: In order to rational use of PHC, ensure the quality of the project, introduces the common problems of static pressure PHC pile construction and prevention measures.
Key words: static pile; construction; problem analysis; treatment
中图分类号：TU7文獻标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
一、静压桩施工方法控制
1.施工前应设置测量基线与水准点，基线应设置在不受施工影响处。
2.桩混凝土需达到100%的设计强度后方可运输进场，起吊时捆绑牢固，起吊点符合力学原理要求，在距桩顶端0.2m处设置吊点，吊索与桩之间要加衬垫，起吊时平衡起升，避免碰撞和震动。桩堆放时要按长度分类堆放，堆放场地坚实平整，且承重点设置在吊点附近距端点0.2m处，堆高不超过2层，两端桩错落长度不在于10cm。
3.桩的吊点定位，利用桩架附设的起重钩吊桩就位。
4.采用静压法施工，桩架挺杆和桩帽将预应力管桩嵌固，在桩架的两滑道中间，桩位置及垂直度经校正后开始沉桩，桩就位要仔细检查桩身质量。送桩时，应采用钢制送桩器放于桩头上将桩送入。施工时注意送桩器和工程桩对齐，以轴线重合为准则。当工程桩送到设计深度时，可将送桩器拔起，起拔送桩器采用桩架上导滑轮钢绳上钩子挂好，启动卷扬机，慢慢拔起。
5.当第一节桩施工压到离地面1米时，起吊第二节桩，与底节桩对好并复核垂直度无误后，开始施焊。焊接符合要求后，再施压沉桩，桩顶离地面1米再起吊第二节桩，续施工就位。复核焊接垂直施焊沉桩，直到施工完毕。施焊前先检查上下桩接触面。再复核垂直和上下节桩的同心度，确认无误差或误差很小时再全面焊接。焊缝分两次满焊，焊缝应连续、饱满。焊后应清除焊渣。接桩动作应迅速尽量保证连续施工。
二、静压桩质量控制要点
（一）质量预控
1.建立质量管理网络，进行图纸会审和设计技术交底，制定质量评定制、质量奖罚制度、质量例会制度、质量问题处理制度。
2.质量责任制：分工明确，贯彻执行质量责任制定期进行督促检杳，做到奖罚分明，责任到人。
3.施工员、质检员、测量员、桩机司机、电工、焊工等施工人员必须持证上岗。
4.查看有勘察资质的单位出具的正式地质勘察报告，供静压桩施工时参考。
5.进行技术交底，严格按照施工方案施工。施工方案必须具有针对性，措施具体，施工流程清楚，顺序合理。
6.工程质量检验制度，包括原材料设备进场检验制度；施工过程的检验；施工结束后的抽样检测。
（二）过程质量控制
1.管桩质量，对桩进行外观检查，尺寸偏差和抗裂性检验。施工现场着重检查砼抗压强度能否达到设计要求。管桩有否明显的纵向、环向裂缝、端部平面是否倾斜、外径壁厚、桩身弯曲是否符合规范要求。混凝土强度是否达到要求，产品质保书、合格证、检测报告是否符合要求和齐全。不合格产品不得用于工程。
2.压桩机传感设备是否完好，桩机配重与设计承载力是否相适应。
3.现场预应力管桩堆放整齐，布局合理。打桩顺序应根据邻近建筑物情况、地质条件、桩距大小、桩的密集程度、桩的规格及入土深度综合考虑，兼顾施工方便。
4.桩部端焊接桩部端焊接很重要，要检查焊条质量，设备适用完好率。焊完后必然保证一定暂停时间，间歇时间超过3min为好。
5.垂直度通常用两台经纬仪、夹角90度方向进行监测。须注意第一节桩桩尖导向必须垂直；地基表面有坚硬石块必须清除，使桩身达到垂直度要求。
6.压桩过程压桩过程碰到硬土层，不能用力过猛，管桩抗弯性能力不强往往容易折断，抬架时也要轻抬轻放。否则一是造成桩身开裂；二是易发生桩架倾斜倒塌事故。
