浅谈静压PHC管桩的施工质量控制

刘 生

（福建中巨建设工程有限公司 350000）

1 工程概况

某项目的地下室1层，由地上8栋建筑和连体地下室组成。地下室建筑面积为8248.8m2，1#-7#楼均为地上18层，8#楼为地上16层，总建筑面积为83184.7m2，结构形式为框剪结构。除了南侧为3-5层的民房，距离场地10m，其余均为市政道路，距离场地50m,交通四通八达，较为便利。桩基基础选型为PHC管桩，沉桩方式为静压桩，桩径为500mm，型号为AB型，预应力管桩的持力层为砂土状强风化花岗岩，设计要求桩端进入持力层的深度≥2m，桩长≥18m，总桩数为1032根，设计抗压承载力特征值为2200kN。

根据地勘资料显示，施工场地土层自上而下揭示：①杂填土，呈松散状态，层厚为0.80-2.70m；②淤泥，呈流塑状态，层厚为2.70-5.20m；③粉质粘土，主要为红黏土，层厚4.80-15.30m；④卵石，呈稍密状态，层厚1.90-6.70m；⑤残积粘性土，层厚3.60-8.50m；⑥全风化花岗岩，呈松散状态，层厚2.10-7.80m；⑦砂土状强风化花岗岩，岩体破碎，层厚4.20-11.80m；⑧碎块状强风化花岗岩，层厚1.70-8.70m；⑨中风化花岗岩，层厚1.70-12.30m。

2 静压桩工作原理及工艺特点

2.1 静压桩工作原理

静压桩施工就是采用匹配的静压桩机，将桩机的配重和自重通过压梁传递给桩顶，当桩身与土层之间的摩阻力和桩尖受到的阻力小于桩顶承受的静压力时，桩身在静压力和桩自身重量的作用下缓慢地进入土层的施工方法。

2.2 静压桩工艺特点

静压桩桩身强度高，强度为C80，桩身可以承受较大的压力，相应地其穿透力较强；PHC管桩是在预制工厂里批量生产，桩身质量较为稳定；施工简便，施工速度快，沉桩质量较为稳定；桩节的搭配灵活，可以根据实际情况对接桩的长度进行合理的调整，从而节约成本；施工噪音小，施工现场文明。但是静压桩机由于设备较重，对施工场地承载力要求较高，静压管桩施工容易出现挤土效应，对周边环境影响较大。

3 静压PHC管桩存在的施工质量问题

3.1 桩身上浮问题

由于场地内存在一定厚度的淤泥层和粉质粘土层，该土层的渗透性较低，PHC管桩施工存在挤土效应，桩体在短时间内压入土体，容易产生难以消散的超孔隙水压力，当布桩较为密集，桩数较多时，场地容易出现隆起与位移现象，先施工的管桩容易被后施工的管桩挤压上浮，导致出现浮桩或断桩现象。

3.2 桩身倾斜或者偏位的问题

当施工场地表层地基较为软弱时，由于静压桩机重量较重，在移机过程中容易对土体造成一定的侧移，使得已施工的管桩出现偏移或者倾斜现象；群桩施工时，由于沉桩速度过快导致出现挤土效应，使得管桩出现倾斜；管桩施工过程中遇到障碍物，将管桩挤向一旁土体，从而出现倾斜现象；静压桩机的维修不及时，导致桩机上的支撑系统出现不平衡现象；由于桩机行走过程中将桩位的钢筋压跑，使得桩位出现偏位现象；压桩过程中由于桩身垂直度控制不严格，导致管桩出现倾斜现象。

3.3 桩身裂缝或断桩问题

管桩进场时由于堆放或者吊装不当产生裂缝，或者管桩进场时已出现裂缝，这些有裂缝的管桩在持力层受力时容易在裂缝这个不利的地方出现断裂现象；管桩出厂时间太短或者桩身混凝土强度不足，导致无法承受压桩力而断裂；土层中存在较大粒径的石块，管桩从石块侧面上经过时产生裂缝，在坚硬地层压桩时桩身于裂缝出现破损现象；地层地质变化起伏较大，上软下硬突变的地方，由于地层较陡使得桩端受力不均匀，或者地层深度遇到较大的孤石，容易造成桩端爆头；管桩复压时由于反复复压或者抬起桩机使得桩身断裂；接桩时施工控制控制不严格，焊缝厚度不足，焊缝存在质量缺陷，未焊缝自然冷却立即沉桩，导致接桩位置出现断裂现象；送桩器底面不平整，导致管桩顶部受力不均匀而出现破损。

