锚杆静压桩在既有多层住宅加装电梯中的质量控制

王训文

（上海市虹口区建筑业管理中心，上海 200082）

0 引言

随着人口老龄化的发展，“悬空老人”的下楼问题一直是近些年较为热点的话题。既有多层住宅加装电梯（以下简称“加装电梯”）也成为了一项惠及百姓、广受欢迎的“民生工程”。作为最早进入人口老龄化且老龄化程度最高的上海市，加装电梯项目不断增多，2021 年总目标是完成 1 000 台以上，其中，而虹口区作为上海市老旧小区最多的中心城区，加装电梯的数量也在逐年上升，2021 年的目标是完成 100 台以上。据统计，虹口区自 2015 年 8 月启动试点以来，加装电梯共立项 231 台、竣工 91 台，其中纳入虹口区建筑业管理中心质量安全监督的加装电梯共计 91 台，目前正在施工的约 71 台。而这 71 台电梯项目均采用筏板加锚杆静压桩的基础结构形式，其中有 69 台是采用钢筋混凝土预制方桩，有 2 台因为靠近地铁采用钢管预制桩。由此可见，锚杆静压桩在整个加装电梯项目中起到了不可或缺的重要作用。笔者通过对日常加装电梯项目的质量监管发现，锚杆静压桩的施工质量问题时有发生，一旦发生常会造成整个加装电梯项目在桩基分项工程中就被暂停。本文从锚杆静压桩在加装电梯中的应用开始介绍，随后对锚杆静压桩在施工及质量监管中的常见问题进行剖析，同时针对常见问题提出一些可行性建议。

1 锚杆静压桩的应用

1.1 锚杆静压桩的特点及桩机的选择

由于大部分老旧小区的主通道狭窄拥堵，且打桩位置空间有限，离既有的老住宅又非常近，正常的静压桩机架高大，不便进入施工现场，也无操作空间，按照常规的压桩方法根本无法完成压桩。而锚杆静压桩的优点恰恰是所用机具简单，易于操作，可在狭小的空间内作业，传荷过程和受力性能明确，施工简便。

目前市面上常见的锚杆静压桩机有两款。一款是大家所熟悉的由反力架、电动葫芦和千斤顶组成的压桩设备（见图 1）。这款设备的优点是机具非常简单，易于操作，且价格实惠。缺点是压桩速度较慢，施工过程中安全性不够，且压桩力不好控制。

图1 常见锚杆静压桩机

另一款是新型锚杆静压桩机（见图 2），其桩机由液压动力站和压桩架体两部分组成，两部分采用分体管件连接。压桩机可安排车轮推移，能满足施工现场的复杂路况。这种新型桩机采用全自动化，配备无线遥控操作，大大减少施工人员数量，有效减少事故的发生概率，所以其优点也是显而易见的，但是价格与前一款相比较贵。

图2 新型锚杆静压桩机

1.2 加装电梯地基处理中锚杆静压桩的施工流程

施工流程：放线定位→电梯基坑开挖→浇筑垫层→电梯基础底板防水→电梯筏板基础及基础侧墙钢筋绑扎（预留埋设锚杆）→支设模板（桩孔位置预留）→浇筑电梯基础筏板及基础侧墙→养护→基础防水施工→安装压桩架→起吊桩段→压桩→焊接桩段→重复操作直至压桩至设计深度或压力→拆除反力架→桩头处理→封桩。

1.3 锚杆静压桩施工要点

1.3.1 预设锚杆

常见的电梯基础筏板厚度为 400～600 mm，为确保压桩反力能达到压桩压力并且保证电梯基础筏板不受破坏，在锚杆埋设时，应注意每个压桩孔的锚杆不宜少于 4 个。当压桩力小于 400 kN 时，宜采用 M24 锚杆；压桩力为 400～500 kN 时，宜采用 M27 锚杆；压桩力大于 500 kN 时，宜采用 M32 锚杆［1］。在基础筏板浇筑时要注意锚杆四周一定要振捣密实，使其有足够的锚固力和抗拔力。加装电梯中常用的锚杆有爪肢锚杆或锚板两种形式（见图 3、4）。