（三）检验（验收）控制桩基完成后依据国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003规定对管桩质量评定。
1.管桩低应变动力检测（反射波法）测量桩身完整性（桩身评定等级分四类）
2.管桩高应变动力检测：主要评价桩身完整性和计算单桩极限承载力。
3.管桩静力载荷试验：主要检测极限承载力，沉降量回弹后残余变形情况。
4.管桩拉拔试验：主要检测极限承载力。
三、静压管桩施工常见质量问题分析与处理
1.沉桩达不到设计要求
管桩施工时是以最终贯入度和最终标高作为施工的最终控制。一般情况下，以一种控制标准为主，以另一种控制标准为参考，有时沉桩达不到设计最终要求的成桩控制参数。
原因分析：一是地质勘察资料与实际工程地质存在偏差，发生配桩长度不准确，使沉桩达不到成桩设计要求的相关控制值，如桩顶标高、终压力、贯人度等。二是由于设备故障等原因使沉桩过程突然中断时间过长，桩周阻力增大，难以沉桩到设计要求的持力层。
防治措施：应探明工程地质情况，必要时应作补充地质勘察，合理选择持力层和成桩的相关控制值。并根据有关要求合理选择沉桩设备，在沉桩过程中发生异常情况时，应冷静分析原因，找出对策，不能盲目加大压桩力强行沉桩，以防止桩身断裂。
2.邻桩上浮或桩头位移
在沉桩过程中，相邻的桩可能因挤土效应而产生桩身上浮或横向位移现象。
原因分析：一是静压管桩属于挤土桩，在沉桩过程中存在挤土效应会使地面隆起，特别当土层是饱和性软土、桩距较密、桩数较多时，土被挤到极限密实度而向上隆起，后施工的桩便会对先前施工或相邻的桩产生向上拉力，使其桩身上浮或被推向一侧。二是施工中桩位被挤压偏离或标志丢失，造成桩位错位较大。三是选择的沉桩顺序或行车路线不合理。
防治措施：当施工中发现桩身上浮时，最有效的方法是采用取土引孔压桩法，即用螺旋钻机在设计桩位取土引孔后随即压入管桩，在压缩性较差的土体中施工，引孔的孔径应比桩径小50~100mm，引孔深度一般应控制在桩长的30%内，并做到随引孔随压桩，以免地下水渗入孔内引起塌孔或地下水泡软桩端土层使桩端土承载力降低。同时合理安排沉桩顺序和桩机行走路线，坚持“先中间后四周”的对称施工法，以及结合“先密集桩后稀疏桩、先长桩后短桩”的压桩顺序进行压桩。当采取上述措施后仍无法制止桩身上浮现象时，则可考虑采用原桩复压措施，必要时可经设计调整桩间距。
3.接桩处开裂
上下两节桩在接桩处出现开裂现象。
原因分析：一是上下两节桩不在同一条直线上，使压桩过程中接桩处焊缝局部产生过大集中应力而开裂。二是采用焊接连接时，连接处端板表面未清理干净，桩端不平整。三是未严格进行分层施焊、焊缝不连续、不饱满及焊缝中夹有焊渣等杂物，焊接结束后停歇时间较短或焊缝遇地下水出现脆裂。
防治措施：在管桩接桩前应先复核上下两节桩的桩心错位是否在允许偏差值之内，一般宜设置接桩临时导向箍，使上下两节桩保持顺直。焊接前应检查焊条和焊接设备适用完好，并利用钢刷将两节桩的端板表面清刷干净。焊接时宜先在坡口圆周上对称点焊4~6点，待上下节桩固定后拆除临时导向箍，再分层均匀施焊。施焊时宜由两个持证上岗的焊工对称进行。焊接完毕后焊缝应自然冷却，严禁用水冷却和焊完即沉桩。
4.桩身断裂
在沉桩过程中，桩身突然发生较大倾斜而断裂。
原因分析：一是地面突然发生较大的不均匀沉降，桩机和桩身严重倾斜，使桩身受到不能承受的弯矩而折断；二是桩身混凝土存在质量问题，使桩身局部强度不够，沉桩过程中混凝土发生破碎；三是桩的运输、堆放、起吊方法不当，也会产生裂纹或断裂。
防治措施：在初沉桩过程中，如发现桩不垂直应及时纠正，接桩时，要保证上下两节桩的顺直，且压桩的下沉速度不宜太快。同时要对进场的管桩进行严格的质量检查，桩在运输、堆放、起吊过程中应严格按照设计说明中的要求和操作规程执行。当施工中出现桩身断裂，应会同设计人员共同研究处理办法，根据断裂部位可采取加固措施，不能加固的应采取补桩的方法。
