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静压预应力管桩常见施工问题分祈及处理措施韩金龙(福建省东辰建设工程集团有限公司福建福州350001)摘要介绍了静压高强预应力管桩施工实践中经常出现的技术问题，并对问题进行原因分析，提出相应的对策和措施。
关键词静压预应力管桩施工处理措施中图分类号:TU 753文献标识码:A文章编号院1672-9064(2017)05-108-02|淺名鈦： 企业平台IS S N 1672-9064C N 35-1272/T K1静压预应力管桩简介随着工程建设项目的日渐扩容，施工工期要求的逐步提 升，静压预应力管桩以其独特的无噪声、施工效率高、工期 短、成桩质量可靠等优势而应运而生，特别是近年来大吨位 液压静力桩机的上市，为大直径管桩的广泛应用提供了良好 的设备条件，基于以上原因，静压预应力管桩广为建设单位 及设计人员所乐于采用。
2施工中常见问题及对策、措施静压管桩虽然发展较快使用较多，但施工实践中也遇到很多问题，需引起高度重视，并采取合理措施加以防范，以下 分类阐述。
2.1桩身破坏(爆桩）2丄1原因分析根据施工情况统计总结，造成爆桩的原因有以下几种：(1)桩身质量缺陷。
分外部缺陷与内部缺陷两种，外部缺陷一般存在漏浆、尺寸不规范、端头板不平直、管壁厚度不符 合规范要求等；内部缺陷主要存在桩身混凝土不密实、风化 碎石含量偏高、桩身离心不均匀及桩身配筋不符合规定等。
如笔者对某工程所爆桩的破碎混凝土面进行观察，发现存在 不同程度地空洞、蜂窝、砼不密实等质量问题;在另一工程的 爆桩观察中发现其离心严重不均匀，壁厚110mm 的管桩有 40mm 厚的管壁只为砂浆。
(2)地层问题。
发生爆桩的地层主要在砂层中，特别是厚层密实砂层中，如某工程共爆桩39根，均是发生在穿越砂层 过程中所造成，特别是桩身要穿透或桩尖以其作持力层时， 发生爆桩的比率最大，砂层由于其沉积规律存在上细下粗的 颗粒，沉桩阻力随着进入砂层的深度增加而增大。
另外一些 建设项目下部回填土后人为存在地下障碍物，主要是大块建 筑垃圾、条石、废模板等，还有一些为地下不明障碍物，这些 都是发生爆桩的隐患。
静压预制桩的常见质量问题及预防措施摘要静压预制桩基础是一种新型的深基础类型,特别适用于对噪音有限制的市区内作业。
但靠近原有建筑物桩基施工较困难,单桩承载力相对较低,对土体适应有一定的局限,压桩过程中容易出现质量问题,而且情况复杂,对发生的问题要弄清原因,采取相应的预防处理措施。
关键词静压预制桩;压桩;质量控制1静压预制桩与土体的作用机理静压预制桩在压入土体的过程中,以桩体本身的重量作为反作用力,以克服压桩过程中的桩端阻力和桩侧壁摩阻。
当桩身在垂直静压力的作用下沉入土体时,桩周土体发生急速而剧烈的挤压变形,土中孔隙水压力骤然上升,土体的抗剪强度大幅下降,这时桩体很容易沉入土中。
2静压预制桩的施工程序施工现场情况勘察→编制施工方案→订购(制作)预制桩→测量定位→压桩→接桩、再压桩→送桩。
1)测量定位。
施工前放好轴线并标志在永久固定体上,以利于复核桩位。
再放好桩位,在桩位中钉一根短钢筋,并涂上明显标志,由于桩机在行走过程中会挤动标志,因此,在桩机基本就位后利用周边控制轴线对桩位进行复核,控制桩位的最大偏差不大于20mm。
2)压桩。
