浅析静压式PHC管桩的沉桩机理及常见问题

PHC管桩基础施工常见质量问题的分析发布时间：2021-09-10T03:11:01.501Z 来源：《基层建设》2021年第17期作者：王猛[导读] 摘要：本文针对管桩基础施工中常见的质量问题，就其产生的原因和预防措施进行了分析和阐述，为加强管桩基础施工质量管理，确保和提高工程质量，优化施工方案提供参考。

山东省机械施工有限公司山东省 250021摘要：本文针对管桩基础施工中常见的质量问题，就其产生的原因和预防措施进行了分析和阐述，为加强管桩基础施工质量管理，确保和提高工程质量，优化施工方案提供参考。

关键词：PHC管桩施工控制要求；挤土效应；桩间距引言PHC预应力管桩基础由于其具有施工工期短、单桩承载力较高、检测方便、工程造价较低、对周边环境影响小等优点，近几年来在工程建设中得到广泛应用，由此而引发的许多关于管桩的质量问题也备受人们的关注。

根据近几年来管桩基础工程的施工经验，管桩基础施工中的质量问题通常为：压桩达不到设计的控制要求；桩位偏差及桩身倾斜率较大；桩端碎裂；桩身破损；单桩承载力达不到设计要求等。

我仅对管桩基础施工中常见的压桩达不到设计的控制要求和桩身破坏问题谈谈其产生的原因及应对措施。

一、压桩达不到设计的控制要求主要原因有：1 勘察钻孔密度不符合规定要求，勘探报告未能提供准确的地质资料；或设计选择持力层不当，或设计要求过高。

2压桩时遇到地下障碍物或厚度较大的硬隔层。

3压桩设备能力选择偏小，或压桩设备的夹桩箱破旧。

4 布桩密集或压桩顺序不当，使后压的桩无法达到设计深度，并使先压的桩上浮。

济南的某工地，设计采用Ф500管桩，当时做静载试验能够满足设计要求，由于特殊原因一年后重新做试验桩基验收时发现因挤土效应造成管桩有些上浮，承载力达不到设计要求。

5 送桩过程中桩端被压碎或桩身被压断，无法继续压桩。

6 采用静压沉桩终压值显示刚满足设计要求时就停压，并且没有进行复压，桩端遇到落实的粉土或粉细砂层时，会产生“假凝”现象，也很可能造成极限承载力不够。

PHC 桩施工的质量通病及预防措施预应力高强混凝土管桩(简称PHC 桩)，是专业工厂里采用先张法预应力和离心成型工艺，经过蒸压养护而制成的一种空心圆筒体的等截面构件，通过锤击或静压的方法沉入地下作为建(构)筑物的基础。

这是一种新型的基桩，由于它的卓越性能，广泛应用在工业与民用建筑、桥梁、港口码头、水利工程等，在国家建设中发挥了愈来愈大的作用。

PHC 桩在施工过程中，会碰到各种质量通病，主要有：1、沉桩困难，达不到设计标高；2、桩偏移或倾斜过大；3、桩达到设计标高或深度，但桩的承载能力不足；4、压桩阻力与地质资料或试验桩所反映阻力相比有异常现象；5、桩体破损，影响桩的继续下沉。

下面逐一对这几种质量通病进行分析：一、沉桩困难，达不到设计标高主要原因分析：1. 压桩设备桩选型不合理，设备吨位小，能量不足。

2. 压桩时中途停歇时间过长。

3. 压桩过程中设备突然出现故障，排除时间过长；或中途突然停电。

4. 没有详细分析地质资料，忽略了浅层杂填土层中的障碍物及中间硬夹层、透镜体等的存在等情况。

5. 忽略了桩距过密或压顺序不当，人为形成“封闭”桩，使地基土挤密，强度增加。

6. 桩身强度不足，沉桩过程中桩顶、桩身或桩尖破损，被迫停压。

7. 桩就位插入倾斜过大，引起沉桩困难，甚至与邻桩相撞。

8. 桩的接头较多且焊接质量不好或桩端停在硬夹层中进行接桩。

相应预防措施：1、配备合适压桩设备，保证设备有足够压入能力。

2、一根桩应连续压入，严禁中途停歇。

3、进场前对设备进行大修保养，施工时进行例行检修，确保压桩施工时设备正常运行。

避开停电时间施工。

4、分析地质资料，清除浅层障碍物。

配足压重，确保桩能压穿土层中的硬夹层、透镜体等。

5、制定合理的压桩顺序及流程，严禁形成“封闭”桩。

6、严把制桩各个环节质量关，加强进场桩的质量验收，保证桩的质量满足设计要求。

7、桩就位插入时如倾斜过大应将桩拔出，待清除障碍物后再重新插入，确保压入桩的垂直度。

PHC静压桩原理及问题分析发布时间：2021-05-28T10:08:08.657Z 来源：《基层建设》2021年第3期作者：郭晓宽[导读] 摘要：近几年，随着环保政策越来越严格，桩基工程市场需要寻找新的突破点，静压管桩施工随之而生，其施工重要性不言而喻。

