PHC管桩在施工过程中遇到的常见质量问题及控制措施

郑志良

（龙岩凯宇建筑工程有限公司， 福建 龙岩 364000）

0 前言

我国建筑业在近十年发展特别快，国家也鼓励使用各种新型材料和技术工艺，在所有新型桩型中静压PHC管桩脱颖而出并得到广泛的应用，主要是静压PHC管桩有施工无污染、噪音小、施工速度快、工期短、工程造价低、单桩承载力高等优点。所以PHC管桩越来越被设计院、特别是房地产业主的重视和采用。但因我国地域广泛，地质存在较大差异，导致部分地区在使用PHC管桩施工时遇到很多质量问题，下面就本人在沿海区域施工中遇到的常见质量问题和预防措施给予详细介绍。

1 PHC管桩类型：

PHC管桩是在生产厂家统一生产的预应力高强度砼管桩，采用先张预应力离心成型工艺制成的空心圆筒型砼预制构件，砼强度等级≥C80，标准桩长为10m。桩按混凝土强度等级分：预应力高强度混凝土管桩（代号PHC）、预应力混凝土管桩（代号PC）；按桩身砼有效预压应力值分：A型、AB型、B型、C型；外径型号（mm）有300、400、500、600、700、800、1000、1200等八种规格。

2 PHC管桩在施工过程中遇到的常见质量问题：

2.1 桩身出现裂缝或断桩问题：

沿海地区的土质较为复杂，在静压PHC管桩施工过程中最常见问题就是桩身裂缝或断桩，而产生的原因比较复杂，主要有以下几个方面：

（1）自身质量的原因：在厂家生产过程中出现如预应力值偏低、砼的养护期不足、砼强度不足、保护层过厚等；

（2）静压施工的原因： ①在运输和起吊时的振动、绑吊点位置不符合要求；②施工时桩机倾斜度太大、桩身垂直度控制不符、抱夹器夹片磨损太大等原因造成抱夹力不平衡；③送桩太深和截桩头不规范导致桩机行走时碾压露出地面的桩顶；④开挖土方时开挖机械碰撞桩及土方开挖分层不合理导致土对桩的挤压。

（3）地基地质方面的原因：①沿海地区的地基普遍存在比较多的孤石、块石；②未对地下障碍物进行清障；③桩端持力层倾斜度较大且持力层上为软土层；④地基中存有坚硬的夹层需要穿透，特别是沿海软土存在很多沙土夹层；

静压PHC桩身裂缝或断桩的原因比较多，极容易出现裂缝或断桩问题，应依据实际地质情况设计桩型，不能盲目设计，否则会出现严重的质量事故。例如厦门某房地产工程建设项目，该工程为复杂地质（图1），主要为杂填土层、残积砾质粘性土层、全风化花岗岩层、砂砾状强风化花岗岩层，开发商为了赶工期，要求设计院采用静压PHC管桩进行设计，设计的持力层为砂砾状强风化花岗岩，设计桩长为20m，于2010年3月开始桩基工程施工，当年的5月全部完成，共施工140根桩，最终出现60根II、Ⅲ类桩，占总桩数的43%（图2），事后投入大量的费用及时间去对桩基进行处理。

2.2 施工时挤土效应问题：

静压PHC管桩属于挤土桩，沿海很多地区的地基是渗透性很低的软土层，施工时桩对地基土的挤压产生了超孔隙水压力，压力不能快速消散导致沉桩困难，造成桩身反弹，同时由于地基土有效应力又降低，地基发生隆起和侧向位移，导致使桩身上抬或水平挤动，最终产生浮桩现象。

2.3 场地浅层软土问题

在沿海地区存在较多浅层软土地基，有些在地表下0.5米就出现软土层，导致出现较多浅层软土引起的静压PHC管桩工程质量事故。施工时静压桩机底板对地基土的作用力很大，对地基土的扰动超过软土地基的承载能力时，常会导致浅层地基土的破坏，桩出现侧移、裂缝、断桩现象。

2.4 焊接接头质量问题

厦门地区静压PHC管桩的有效桩长一般在12～25m，每根桩都需要焊桩，因焊接的技术水平、焊接工艺、桩顶水平度、桩身垂直度、桩顶清理等因素都会影响接头质量。从以往经验看，III类桩中因接头断桩导致的比例较高。

对于以上常见的质量问题，静压PHC管桩施工应采取一定的质量控制措施。

图1 复杂地质图

图2 断桩示意图

3 静压PHC管桩施工的质量控制措施：

3.1 静压PHC管桩在施工前的质量控制要点

（1）依据地质勘察报告、施工图、现场施工条件及设计要求列出质量控制的重点和难点。

（2）编制合理的施工方案，重点应考虑以下问题：①设备的选型要合理；②压桩顺序和行走路线应依据设计图和现场施工条件进行设计；③压桩速率、每天压桩数量要控制合理；④有密集群桩的应有避免桩上浮和位移的具体措施；⑤压桩挤土对附近管线、建筑物、道路的影响和预防措施；⑥对基桩应有位移、上浮的监测方案等。

（3）对进场管桩重点审查材料的质保资料，同时审查规格、型号是否符合，最后审查材料的质量，特别是桩是否存在裂缝，堆放是否合理等。

（4）做好地下障碍物的查探和清理工作。

（5）做好试桩工作，应选有代表性的进行试桩，取得的经验和施工参数真实指导现场静压桩的施工。

3.2 静压PHC管桩在施工过程的质量控制点

（1）认真做好桩位的复测工作（轴线和标高）。

（2）当地表无法满足桩机行走时，应采取换填等技术措施。

（3）严格控制好机台的水平，同时第一节桩的垂直度控制在＜0.5%。

（4）对密集群桩的桩顶标高和竖向、水平位移进行重点监测，当发现问题时应及时采取措施。

（5）严格对接头焊缝施工的质量控制，加强检查及检测。

（6）严格控制终压标准。特别是终压力、桩长、进入硬土层的深度、复压和稳压工作等。

（7）依据地勘资料做好配桩工作，桩顶应控制低于自然地面200～300mm，防止桩机底盘压在桩顶造成断桩。

（8）基坑土方开挖时应分层分段开挖土方，严格控制好放坡坡度，防止土体滑动造成桩位移，防止挖土机械碰压PHC管桩。

（9）当压桩力、桩长、垂直度和桩位等出现异常情况时，应及时与设计等相关单位进行原因分析并提出处理方案。

4 结束语

PHC管桩的施工技术应用加快了城市现代化建设进程，在现代建筑中得到广泛应用，而PHC管桩在整个建筑物中又非常重要，承担着整个建筑物的荷载，若桩达不到设计要求，将危及整个建筑物的安全，轻则不均匀沉降使上部结构开裂，重则使结构发生倾斜，甚至倒塌，酿成事故。因此，在设计中对一些特殊地质不适于采用PHC管桩的应严格禁止使用，施工过程应严格按照规范和设计要求进行控制，在工程实践中一定要引起高度的重视。