用汽车起重机将预制桩吊离桩堆,送到桩架前,桩身对着经纬仪方向的侧面弹出基线。
起动压桩机纵向和横向行走油缸,将桩尖对准桩位,开动压桩油缸将桩压入土中1m左右后停止压桩,通过两台正交设置的经纬仪对准已弹出的基准线,调整桩在两个方向的垂直度,首节桩体是否垂直是保证成桩质量的关键。
垂直度满足要求并经现场监理确定后开机沉桩,通过夹持油缸将桩夹紧,然后通过压桩油缸将压力施加到桩体上。
压桩力由压力表反映,当压力达到一定的限值时,压桩油缸三缸同时起动施压,这时压力表读数反而会下降,随着施压再逐渐升高,要特别注意压力表值和施工压力的换算。
在压桩过程中要认真记录每个行程桩入土深度和压力表读数的关系,以判断桩的质量和承载力。
当压桩油缸数不变时,压力表突然上升或下降,要停机对照地质资料分析(一般不宜停在沙土层),确定是否产生断桩现象或是遇到障碍物。
浅析静压桩常见质量问题与控制措施摘要: 静压桩作为一种施工工法，以其低噪音、小振动、施工速度快，成桩直观容易监控等特点，而越来越成为建筑工程基础的重要选择。
关于静压桩的优点，承载力的计算及其实践结果等问题，已经有大部分同行在不同的刊物上发表了众多文章，在此笔者就不作阐述，本文仅对工程实践中遇到静压桩的一些质量问题进行综合分析并提出解决方法和控制措施。
关键词:静压管桩；问题；分析；质量控制静压桩相对于锤击桩有诸多优点,近年来得到更广泛应用,其技术也更趋于成熟。
但在工程实践中也常遇到一些问题,下面总结工程实践中遇到的问题进行分析并提出一些质量控制方法。
1常见质量问题分析1.1桩尖达不到设计深度桩尖达不到设计深度的成因较多,常见的有以下几种情况。
(1)地下岩土层中孤石和障碍物较多或有坚硬岩土层,此种情况下甚至发生同一承台内,有的桩可压至持力层,有的桩压不下去。
(2)中断压桩时间过长。
由于设备故障或其他特殊原因,致使沉桩过程突然中断,延续时间过长,沉桩阻力增加,使桩无法沉到设计深度。
(3)接桩时,桩尖停留在硬土层中时间过长,造成无法继续沉桩。
发生管桩沉不到设计深度,应具体分析成因,找出解决方法才能继续施工,盲目加大压桩力强行沉桩,会造成桩身倾斜或断桩。
1.2桩体倾斜第一节桩初压即有较大幅度的桩端走位和倾斜,遇有此种情况可能在地面下不深处遇有障碍物,如旧建筑物的基础未清理干净、或回填层位中夹有大块石等,因此压桩前应将地面下旧建筑物基础、块石等清理干净。
1.3桩顶(底)开裂遇地基土质坚硬时,管桩有可能仍然压不到设计标高,在反复复压情况下,管桩桩身横向产生强烈应力,如果桩还是按常规配箍筋,桩顶混泥土抗拉不足开裂,产生垂直裂缝,为处理带来很大困难。
另一种情况就是管桩由软弱土层突然进入硬持力层,没有经过渡层,桩机油压迅速升高,桩身受到瞬间冲击力也容易引起桩顶开裂,处理上可事前改进桩尖形式(圆锥形桩尖易滑),事后用压力灌浆把桩底破碎混凝土粘结住。
静压桩施工质量通病、原因分析及防治措施一、桩身断裂1、原因分析（1）、桩身在施工中出现较大弯曲，在反复冲击的集中荷载下，超过桩身抗弯强度而断裂，这种情况出现主要由于：桩的长细比较过大，沉桩时又遇到硬土层；桩在制作过程中，桩身弯曲超过规定；桩尖偏离中轴线，沉桩时遇有硬土层把桩尖挤向一侧；沉桩时不垂直，在校正桩的倾斜时，使桩身产生弯曲；两节桩相接时，由于不在同一轴线上产生曲折；在饱和软粘土中沉桩时，超静孔隙水压力的影响和土方开挖产生过大的土压力差使桩身发生弯曲。
