PHC管桩静压施工质量管理探讨

高俊

摘 要：文章以工程实例切入点，开展施工质控工作时，遵循事前控制基本工作思路，项目建设前对地质、场地等因素进行仔细研究，对PHC管桩静压施工过程中潜在的或可能碰到的部里进行剖析，如压桩机下陷、桩位不正、压桩次序错乱等问题，拟定相应的技术、质量解决 方案，让所有关键性施工环节均可能在事前得到全方位把控，确保工程建设效果。

关键词：PHC管桩；静压法施工；事前控制；质量通病

中图分类号：TV523 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）12-0159-02

1 概 述

PHC管桩具有如下优点：施工过程中产生的噪音小，不污染环境，速度快，建设周期不长，价格低廉，桩身具有较高的强度，能够大范围适用，具有较强的耐冲性及穿透能力，等等。所以，其在工民建、桥梁、水利建设等方面得到广泛运用，在国民基建工程中作用突出。从有关统计数据可知，在各类桩型的运用中，PHC管桩使用率超过八成。不过，PHC管桩也有缺点，如：施工不当，出现质量通病的概率较大。经过对建设项目场地、地质等条件进行仔细研究后，分析潜在质量问题，并给出针对性的技术、质量解决方案，让所有关键性施工环节均可能在事前得到全方位把控，确保工程建设效果。从桩基及沉降环节的检测可知，在本工程建设中，PHC管桩施工质量良好，符合建设标准，符合预期期望。

2 工程总体情况

本工程设计过程中，私用了PHC桩基础。在钻探后了解到场地情况，其岩土层从上往下依次为：

①填土：松散稍密，厚0.60～8.10 m；

②粉质粘土：可～硬塑，厚0.60～8.40 m；

③砂：稍密状为主、局部松散，饱和，厚0.30～6.60 m；

④砂：稍密状为主，厚0.90～3.40 m；

⑤积粘性土：可～硬塑，厚度1.30～21.50 m；

⑥全风化花岗岩：散体状结构，厚0.65～9.10 m，主要成份为长石风化的粉粘粒（部分未完全风化），石英颗粒和少量云母碎屑组成：

⑦强风化花岗岩：散体状结构，厚0.65～15.45 m，主要成份为未尽风化长石颗粒、石英砂砾及少量云母碎屑组成。这一岩土层具有很强的力学强度，且达到工程建设标准要求。

设计桩端持力层为⑥全风化花岗岩，总桩数115根，均为PHC400—95一A桩；PHC400—95一A桩的其单桩竖向承载力设计值为1 600 kN，设计压桩力应>3 200 kN。

3 施工技术及质量监管措施

3.1 压桩机沉陷问题

就本工程选择的是抱压式静力压桩设备，在作业过程中，其总重极大值超过7 kN，这就意味着土层承受载荷的能力必须要强，不得少于70 kP。不过，土层密实度不够的新填土，厚度在0.8～1.7 m范围之间，承受载荷能力不强，不符合施工标准。与此同时，该土层下部属于厚度较大的淤泥层，如果未進行夯实处理，一定会桩机下陷，并对完成埋设的管桩产生影响，如偏移、断裂等。在认真分析地质材料及建设图的基础上，发现一个问题，场地标高和室外设计标准相比较，有1 m的差距。

在仔细运算后，给出具体解决方案，即用砂把场地进行回填，高度为0.7 m，同时进行夯实处理。在达到压桩设备作业标准的基础上，最大程度降低后面基坑作业挖掘的尝试，减少土方量。在项目建设过程中严格落实这些措施后，有序有力推进了PHC桩施工作业，在沉桩作业时，没有发生桩机下陷。

3.2 桩过长或过短问题

因为地质均匀性差，影响PHC管桩的施工，极有可能出现太长、太短的情况。配备的管桩太长，一定要砍短，出现浪费，尤其是砍去部分较长、数量较多时，浪费十分严重。与此同时，砍桩时也许会影响桩身质量，导致其承载力大大减少。配备的桩管太短，就会出现送桩太长的情况，加大了后面进行承台建设的难度，同时加大了挖桩量。

在本工程中，PHC管桩的第六层属于持力层。在深入研究地质图可知，这一层管桩的埋藏深度相对均匀，以地面为起始点，深度在13.7～24 m范围内。因此，按照“双控”标准，第一步选用1根工程桩当作试配，并进行试压作业。在分析地质剖面图的基础上，将2#桩位在持力层埋设的尺寸确定为20.6 m，配26 m（10 m+8 m+8 m）、（含桩尖高度0.15 m）。结果如下：在埋设深度为20.6 m位置处，2#桩进到持力层内，然后沉桩到25.7 m，此时的压桩力为3 470 kN。在深入研究后，各方一致同把对该桩当作终桩的意见。因此，在对地质剖面进行认真分析的基础上，对所有桩位持力层埋设的尺寸进行估测，增添0.5～1 m当作配桩参考值。

3.3 桩的偏位问题

如果桩出现位置偏移量太大，将对其受力情况产生影响，导致其承受超过承受限度的附加弯矩，可能出现施工事故；或者必须采取措施进一步加大承受平台及基础梁的强度，同时增强相应的刚度，不过，这要加大建设资金的投入。