图3 爪肢锚杆（单位：mm）

图4 锚板锚杆（单位：mm）

1.3.2 压桩架（反力架）安装

压桩架宜采用 32# 工字钢作为反力钢梁固定反力支架，反力钢梁与预设的锚杆锚固。压桩架安装时应保持桩架竖直，锚固螺栓的螺帽或锚具均衡紧固，反力钢梁压在压桩架的基座上并用锚栓锚紧，压桩过程中应随时拧紧松动的螺帽。

1.3.3 压桩（见图5）

图5 静压锚杆桩压桩示意图

为减小住宅老建筑的挤土效应，压桩时应注意压桩顺序，应按设计要求的压桩顺序施工，一般先施工靠近老建筑边的桩，再施工离老建筑远一点的桩。针对第一节桩即底桩，应选择带桩尖的桩，利用压桩架上的电动葫芦进行吊桩就位，并将尖桩压入土中 0.5～1.0 m，暂停下压，从桩的两个正交侧面校正桩身垂直度，使千斤顶、桩节及压桩孔在同一条轴线上，不得偏心压桩，当桩身垂直度偏差小于 0.5 % 时才可正式压桩；压桩时应垫钢板或者麻袋，套上钢桩帽后再进行压桩，桩位平面偏差不得超过 ±20 mm，桩节垂直度偏差不得大于 1 % 的桩节长。当一节桩压到其桩顶离地面80～100 cm 时，可进行接桩直到将桩压至设计标高。同一根桩应一次性连续压到设计标高，桩达到设计压桩力后持续时间不小于 5 min，若 5 min 内不能稳定必须再持荷 5 min，一直到稳定为止（稳定的标准为 5 min 内沉降不超过 0.1 mm），一根桩工作完成［2］。

1.3.4 接桩

锚杆静压预制桩常用的接头形式有电焊焊接和硫磺胶泥锚固接头，在电梯加装中应用时常采用电焊焊接（见图 6、图 7）。电焊焊接施工时焊前须清理接口处砂浆、铁锈和油污等杂质，坡口表面要呈金属光泽，加上定位板。接头处如有孔隙，应用锲形铁片全部填实焊牢。焊缝应连续饱满，焊好接头自然冷却 5 min 后方可施压，禁止用水冷却或焊好即压。

图6 接桩节点（单位：mm）

图7 节点剖面（单位：mm）

1.3.5 封桩

在桩端达到设计压力和设计深度后，卸载千斤顶，拆除压桩架，同时焊接 2C18 交叉钢筋于锚杆桩孔位上。封桩时桩顶应进入基础 100 mm，桩帽高 100 mm，在其上放入钢筋网片后灌入微膨胀细石混凝土，而后用振动棒充分捣实，其体积以锚杆及其上的交叉钢筋各有 50 mm 的混凝土保护层为宜（见图 8、图 9）。

图8 锚杆静压桩封桩节点（单位：mm）

图9 封桩节点剖面图（单位：mm）

封桩前，应将孔内四周孔壁凿毛，以利于混凝土帽和基础筏板的钢筋混凝土连接。

2 应用锚杆静压桩各参建单位常见问题

已报建的加装电梯项目中，涉及的参建单位主要有建设单位、代建单位、监理单位、勘察设计单位、施工单位。由于在加装电梯的锚杆静压桩质量监管过程中，主要针对上述单位进行监督检查。所以下面分别对每个参建单位的主要问题进行分析与探讨。

2.1 代建单位或代理单位

由于加装电梯等同于一个新建建筑工程，流程复杂，专业性强，光靠业主自己很难完成。因此，第三方机构应运而生。这些机构有的是代建单位，具有设计、施工资质，直接承接了业主的电梯项目；有的是代理单位，虽然不具备施工资质，但可以为业主代办各项审批手续、找施工企业，在工程项目中被称“代甲方”。这些代建单位或代理单位，往往只对各项审批流程比较熟悉，尤其是代理单位，对锚杆静压桩这种较专业性的施工工艺不熟悉，所以在质量管理意识上不够重视。他们掌握着施工方的经济命脉，施工方听从他们的指挥，这有时是造成施工单位不按图施工锚杆静压桩的根本原因。