（2）、桩身质量不符合要求，桩身局部混凝土强度等级不足，受反复冲击荷载后产生横向裂纹并扩大而导致断裂。
（3）、在制作时，其堆放、起吊、运输过程中改变了受力状态产生裂纹或断裂。
控制每节桩的细长比，一般不应超过40；2、预防措施及处理办法施工前检查桩身弯曲情况，对桩身弯曲矢高大于0.1%桩长且大于20mm的桩或桩尖偏离桩纵轴线时，不宜用；施工前清除场内地下障碍物；应及时纠正在初沉时发生倾斜的桩；严格按操作要求进行接桩以确保上下两节桩在同一轴线上；在饱和软土中沉桩，要采取有效措施降低孔隙水压力，在沉桩完成后间歇两周以上才可进行土方开挖，且应分层挖土；确保混凝土质量；桩在堆放、起吊、运输过程中，严格按有关规定或操作规程执行；桩身出现断裂后，可根据工程地质条件等实际情况进行补桩。
二、沉桩达不到要求1、原因分析（1）、工程地质情况未能勘探清楚，尤其是持力层的起伏标高不明，致使设计考虑的持力层或选择桩尖标高有误。
（2）、局部有坚硬土夹层或砂夹层。
（3）、施工中遇到障碍物，如大块石头、旧埋设物等。
（4）、以新近代砂层为持力层时，由于新近代砂层结构不稳定，同一层的强度差异很大，桩打入该层时，进入持力层较深时，才能求出贯入度。
群桩施工中砂层越挤越密，最后就沉不下去。
（5）、桩机选择太小或太大，使桩沉不到或沉过设计要求的标高。
2、预防措施及处理办法工程地质情况应详细探明，做到工程地质情况与勘察报告相符；合理正确选择持力层或桩尖标高；遇有硬夹层时，可采用先钻后压法，以利沉桩，但桩尖至少进入未扰动的土层中4倍桩径深度；根据工程地质等条件，确定施工的最终控制标准。
分析静压桩施工法与常见问题症治摘要：近年来，随着我国经济的高速发展，建筑业也迎来了发展的春天，在建筑业蓬勃发展的过程中，各种新技术新工艺开始被广泛地开发和应用，这其中就包括静压桩施工法。
静压法施工一经利用就受到了建筑业的广泛关注，这种新型的沉桩工艺具有其他施工工艺无法比拟的优势，比如其施工无噪音，不会造成扰民和噪声污染，其单桩承载力大，可以极大地提高施工速度。
当然，静压桩施工法并非毫无缺点可言。
其工序繁杂，施工要求高，容易受多方面因素制约，这些问题会埋下桩基础的施工隐患，会导致建筑工程质量问题。
因此，必须着力研究静压桩施工法的常见问题，并对其进行有效地整治。
本文主要分析了静压桩施工法的优缺点，并探讨了静压桩施工法常见的质量问题，提出了解决这些问题的具体措施。
关键词：静压桩；施工；问题；措施一、静压桩施工法的优点和缺点静压桩基础是一种主要的桩基础，目前，在建筑行业的应用比较广泛，这种施工法主要是通过静力压桩机械设备以其自身重量和机架上的配重提供作用力，并通过液压系统施加压力在桩顶或桩身上，以此将桩压入地层中的沉桩工艺。
此沉桩工艺和别的施工工艺有着很大差别，它有其自身优势，但是这种施工方法并不是完美无缺的，具体的施工中常会出现这样那样的问题。
（一）静压桩施工法的优点：1、采用静压桩施工法可以取得很好的经济效益，可以节省工程成本。
和其他桩型施工不同，静压桩施工可以昼夜不停连续工作，这种不间断施工可以有效地缩短工程的建设工期，可以降低工程的资金消耗。
同时，采用这种桩型先进的工作原理，不需要再投入大量的人力物力进行土方工程填埋等工作，可以有效地节省劳动力，减少施工中的人工费用。
当然，这种桩型整体施工的劳动强度较低，机械操作简单，工程量小。