4 静压PHC管桩施工质量的防治措施

4.1 桩身上浮问题的防治措施

管桩施工前根据地勘报告编制专项施工方案，对桩机行走路线进行合理安排，对管桩施工顺序进行合理确定，群桩采取先中间后四周的施工顺序，从靠近民宅一侧往另一侧对称施压，先施工桩长深后施工桩长短的桩，先施工直径大的桩后施工直径小的桩；对每天施工的总桩数进行严格控制，每台桩机每天施工13根，加强对已施工的管桩桩顶标高的监测；对于土体较为密实的地质，应选用开口型桩尖；当桩距较小时，应采取跳打的方式，群桩过于密集，则应采取预钻孔方式，钻孔直径为400mm，一般引孔8-10m，或者布置一定数量的应力释放孔，消除孔隙水压力，减小挤土效应。管桩终压完成后应立即对桩顶标高进行测量，定期对管桩上浮情况进行检查，发现上浮立即进行复压，连续复压3次，复压后管桩未出现沉降，则判定为合格。

4.2 桩身倾斜或者偏位问题的防治措施

如果施工场地地基软弱，那么应采取加铺一定厚度砂层以提高表层土层的地耐力，避免静压桩机出现陷机现象；严格控制压桩的速率，制定合理的压桩顺序，采取延长压桩的间隔时间的方法，使得每天施工的管桩数量得到合理控制；管桩施工前，应将施工场地内的地下障碍物清理干净，浅层遇到障碍物应采用钩机将障碍物挖除，再回填土方后继续施工；应定期对静压桩机设备进行检查与维修，确保其机械性能满足施工要求；PHC管桩施工过程中，施工管理人员应对桩位不断地复核与纠正，尤其雨天施工管桩对桩位的复测较为关键，并做好排水措施；在互相垂直的两个方向采用2台经纬仪对桩身的垂直度进行测量，确保桩身的垂直度偏差控制在0.5%之内，压桩过程中严格对桩身垂直度进行控制，接桩时，对上一节管桩垂直度调整好后再对接下一节管桩，使得其错位偏差≤2mm，然后再进行端板施焊工序。

4.3 桩身裂缝或断桩问题的防治措施

选择质量稳定和信誉好的管桩生产厂家，对进场的管桩进行严格的检查，查看出厂合格证、管桩的长度、直径、品牌、壁厚、弯曲度等，重点检查端板与管桩的联接裙钢带、端部混凝土密实度和桩身有无裂缝，对于不符合外观质量要求的管桩不得投入使用；管桩堆放应整齐，吊装时应采用吊车起吊，严禁拖行，吊装过程不得碰撞桩机；对于地质变化起伏较大的地方应进行加密勘探，减少不必要的损失；对于软硬交接地方，压桩速度应减缓；桩帽和管桩顶部之间应垫好纸板；复压时压桩力、复压时间和次数应严格按照规范规定进行，避免出现压爆现象；加强对焊工的焊接工艺技术交底，焊工应持证上岗，要求施工管理人员对每根管桩的施工过程进行全过程质量监督并做好相关记录；接桩时，应将端板上的铁锈和杂物清理干净，两节管桩对接就位后先在坡口位置由2名焊工点焊4-6点临时固定，然后采用CO2气体保护焊分层对称进行施焊，焊缝厚度≥8mm，焊缝层数≥2层，焊缝应连续饱满，不得出现气孔、掉渣现象，接桩焊接后应等焊缝自然冷却≥8min后方可进行压桩，严禁焊接完成立即沉桩；定期检查送桩器底面平整度情况，确保管桩施工质量。

5 结束语

由于南侧民房距离施工场地较近，为减小管桩的挤土效应，施工前在距离民房3m位置设置1条宽度0.8m，深度2m的防震沟，并在周边布置一排应力释放孔，孔径为0.5m，间距为3.5m，钻孔深度达碎块状强风化花岗岩，管桩施工过程加强对土体侧移的监测；本工程管桩选用建华牌管桩，加强对进场管桩质量验收，施工中严格遵守操作规程对管桩的桩位、垂直度、接桩焊接、送桩、终压和复压等质量控制，确定合理的施工顺序，使得静压PHC管桩施工顺利进行。在后续的桩基检测结果显示，一类桩占94%，其余都是二类桩，静载结果符合设计要求，取得良好的施工效果。

[1]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB 50202-2002）[S].中国建筑工业出版社，2002.

[2]《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）[S].中国建筑工业出版社，2008.