2.2 勘察设计单位

1）设计单位在设计前没有详细分析地质勘察资料，忽略了浅层杂填土层中的障碍物等情况，造成施工单位在施工时出现沉桩困难。

2）设计单位在设计时直接套用其他加装电梯项目的参数或不明确锚杆静压桩设计的具体参数（如单桩承载力、桩长、配筋、压桩顺序等），从而造成桩长不足甚至出现桩达到设计标高或深度，但桩的承载能力不足的情况。

2.3 施工单位

施工单位是加装电梯工程的主要实施者，下面针对锚杆静压桩的不同施工阶段分析常见问题。

1）施工前。锚杆静压桩进场时未对桩身成品质量进行全数检查，缺角、损坏的根数较多，混凝土质量缺陷明显且未达到设计强度就已施工；进场时未提供相应的厂家合格证及相关资料（上海地区须提供厂家备案证）；提供的合格证及资料与现场进场的数量或设计图纸要求的数量、配筋、混凝土强度等级均不匹配；锚杆静压桩进场资料未报监理审核。

2）压桩。基础筏板浇筑后未达到设计强度就开始进行压桩施工；未对压桩过程进行记录或未提供真实的压桩记录，无法确定是否达到设计要求的压桩力；压桩设备选型不合理，或压桩时中途停歇时间过长，造成沉桩困难，甚至未达到设计标高就直接封桩；压桩顺序与设计图纸要求的压桩顺序不符且压桩力太大导致基础筏板上抬造成结构破坏；未控制好压桩速率或压桩力导致桩位偏差倾斜过大，甚至出现爆桩。

3）接桩。焊接接桩时，焊缝质量过差，导致接头松动或上下节桩不在同一轴线上；接桩焊接工人没有焊工证，焊接技术水平达不到要求。

4）封桩。封桩时未将孔内四周孔壁凿毛，未在压桩孔内灌注微膨胀混凝土而用普通混凝土代替且浇捣不密实；封桩未按设计图纸的封桩节点施工，甚至有不封桩直接施工至基础筏板顶标高。

产生施工单位上述各阶段问题的主要原因是：锚杆静压桩施工人员技术水平参差不齐，仅凭经验施工，对设计图纸与规范标准不熟悉；施工单位质量意识淡薄，现场管理混乱，每家施工单位施工的电梯数量多，甚至资料都无法分类整理，锚杆静压桩的进场资料无法与实际桩相匹配。

2.4 监理单位

1）锚杆静压桩进场时未对桩的相关资料及成品进行认真检查和审核，造成有质量缺陷的桩直接被使用。

2）监理单位对电梯项目不够重视，往往一个监理同时管不同小区的几十台电梯，整个施工过程监理单位未进行旁站，也未对施工质量进行验收（尤其是焊接质量验收）。

3 典型案例

1）设计单位未详细分析地质勘察资料。2021 年 1 月，某加装电梯项目在第一根锚杆静压桩施工时，施工至 -15 m 标高时（设计图纸桩长 23 m）出现了沉桩困难情况，主要原因是设计单位未详细分析地质资料，忽略了杂填土层中的障碍物（经小区相关人员分析，可能在老建筑基础回填时利用了很多建筑垃圾），施工单位在压桩力达到最大值时，发现基础筏板有稍许浮动，立即停止了压桩。经与代建、设计及监理等单位协商后，决定在该桩边重新在基础筏板上开孔补打一根相同的桩。