中铁建设集团华北工程有限公司天津 300000摘要：近几年，随着环保政策越来越严格，桩基工程市场需要寻找新的突破点，静压管桩施工随之而生，其施工重要性不言而喻。

本文首先对PHC静压桩的原理进行介绍，其次根据本工程的使用情况，对于PHC管桩施工过程中产生的问题进行总结分析，并提出行至有效的解决办法，希望对以后提升PHC管桩的施工质量提供参考。

关键词：PHC预应力管桩；静压桩施工；措施1 前言桩基工程作为建筑物的根基，必须有足够的技术支持和有效的质量保证措施，才能确保工程质量达标，进而保障整个建筑物的安全可靠和稳固。

由于预应力混凝土(PHC)管桩能在PC工厂进行标准化生产，有完善的工艺流程，成桩质量容易保证，而静压桩具有无噪声、无污染、可持续的特征，目前已被广泛地应用在桩基工程中。

2 工程概况邯郸东悦城施工总承包工程项目位于邯郸市东部新城片区，北邻丛台东路，南邻娲皇路，东临廉颇大街。

该工程1～2#楼桩基采用预制高强度预应力钢筋混凝土管桩（PHC500-125-AB），桩基设计等级为乙级，采用液压静压桩工法施工，施工时无桩尖。

施工现场场地不平整，送桩深度约7~9m。

桩点统计表图1 1#楼送桩深度图2 2#楼送桩深度图3 场地土层主要特性表3 PHC静压桩工艺原理静压预制桩通常适用于粘性土、粉土、砂土等土层，不适用于石灰岩、含孤石和障碍物多、有坚硬夹层的岩土层中应用。

该工程采用抱压式液压压装机，压桩机构以压桩机自重和机架上的配重提供反力，利用夹板夹紧桩身，依靠夹板的摩擦力为管桩下沉提供动力，以实现建筑基础构造期望的水平。

压桩过程中要依靠不同方向的两台经纬仪校正与跟踪监控桩身垂直度。

PHC管桩静压法施工相关问题探讨摘要：本文根据工程实例，对静压PHC管桩基础在静载抗压试验中出现的异常沉降现象剖析其产生的主要原因并提出类似工程桩基施工时相应的处理对策，并据此总结了今后设计和施工中应注意的问题。

关键词：PHC管桩；异常沉降；原因分析；处理对策随着预应力管桩生产工艺与施工技术的日益成熟，虽然PHC管桩具有以下优点：设计选用范围广（有不同管径和多种桩节长度，既适用于多层建筑，也可用于50层以内的高层建筑）；对桩端持力层起伏变化大的地质条件适应性强；桩身混凝土强度高决定了单桩承载力较大，且单位承载力造价相对低廉；沉桩工效高工期短；成桩质量可靠和监控检测方便；现场整洁与文明施工。

因其具备以上显著优势，故管桩在沿海地区才得以广泛应用。

但因其毕竟属于隐蔽工程，存在土层地质条件的复杂性及施工机具与工艺的局限性，导致现场成桩质量难以有效控制，在实际应用中出现了一些桩身承载力异常等诸多问题。

本文结合已实施的工程实例，对静压PHC管桩在此类软土地基的静抗试验中出现异常沉降的原因进行了分析并提出相应的处置对策，为今后类似工程桩的施工质量控制提供借鉴。

1 工程概况某新校区工程为五层建筑面积14500m2 ，基础采用预应力管桩基础，双桩承台，布桩平面系数为2.6%。

Φ400（壁厚90mm）、Φ500（壁厚100mm）的设计单桩竖向承载力极限标准值分别为3100KN、4300KN，而设计终压值只为2500KN、3500KN，约为设计单桩竖向承载力极限标准值的80%。

按照管桩公司提供的数据，设计单桩竖向承载力极限标准值接近桩身容许承载力。

根据地质勘察报告，场地岩土层分布从上到下分别为：2 竖向静载荷试验异常沉降情况首先，按照规范中对工程桩的抽检要求，对照地勘报告，工程桩施工完成并满足规范规定的时间间歇后，随机对两根桩进行竖向载荷试验自检。

该新校区的1#楼桩基础按设计要求的终压力值（Φ400管桩终压值为2900KN，Φ500管桩为4100KN）进行施工完成隔7天后进行复压抽查发现有些桩桩的承载值达不到设计要求，且出现桩身下沉情况，其中一根Φ500桩加载到六级时沉降突然加大，桩身开始滑行下沉，至沉降量达500.77mm后压力值才达到设计要求的终压力值为4100KN；另一根径Φ400桩，加载到六级时沉降突然加大，桩身开始滑行下沉，至沉降量达800.77mm后压力值才上升达到设计要求的终压值为2900KN，沉降量达达到908.91mm。

■施工技术2017 年静压P H C 管桩施工常见问题及解决核心思路黄金凤(厦门市杏林建发工程监理有限公司，福建厦门361000)摘要P H C 管桩在建筑工程中的应用越来越广泛。