因此，可以很好地节省工程成本，便于获取更高的经济效益。
2、静压桩施工法可以取得良好的施工效果。
主要表现在这种沉桩施工工艺可以保证施工现场的清洁，不会造成施工现场的杂乱无序和施工污染。
静压桩的沉桩机理及常见问题分析摘要：本文探讨了静压桩在沉桩过程中的机理,阐述了沉桩的终压力与极限承载力的关系,并对工程中常见质量问题及处理方法进行了分析.关键词：桩基础施工1 前言静压法施工是通过静力压桩机的压桩机构以压桩机自重和机架上的配重提供反力而将桩压入土中的沉桩工艺。
由于这种方法具有无噪音、无振动、无冲击力等优点，适应今后对绿色岩土工程的要求；同时压桩桩型一般选用预应力管桩，该桩作基础具有工艺简明，质量可靠，造价低，检测方便的特性。
两者的结合便大大推动了静压管桩在广东地区的应用，使之有望成为广东今后桩基发展的主打产品。
人们在对《静压桩基础技术规程》千呼万唤的同时，也希望对静压桩的沉桩机理及工程实践中的应用有进一步的了解，本文为此作一介绍。
2 静压桩沉桩机理沉桩施工时，桩尖“刺入”土体中时原状土的初应力状态受到破坏，造成桩尖下土体的压缩变形，土体对桩尖产生相应阻力，随着桩贯入压力的增大，当桩尖处土体所受应力超过其抗剪强度时，土体发生急剧变形而达到极限破坏，土体产生塑性流动（粘性土）或挤密侧移和下拖（砂土），在地表处，粘性土体会向上隆起，砂性土则会被拖带下沉。
在地面深处由于上覆土层的压力,土体主要向桩周水平方向挤开，使贴近桩周处土体结构完全破坏。
由于较大的辐射向压力的作用也使邻近桩周处土体受到较大扰动影响，此时，桩身必然会受到土体的强大法向抗力所引起的桩周摩阻力和桩尖阻力的抵抗，当桩顶的静压力大于沉桩时的这些抵抗阻力，桩将继续“刺入”下沉。
反之，则停止下沉。
压桩时，地基土体受到强烈扰动，桩周土体的实际抗剪强度与地基土体的静态抗剪强度有很大差异。
随着桩的沉入，桩与桩周土体之间将出现相对剪切位移，由于土体的抗剪强度和桩土之间的粘着力作用，土体对桩周表面产生摩阻力。
当桩周土质较硬时，剪切面发生在桩与土的接触面上;当桩周土体较软时，剪切面一般发生在邻近于桩表面处的土体内，粘性土中随着桩的沉入，桩周土体的抗剪强度逐渐下降，直至降低到重塑强度。
砂性土中，除松砂外，抗剪强度变化不大，各土层作用于桩上的桩侧摩阻力并不是一个常值，而是一个随着桩的继续下沉而显著减少的变值，桩下部摩阻力对沉桩阻力起显著作用，其值可占沉桩阻力的50～80％，它与桩周处土体强度成正比，与桩的入土深度成反比。
粘性土中，桩尖处土体在扰动重塑、超静孔降水压力作用下，土体的抗压强度明显下降。
砂性土中，密砂受松驰效应影响土体抗压强度减少，松砂受挤密效应影响土体抗压强度增大，在成层土地基中，硬土中的桩端阻力还将受到分界处粘土层的影响，上覆盖层为软土时，在临界深度以内桩端阻力将随压入硬土内深度增加而增大。
下卧为软土时，在临界厚度以内桩端阻力将随压入硬土的增加而减少。
一般将桩摩阻力从上到下分成三个区：上部柱穴区，中部滑移区，下部挤压区。
施工中因接桩或其它因素影响而暂停压桩的间歇时间的长短虽对继续下沉的桩尖阻力无明显影响，但对桩侧摩阻力的增加影响较大，桩侧摩阻力的增大值与间歇时间长短成正比，并与地基土层特性有关，因此在静压法沉桩中，应合理设计接桩的结构和位置，避免将桩尖停留在硬土层中进行接桩施工。