2）施工单位未按设计要求压桩。2020 年 7 月，某加装电梯项目发生了一起电梯基础筏板上浮的质量事故。施工单位在锚杆静压桩施工时，由于未按照设计图纸要求的压桩顺序进行压桩，且未进行压桩力的控制与监测，在压桩反力过大的情况下反复压桩，造成了整个电梯基础筏板上浮。在停工 5 个月后，经参建各方商议最终施工单位拆除了原有的基础筏板。重新施工造成了一定经济损失，也造成了施工单位未能按合同约定的时间竣工。居民迟迟不能用上电梯，从而产生了与施工方不必要的矛盾纠纷。

3）施工单位未按设计要求接桩。2020 年 11 月，某加装电梯项目在锚杆静压桩施工时，由于施工单位在中部桩施工时接桩质量不满足要求，出现了中部桩接桩处拉脱开裂。拉脱后施工单位继续压入几根桩节，直到桩体破损，无法继续下沉才发现。最后只能由设计单位重新出设计方案调整桩位与桩数。

4）施工单位未按设计要求封桩。2021 年 3 月，某加装电梯项目中，施工单位直接将所有的锚杆静压桩压至基础筏板顶标高，未进行封桩，造成了锚杆静压桩与基础筏板脱离，无法起到承载作用。经与代建、设计、监理等参建单位商议后，决定将每根桩凿至基础筏板底标高，重新按设计图纸要求封桩。

4 提升参建单位质量控制效能的建议

1）代建单位或代理单位应承担起首要责任，提高自身的专业水准。要提高代建单位或者代理单位的专业技术水平，在锚杆静压桩施工时，代建单位或代理单位要督促施工单位严格按照设计图纸施工，与监理单位一起为业主把好质量关。施工时碰到质量问题或沉桩困难等问题时要及时组织相关单位进行研究与处理。

2）设计单位应提高设计质量，积极参与及配合整个施工过程。设计单位在结构设计前，应现场对原建筑的基础形式、埋深和尺寸进行仔细勘查，同时探明地下管线、地下障碍物等情况，并根据查勘情况深化电梯基础设计。设计单位在结构设计时应在图纸上明确每根桩的桩数、单桩承载力、桩长、混凝土强度等级、配筋、压桩顺序等设计参数，不能未经结构计算套用其他图纸上的设计参数，同时在图纸上明确达到设计桩长及压桩力的双控标准。桩与基础筏板的连接构造节点也应全面详细，尤其在锚杆静压桩碰到原建筑基础时，应注明相应的处理方式。对于锚杆直径的选择应注意与单桩承载力设计值相匹配。设计单位在设计完成后要积极认真做好设计交底，一些重要的施工节点可到现场参与质量验收。

3）施工单位应肩负施工全周期的主体职责，严格按设计及标准规范施工。

①锚杆静压桩施工往往是由施工单位分包给购有设备的桩基施工单位或者直接租赁进行的，要提高锚杆静压桩施工人员的整体技术水平，在设计交底时就应邀请桩基实际施工人员参与。

②在钢筋混凝土预制桩进场时，施工单位除应查看预制桩外形尺寸、数量是否偏差外，还应查看桩身的成品质量。同时查看随车进场的资料并报监理单位审核，随车进场的资料主要包括桩出厂厂家的营业执照复印件、备案证、合格证、制桩材料（钢筋、水泥、黄砂、石子）的质量保证书及材料复试证明单、混凝土试块强度测试报告、钢筋隐蔽验收记录、预制桩验收记录等［3］。

③桩身混凝土强度达到设计值 70 % 方可起吊脱模，达到 100 % 方可施工。

④压桩施工前，应制定专项施工方案，同时确定合理的压桩顺序及合适的日沉桩数量。

⑤压桩施工时应确保送桩杆、压头、桩在同一轴线上，并在沉桩过程中随时校验和调正。同时要提高施工焊接桩质量，保证上下节同轴，严格按规范要求进行隐蔽工程验收。

⑥压桩施工时除标高控制外，尚应控制最终压入力。压桩时遇见下列情况应暂停，及时与有关单位研究处理并办理相应设计手续：a.压力表读数骤变或读数反映的状况与勘察报告中的土层性质明显不符；b.沉桩时碰到障碍物，此时桩端实际标高与设计标高相差较大，需要截桩；c.桩身出现裂缝或破碎，出现崩裂声等异常现象；d.桩身倾斜、跑位，邻桩上浮或桩头偏移；e.周围地面明显隆起，周边道路、管线及老建筑位移明显超过报警值［4］。