5.桩身倾斜
桩身垂直度超過允许偏差值。
原因分析：一是场地不平、有较大坡度，桩机本身倾斜，首节桩初压至桩身基本稳定时才能及时校正垂直度，稳桩时桩不垂直，送桩器、桩帽及桩不在同一条直线上，则桩在压入过程中就会逐渐产生较大倾斜；二是基坑土方开挖不当，桩身侧向受力不平衡引起大面积群桩倾斜，特别是表层软土土层厚度大，每次开挖的厚度超过规定，桩身倾斜的可能性更大。
防治措施：场地应平整，对于发现局部平整度差、土质松软时，应在桩机行走路线上加设垫木或其它材料，使桩机底座保持水平。对基坑土方开挖不当引起倾斜的桩，应组织有关单位进行调查分析，采取桩基联合承台的加固措施或补桩的方法。施工中应严禁边沉桩边开挖，土方开挖应采取分层分段均匀对称进行。对于软土土层，桩周土体高差不得大于1.0m，并注意保持基坑围护结构或边坡土体的稳定。
6.挤土效应
原因分析：在城市密集区进行静压管桩施工时，沉桩过程中的挤土效应容易对周围建(构)筑物、地下管线等造成影响和破坏，其影响范围约为桩长的1.2~1.5倍。
防治措施：在可能被破坏的建(构)筑物一侧设置防挤沟，一般采用深1.5~2.0m、上宽2.0m、下宽1.0m的梯形沟，其作用是减少压桩时引起表层土体的水平位移，降低土体内超静孔隙水压力，使挤压压力迅速消散，防止建(构)筑物隆起、地下管线位移或受土挤压而破坏等。并合理安排沉桩顺序，在一般情况下，应从中间开始沉桩，对于沉桩可能发生挤土而对周边建(构)筑物、地下管线等造成影响时，应从该侧开始沉桩，同时应控制沉桩速度，压桩下沉速度宜控制在1.0m/min左右。
参考文献：
[1]徐至钧, 李智宇.预应力混凝土管桩基础设计与施工[M].北京: 机械工业出版社, 2005
[2]徐新跃.预应力管桩应用中的若干问题[J].建筑技术,2003
关键词：静压管桩；施工要点；问题分析；处理
Abstract: In order to rational use of PHC, ensure the quality of the project, introduces the common problems of static pressure PHC pile construction and prevention measures.
Key words: static pile; construction; problem analysis; treatment
中图分类号：TU7文獻标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
一、静压桩施工方法控制
1.施工前应设置测量基线与水准点，基线应设置在不受施工影响处。
2.桩混凝土需达到100%的设计强度后方可运输进场，起吊时捆绑牢固，起吊点符合力学原理要求，在距桩顶端0.2m处设置吊点，吊索与桩之间要加衬垫，起吊时平衡起升，避免碰撞和震动。桩堆放时要按长度分类堆放，堆放场地坚实平整，且承重点设置在吊点附近距端点0.2m处，堆高不超过2层，两端桩错落长度不在于10cm。
3.桩的吊点定位，利用桩架附设的起重钩吊桩就位。
4.采用静压法施工，桩架挺杆和桩帽将预应力管桩嵌固，在桩架的两滑道中间，桩位置及垂直度经校正后开始沉桩，桩就位要仔细检查桩身质量。送桩时，应采用钢制送桩器放于桩头上将桩送入。施工时注意送桩器和工程桩对齐，以轴线重合为准则。当工程桩送到设计深度时，可将送桩器拔起，起拔送桩器采用桩架上导滑轮钢绳上钩子挂好，启动卷扬机，慢慢拔起。
5.当第一节桩施工压到离地面1米时，起吊第二节桩，与底节桩对好并复核垂直度无误后，开始施焊。焊接符合要求后，再施压沉桩，桩顶离地面1米再起吊第二节桩，续施工就位。复核焊接垂直施焊沉桩，直到施工完毕。施焊前先检查上下桩接触面。再复核垂直和上下节桩的同心度，确认无误差或误差很小时再全面焊接。焊缝分两次满焊，焊缝应连续、饱满。焊后应清除焊渣。接桩动作应迅速尽量保证连续施工。