3 终压力与极限承载力在静压桩施工完成后，土体中孔隙水压力开始消散，土体发生固结强度逐渐恢复，上部桩柱穴区被充满，中部桩滑移区消失，下部桩挤压区压力减小，这时桩才开始获得了工程意义上的极限承载力。
从大量的工程实践看，粘性土中长度较长的静压桩其最终的极限承载力比压桩施工时的终压力要大，在某些土体固结系数较高的软土地区，静压桩最后获得的单桩竖向极限承载力可比终压力值高出一二倍，但是粘性土中的短桩，土体强度经一段时间的恢复，摩阻力虽有提高，但因桩身短，侧摩阻力占桩的极限承载力的比例差异不大，最终极限承载力达不到桩的终压力。
因此桩的终压力与极限承载力是两个不同的概念，一些初接触静压桩的设计、施工人员往往将两者混为一谈。
两者数值上不一定相等，主要与桩长、桩周土及桩端土的性质有关，但两者也有一定的联系。
汕头市总结本地经验提出了自己的做法,对一些设计承载力较高的工程,终压力值宜尽量达到设计取值的1.5∽1.7倍,并视土质及布桩情况考虑复压;对于14∽21m的中长桩,终压力控制在设计值的1.7∽2倍以上,宜复压3次;而小于14 m的短桩,终压力控制在设计值的2∽2.5倍以上,并复压3∽5次。
广东省《静压桩基础技术规程》编制组通过大量桩基资料的统计分析，提出一个桩的极限承载力与终压力之间的关系经验公式：当L≤14m时，Quk=αRsm =（0.6～0.85）Rsm当14m＜L＜21m时，Quk=αRsm =（0.75～1.05）Rsm当L≥21m时，Quk=αRsm =（1.0～1.20）Rsm式中：Quk—静压桩单桩竖向极限承载力标准值Rsm—静压桩的终压力值桩长一些，土质好一些，土体恢复系数α可取上限值；反之取下限值。
这个经验公式有下列两个用途：一是已知终压力、桩长及土质情况，可以粗估静压桩的极限承载力。
如终压力为3600KN，桩长7m，土体恢复系数取0.6，则估算桩的极限承载力Quk =0.6×3600=2160KN；二是已知单桩竖向极限承载力、桩长和土质情况，可选择压桩时的终压力值。
如桩长为7m，土体恢复系数取0.7，要求桩的极限承载力达2400KN，则终压力值应为Rsm ≥2400/0.7=3430KN，所以可选用3600KN压桩机施压。
4 常见质量事故分析及处理总结土木建筑学会近年对一些静压桩工地质量事故进行咨询处理的一些案例，如白云区萧岗的华建苑工程，中山大学住宅楼工程，农垦公司住宅楼工程，晓港中干警宿舍，世纪广场商住楼工程等等,可以发现一些常见问题。
4.1 桩身上抬由于静压桩是挤土桩，在场地桩数量较多，桩距较密的情况下，时常后压的桩会对已压的桩产生挤压上抬，特别对于短桩，易形成所谓的吊脚桩。
这种桩在做静载试验时，开始沉降较大，曲线较陡，但当桩尖达到持力层，承载力又有明显增加，沉降曲线又趋于平缓，这是桩身上抬的典型曲线。
桩身上抬除了静载沉降偏大外，对桩而言可能会把接头拉断，桩尖脱空，同时大大增加对四周桩的水平挤压力,导致桩倾斜偏位。
在处理上施工前合理安排压桩顺序,同一单体建筑物一般要求先压场地中央的桩,后压周边的桩;先压持力层较深的桩,后压较浅的桩。
出现桩身上抬后一般采用复压的办法使桩基按正常使用，但对承受水平荷载的基础要慎重。
4.2 引孔压桩的问题为了防止桩间的挤土效应太大，或土质太硬而使桩身较短，施工中往往采用引孔压桩的工艺，即先钻比管桩略小规格的直径钻孔，深度是桩长的（2/3～1）L，然后将管桩沿预钻孔压下去。