⑦压桩施工时必须指定专人做好施工记录，如实记录压力值及施工过程等，保证资料的完整、正确，要按编好的桩号对号记录。同时施工过程中应做好周边环境的监测工作，根据监测数据及时调整施工顺序和压桩速率。

⑧整个锚杆静压桩施工过程要严格按照经审核通过的设计图纸施工，同时应在施工结束后应进行桩的承载力检验［5］。

4）监理单位应提高监督管理力度，认真参与锚杆静压桩的施工管理与验收。在锚杆静压桩进场时，监理单位应参与预制桩的成品质量验收，同时，及时审核随车进场的质量合格证等相关资料，在审核时还应注意桩的出厂时间，未达到设计强度的桩不得让施工单位直接使用。锚杆静压桩施工时，要有专职人员对桩的施工质量进行验收与检验，尤其是接桩时的焊接质量要严格把控。整个桩基施工过程要进场旁站，必要时要留好影像资料。针对施工单位不按照设计图纸或者技术规范要求施工时要及时提出整改要求，尤其是在出现质量问题时要与设计单位及时联系，商讨解决方案，否则不让施工单位继续施工。

5）预制桩生产单位要保证运输条件与生产质量。桩身混凝土强度未达到设计要求时不能起吊装车，且桩的运输宜采用平板车，装卸和运输时应保证不产生滑移与损伤。相关建筑材料的检测报告及桩的合格证，厂家的备案证等资料是保证生产质量的关键，要随车进入施工现场，经施工单位及监理单位确认后方可卸车。

5 质量监管单位监督检查重点

加装电梯项目虽小，但是“五脏俱全”，建设工程质量监管部门对加装电梯的施工过程要加强质量监督管理，尤其是像锚杆静压桩施工等涉及结构安全的分项施工，更要提高监管力度。虹口区在加装电梯项目中锚杆静压桩分项工程中的检查重点包括以下两大方面。

5.1 质量行为

1）勘察、设计、施工技术交底情况，主要检查勘察、设计、施工技术交底记录。

2）施工单位按照设计图纸和技术标准施工情况，包括压桩、接桩、封桩等各个阶段，尤其是压桩时压桩力与桩长等参数是否达到设计要求，主要检查原始压桩施工记录、接桩质量验收记录等。

3）监理单位总监在岗履职情况，包括材料进场审核、施工过程旁站、施工质量验收等情况，主要检查预制桩的产品合格证及厂家的备案证等报审资料与验收记录、施工过程影像资料等。

5.2 质量实体

1）预制桩的成品质量是否存在缺陷，主要检查材料堆场中预制桩的外观尺寸以及是否存在缺角，混凝土表面是否有露筋、孔洞、蜂窝、裂缝等质量缺陷，桩端混凝土是否疏松或外伸主筋是否松动等。

2）桩位水平位移及标高偏差处理情况，主要检查现场桩位的偏差及桩位标高偏差的后续处理情况（含截桩或停桩的设计手续是否齐全）。

3）桩基完成后是否达到设计标高或者达到设计要求的单桩承载力，主要检查锚杆静压桩的静载检测报告。

4）封桩桩帽或交叉钢筋是否符合设计要求，主要检查现场实体外观尺寸与钢筋规格等。

6 结语

作为真正的民生工程，加装电梯的施工质量直接关系到我们是否可以惠民到实处。锚杆静压桩及基础筏板的施工是整个电梯能够稳固的关键，在加装电梯的施工过程中，希望所有参建单位都能够高度重视施工质量的管理与验收，尤其在桩基基础分部分项工程的施工时要严格按照国家的法律规范进行设计与施工，为“悬空老人”可以顺利下楼“保驾护航”。Q