二、静压桩质量控制要点
（一）质量预控
1.建立质量管理网络，进行图纸会审和设计技术交底，制定质量评定制、质量奖罚制度、质量例会制度、质量问题处理制度。
2.质量责任制：分工明确，贯彻执行质量责任制定期进行督促检杳，做到奖罚分明，责任到人。
3.施工员、质检员、测量员、桩机司机、电工、焊工等施工人员必须持证上岗。
4.查看有勘察资质的单位出具的正式地质勘察报告，供静压桩施工时参考。
5.进行技术交底，严格按照施工方案施工。施工方案必须具有针对性，措施具体，施工流程清楚，顺序合理。
6.工程质量检验制度，包括原材料设备进场检验制度；施工过程的检验；施工结束后的抽样检测。
（二）过程质量控制
1.管桩质量，对桩进行外观检查，尺寸偏差和抗裂性检验。施工现场着重检查砼抗压强度能否达到设计要求。管桩有否明显的纵向、环向裂缝、端部平面是否倾斜、外径壁厚、桩身弯曲是否符合规范要求。混凝土强度是否达到要求，产品质保书、合格证、检测报告是否符合要求和齐全。不合格产品不得用于工程。
2.压桩机传感设备是否完好，桩机配重与设计承载力是否相适应。
3.现场预应力管桩堆放整齐，布局合理。打桩顺序应根据邻近建筑物情况、地质条件、桩距大小、桩的密集程度、桩的规格及入土深度综合考虑，兼顾施工方便。
4.桩部端焊接桩部端焊接很重要，要检查焊条质量，设备适用完好率。焊完后必然保证一定暂停时间，间歇时间超过3min为好。
5.垂直度通常用两台经纬仪、夹角90度方向进行监测。须注意第一节桩桩尖导向必须垂直；地基表面有坚硬石块必须清除，使桩身达到垂直度要求。
6.压桩过程压桩过程碰到硬土层，不能用力过猛，管桩抗弯性能力不强往往容易折断，抬架时也要轻抬轻放。否则一是造成桩身开裂；二是易发生桩架倾斜倒塌事故。
（三）检验（验收）控制桩基完成后依据国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003规定对管桩质量评定。
1.管桩低应变动力检测（反射波法）测量桩身完整性（桩身评定等级分四类）
2.管桩高应变动力检测：主要评价桩身完整性和计算单桩极限承载力。
3.管桩静力载荷试验：主要检测极限承载力，沉降量回弹后残余变形情况。
4.管桩拉拔试验：主要检测极限承载力。
三、静压管桩施工常见质量问题分析与处理
1.沉桩达不到设计要求
管桩施工时是以最终贯入度和最终标高作为施工的最终控制。一般情况下，以一种控制标准为主，以另一种控制标准为参考，有时沉桩达不到设计最终要求的成桩控制参数。
原因分析：一是地质勘察资料与实际工程地质存在偏差，发生配桩长度不准确，使沉桩达不到成桩设计要求的相关控制值，如桩顶标高、终压力、贯人度等。二是由于设备故障等原因使沉桩过程突然中断时间过长，桩周阻力增大，难以沉桩到设计要求的持力层。
防治措施：应探明工程地质情况，必要时应作补充地质勘察，合理选择持力层和成桩的相关控制值。并根据有关要求合理选择沉桩设备，在沉桩过程中发生异常情况时，应冷静分析原因，找出对策，不能盲目加大压桩力强行沉桩，以防止桩身断裂。
2.邻桩上浮或桩头位移
在沉桩过程中，相邻的桩可能因挤土效应而产生桩身上浮或横向位移现象。
原因分析：一是静压管桩属于挤土桩，在沉桩过程中存在挤土效应会使地面隆起，特别当土层是饱和性软土、桩距较密、桩数较多时，土被挤到极限密实度而向上隆起，后施工的桩便会对先前施工或相邻的桩产生向上拉力，使其桩身上浮或被推向一侧。二是施工中桩位被挤压偏离或标志丢失，造成桩位错位较大。三是选择的沉桩顺序或行车路线不合理。