引孔应随引随压，中间间隔时间不宜大长，否则孔内积水，一是会软化桩端土，待水消散后孔底会留有一定空隙；二是积水往桩外壁冒，削弱了桩的侧摩阻力。
对于较硬土质中引孔压桩还会有桩尖达不到引孔孔底的现象，施工完成后孔底积水使土体软化，使承载力达不到设计要求。
4.3 桩端封口不实当桩尖有缝隙，地下水水头差的压力可使桩外的水通过缝隙进入桩管内腔，若桩尖附近的土质是泥质土，遇水易软化，从而直接影响桩的承载力。
对于桩靴的焊接质量要求与端板间无间隙、错位,保证焊缝饱满,无气孔。
施焊对称进行,焊拉时间控制得当,焊接完成后自然冷却10分钟左右方可施打,因高温焊缝遇水后变脆,容易开裂。
工程上比较有效的补救技术措施是采用“填芯混凝土”法，即在管桩施压完毕后立即灌入高度为1.2m左右的C20细石混凝土封底，桩端不漏水，桩端附近水压平衡，桩端土承受三相压力，承载力能保持稳定。
4.4 桩顶(底)开裂由于目前压桩机越来越大，最重可达6800KN，对于较硬土质，管桩有可能仍然压不到设计标高，在反复复压情况下,管桩桩身横向产生强烈应力，如果桩还是按常规配箍筋，桩顶混泥土抗拉不足开裂，产生垂直裂缝，为处理带来很大困难。
另一种情况就是管桩由软弱土层突然进入硬持力层，没有经过渡层,桩机油压迅速升高,桩身受到瞬间冲击力也容易引起桩顶开裂,如果硬持力层面不平整,桩靴卡不进土引起桩头折断破碎,桩机油压又下降,再压时压力不稳定,吊线测量桩长发现比入土部分短。
处理上事前改进桩尖形式(圆锥形桩尖易滑),事后用压力灌浆把桩底破碎混凝土粘结住,适当折减承载力设计值。
4.5地质构造带广州市区不少地段处在地质断裂破碎带上，如麓湖断裂带、瘦狗岭断裂带等,在这些场地采用静压桩，由于受构造断裂的影响，地层结构受到改变，破碎带作为地下水通道常软化持力层。
压桩时虽满足终压力及桩长要求,而静载时桩又不合格。
不合格桩长范围可从8米至30米都会出现，与规程统计的经验公式完全不符，在瘦狗岭断裂带曾有压桩长80米仍止不住,可见由于土体的破碎加上水的润滑,土的抗剪强度基本散失,压力不再随桩长的增加而增加,这要特别引起重视。
对于有软硬夹层，尤其是硬夹层不厚的情况下，施工时桩尖到达硬夹层，由于超孔压的反向作用，使桩的终压力满足设计要求，而施工完成后随孔压消散，土抗剪强度还没恢复，静载时桩尖土承受更大的压力，传递到软弱下卧层后引起该层土压缩增大，进而桩顶下沉增加,位移不满足要求。
4.6基坑开挖由于静压桩逐渐用在高层建筑中,基坑开挖不可避免。
应根据开挖深度考虑是否需要先围护开挖再沉桩的方案。
边打桩边开挖是不可取的,先打桩后开挖应考虑对称均匀,如在中间开挖把土堆在周围就会造成四周和中心的土体高差悬殊,同时超孔隙水压及震动会使管桩倾斜或折断,所以合理制定基坑开挖方案是必不可少的。
5 结语静压桩的沉桩机理非常复杂，与土质、土层排列、硬土层厚度、桩数、桩距、施工顺序、进度等有关,有待进一步研究。
静压桩施工中出现的问题也各种各样，最常用的处理方法是提高终压力进行复压。
往往桩在做完静载试验发现不合格后，还要增加静载试验或大应变检测，以确定更大范围不合格桩数量分布。
有时基坑已开挖，桩头已凿去位置难确定，压桩机撤出现场，复压或补桩有一定困难，这就要采取其它一些措施处理不合格桩，如灌浆补强、降低桩承载力标准或扩大承台等。
相信随着工程实践的不断丰富，能为静压桩规程的制定提供更多的素材。