一般而言，桩出现位置偏移的原因有两个：第一，定位不准确，放样出现偏差；第二，沉桩作业时出现偏差。针对这种情况，我们拟定了相应的解决方案。

要尽可能确保定位及放样准确性，可采取如下措施：第一，按照测绘时给出的定位点，设置建筑物及相应的控制轴线，将对基准点予以重点保护，同时做好控制点的保护管理工作。第二，控制点一定要与沉桩部位保持一定距离，在出现挤土与震动时，不会受到影响；第三，以控制点及相应轴线为基础，在项目建设区域内设置相应的控制方格网，然后根据图纸标识的尺寸，一一设置桩位；第四，施工作业时，要通过多种设备多次对桩位的尺寸进行核验，通过这样的方式减少由于挤土及设备误差造成的差错。

要掌控由于沉桩作业造成的偏差，给出如下技术解决方案：第一，施工作业前，确保压桩设备平台处于水平状态；第二，施工作业过程中，确保压桩设备的立柱及平台与水平面呈90 °角；第三，插桩作业中，必须保证对中误差不超过10 mm，同时通过2台经度纬度测量仪，在两两呈90 °角的位置对桩的垂直度进行调整处理。

3.4 压桩顺序问题

在PHC桩施工过程中，其需要穿透的基本上是粘土。工程选用的是挤土桩，因为淤泥层渗透能力不强，进行沉桩作业时，一定会出现挤土情况，所以，一定要拟定科学的压桩作业技术规范。

本工程压桩作业遵循的基本原则是：单一方向1进，先从内作业后向外作业，先从中间位置开始作业后到两边作业，切忌不可先从两边作业再到中间作业，最大程度上选用“走长线匪桩”。如此作业顺序可以上超静孔隙水压力相互叠加，尽可能降低由于挤土造成的破坏程度，从而防止出现“闭锁”行为，使桩的侧向出现的挤压力切实得到控制。

3.5 桩的上浮问题

从上可知，因为挤土原因，在PHC管桩在静压沉桩施工时，已经饱和的淤泥层会出现十分大的超静孔隙水压力，从而导致有效应力减弱，出现如下后果：导致沉桩出现侧向压力，桩位不正外斜，或由于基土上浮，导致沉桩起夯实作用的持力层出现脱离，从而出现大面积沉降。这时，对上浮桩来说，其静载Q—s曲线将出现变化，呈现陡降趋势。若满足终压力条件，增加一定持荷量，可以切实防止出现桩体上浮的情况。由于持荷原因出现的超静孔隙水压力，将对土体造成破坏，减小其强度，同时出现重塑，缩小了卸除持荷时桩身回弹量。所以，在建设过程中，持荷时长必须严格把控，且必须超过5 min。

4 工程实施效果

4.1 配桩情况

经认真配桩，在总共115根桩中，有36根桩出现砍桩，仅占31.3%，其中砍桩长度在0.3 m以内的占33.3%，送桩长度绝大多数在1m以内，最大的为3.1 m，达到了较理想的技术经济效果。砍桩的具体情况，见表1。

4.2 桩位偏差情况

经静压桩竣工测量，在总共115根樁中，桩的最大偏位均不超过100 mm，均满足规范允许值要求，效果相当理想。

4.3 基桩完整性情况

在总共115根桩中，共选96根基桩进行低应变动力检测，结果I类桩88根，占91.7%；II类桩6根，占6.3%；Ⅲ类桩2根，占2%。基桩低应变动的详细情况及结果，见表2。

4.4 单桩承载力情况

在总共115根桩中，共选3根PHC400—95一A基桩进行竖向抗压静载检测试验。

结果当荷载加到设计要求的极限承载力水平时，所有试桩的桩顶沉降均小于40 mm（最大20.70 arm），Q—a曲线均呈缓变型未出现明显沉降增大现象，s—l曲线尾部均未出现明显向下弯曲，因此所有试桩均未达到极限承载状态，单桩竖向承载力完全满足设计要求。各试桩的静载试验情况及结果，见表3。

4.5 工后沉降情况

根据2012年2月份工程完成二层梁板混凝土浇筑后沉降观测结果，所有沉降观测点的累计沉降量均为0 mm，详见表3，因本工程的基桩属于摩擦端承桩，桩端土层为全风化花岗岩层，因此工程在使用阶段的工后沉降必然很小。

5 结 语

PHC管桩的静压法施工很容易发生各种质量通病，作为项日部，应增加工作的主动性，将工作重点放在事前和控制上，在施工准备阶段，应积极主动地与设计单位，监理单位共同研究地质、场地、环境等条件及特点，分析PHC管桩静压法施工可能出现或存在的质量问题，有针对性地制定施工技术措施和质量监管工作计划，并认真严格地付诸实施，就能确保施工过程的顺利进行，最大限度地减少工程质量问题或质量通病。

参考文献：

[1] 陈立辉.PHC管桩静压施工质量管理探讨[J].福建建设科技，2007，（6）.