防治措施：当施工中发现桩身上浮时，最有效的方法是采用取土引孔压桩法，即用螺旋钻机在设计桩位取土引孔后随即压入管桩，在压缩性较差的土体中施工，引孔的孔径应比桩径小50~100mm，引孔深度一般应控制在桩长的30%内，并做到随引孔随压桩，以免地下水渗入孔内引起塌孔或地下水泡软桩端土层使桩端土承载力降低。同时合理安排沉桩顺序和桩机行走路线，坚持“先中间后四周”的对称施工法，以及结合“先密集桩后稀疏桩、先长桩后短桩”的压桩顺序进行压桩。当采取上述措施后仍无法制止桩身上浮现象时，则可考虑采用原桩复压措施，必要时可经设计调整桩间距。
3.接桩处开裂
上下两节桩在接桩处出现开裂现象。
原因分析：一是上下两节桩不在同一条直线上，使压桩过程中接桩处焊缝局部产生过大集中应力而开裂。二是采用焊接连接时，连接处端板表面未清理干净，桩端不平整。三是未严格进行分层施焊、焊缝不连续、不饱满及焊缝中夹有焊渣等杂物，焊接结束后停歇时间较短或焊缝遇地下水出现脆裂。
防治措施：在管桩接桩前应先复核上下两节桩的桩心错位是否在允许偏差值之内，一般宜设置接桩临时导向箍，使上下两节桩保持顺直。焊接前应检查焊条和焊接设备适用完好，并利用钢刷将两节桩的端板表面清刷干净。焊接时宜先在坡口圆周上对称点焊4~6点，待上下节桩固定后拆除临时导向箍，再分层均匀施焊。施焊时宜由两个持证上岗的焊工对称进行。焊接完毕后焊缝应自然冷却，严禁用水冷却和焊完即沉桩。
4.桩身断裂
在沉桩过程中，桩身突然发生较大倾斜而断裂。
原因分析：一是地面突然发生较大的不均匀沉降，桩机和桩身严重倾斜，使桩身受到不能承受的弯矩而折断；二是桩身混凝土存在质量问题，使桩身局部强度不够，沉桩过程中混凝土发生破碎；三是桩的运输、堆放、起吊方法不当，也会产生裂纹或断裂。
防治措施：在初沉桩过程中，如发现桩不垂直应及时纠正，接桩时，要保证上下两节桩的顺直，且压桩的下沉速度不宜太快。同时要对进场的管桩进行严格的质量检查，桩在运输、堆放、起吊过程中应严格按照设计说明中的要求和操作规程执行。当施工中出现桩身断裂，应会同设计人员共同研究处理办法，根据断裂部位可采取加固措施，不能加固的应采取补桩的方法。
5.桩身倾斜
桩身垂直度超過允许偏差值。
原因分析：一是场地不平、有较大坡度，桩机本身倾斜，首节桩初压至桩身基本稳定时才能及时校正垂直度，稳桩时桩不垂直，送桩器、桩帽及桩不在同一条直线上，则桩在压入过程中就会逐渐产生较大倾斜；二是基坑土方开挖不当，桩身侧向受力不平衡引起大面积群桩倾斜，特别是表层软土土层厚度大，每次开挖的厚度超过规定，桩身倾斜的可能性更大。
防治措施：场地应平整，对于发现局部平整度差、土质松软时，应在桩机行走路线上加设垫木或其它材料，使桩机底座保持水平。对基坑土方开挖不当引起倾斜的桩，应组织有关单位进行调查分析，采取桩基联合承台的加固措施或补桩的方法。施工中应严禁边沉桩边开挖，土方开挖应采取分层分段均匀对称进行。对于软土土层，桩周土体高差不得大于1.0m，并注意保持基坑围护结构或边坡土体的稳定。
6.挤土效应
原因分析：在城市密集区进行静压管桩施工时，沉桩过程中的挤土效应容易对周围建(构)筑物、地下管线等造成影响和破坏，其影响范围约为桩长的1.2~1.5倍。
防治措施：在可能被破坏的建(构)筑物一侧设置防挤沟，一般采用深1.5~2.0m、上宽2.0m、下宽1.0m的梯形沟，其作用是减少压桩时引起表层土体的水平位移，降低土体内超静孔隙水压力，使挤压压力迅速消散，防止建(构)筑物隆起、地下管线位移或受土挤压而破坏等。并合理安排沉桩顺序，在一般情况下，应从中间开始沉桩，对于沉桩可能发生挤土而对周边建(构)筑物、地下管线等造成影响时，应从该侧开始沉桩，同时应控制沉桩速度，压桩下沉速度宜控制在1.0m/min左右。
参考文献：
[1]徐至钧, 李智宇.预应力混凝土管桩基础设计与施工[M].北京: 机械工业出版社, 2005
[2]徐新跃.预应力管桩应用中的若干问题[J].建筑技术,2003