而P H C 管桩在工程施工中的应用仍存在着许多问题，特别是在软土中挤土效应问题。

分析了静压P H C 管桩施工常见的问题，并对这些问题提出了有效地解决方法。

关键词P H C 管桩施工;挤土效应；常见问题;解决办法0引言由于静压P H C 管桩的特点，使得P H C 管桩技术越来越 得到建筑相关工作人员的重视，大量的基础工程中都使用了 P H C 管桩技术。

静压P H C 管桩受力原理存在一定的复杂性和区域差异性，较为讲究技术性及实践性。

在场地施工前，需 要将勘察报告和试桩结合在一起进行研究，尽量掌握多的地 层分布信息，对静压P H C 管桩的受力原理和承载原理进行 分析，以方便进一步推广这项技术。

1静压PHC 管桩施工存在的问题1.1桩身抬高在静压P H C 管桩的施工过程中，受挤土效应的影响，可能会出现局部桩身抬高的现象，由于工期紧、数量大，压桩的 速度会相对较快，可能会出现端承摩擦桩或者端承桩不均匀 沉降的现象。

1.2桩身破坏的现象①由于施工场地的地表层泥土承载力不够，桩基在压桩 过程中出现了桩端应力过于集中，桩帽下滑掉落或桩头爆裂 的现象。

也因为桩身材料质量达不到使用要求或者施工过程 中压力值与设计要求不一样而出现桩身损坏②因为桩机 施工压力值超过了标准;③因为施工过程中由斜桩现象导致 的桩端不平整现象。

1.3浅层障碍导致无法沉桩a 钢梁应力云图图14吊篮受力分析图结构位置处的大跨度自平衡式拉锁幕墙的牛腿、自平衡桁 架、张弦桁架桁架及幕墙玻璃的吊装方法，通过受力分析，总 结出此类大跨度自平衡式拉锁幕墙的吊装技术。

参考文献[1]蒋凤昌，苏军,费振华，等.拉索结构点支式玻璃幕墙的施工技术[J ].施工技术,2003(06).[2] 万亚君.张弦梁结构的施工技术及关键问题研究[A ].第十二届全国现代结构工程学术研讨会暨第二届全国索结构 技术交流会论文集[C ] ,2012.[3] 侯茂盛.玻璃幕墙工程技术规范简介[J ].工程建设标准化，1996(05).[4] 陈群运,卫书满,周复明.卷扬机/滑轮组方式吊装三峡工程地下电站进水口快速闸门[J ].水利电力机械，2007(02).■82•第11期（总第199期)施工技术_在很多静压P H C管桩施工中，地质勘察报告都不会对 浅层障碍物以及部分区域的土层情况进行特别的强调，这就 导致实际施工过程中时常会出现碰到3 ~ 4m老基础与大孤 石的现象，同时还会容易触碰到20m左右较深层的密实砂层 与硬塑老粘土，一旦出现这种情况，就会使工程无法继续进 行，影响整体施工进度。

静压桩的沉桩机理及常见问题处理论文导读：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。

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。

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。

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。

关键词：静压法，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的应用，使之有望成为今后桩基发展的主打产品。

下面介绍一下静压桩的沉桩机理及工程实践中的应用。

论文格式。

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。

PHC管桩施工常见问题及防治对策1、露桩和短桩由于持力层高低起伏，设计对桩长未及时调整，当桩插入持力层一定深度（一般为2米）就无法打入而终止，使桩身露出设计桩顶过多（一般1-2米，多则5-6米）而形成露桩。

同样，由于持力层起伏变化，沉桩到设计标高还未进入持力层或贯入度还很大，仍需继续沉桩，就形成了短桩。

（一）原因分析（1）勘测资料误差较大或勘测精度不够，未能查清持力层起伏变化情况和持力层性质。

（2）持力层变硬，沉桩时难以继续打入。

或持力层变软，沉桩时贯入度太大，还要继续沉桩。

（3）打桩机械与设计桩长及持力层性质不匹配。

打桩机能量小，使本来还可继续打入的桩而被迫终止；或打桩机能量太大，使本来已满足贯入度要求的桩还能继续打入。

（二）防治及处理方法（1）查清原因。

首先从分析勘测资料入手，在持力层起伏变化较大处补充勘测。

重要柱子位置布置钻孔查清持力层深度和性质。

（2）现场试桩时根据试桩情况确定终止打桩的标准。

实行“双控”既控制桩长又控制贯入度。

对摩擦端承桩，以贯入度为主，桩长为副。

锤击式桩机，贯入度受锤重和打桩机械的影响较大，加以注意。

（3）设计单位根据试桩资料及时调整桩长，并通知管桩生产厂家，及时调整每节桩长与桩身匹配。

（4）如因打桩机械能量太小或太大，无法与桩长及地质条件相匹配，立即更换打桩机。

（5）对露出地面的桩应截桩。

截桩采用人工凿桩，方法是先将不需截除的桩身端部用钢抱箍抱紧，然后沿钢箍上缘凿沟槽，再行扩大截断，钢筋用气割法切断。

严禁使用大锤硬砸。

（6）短桩需要用高标号砼接桩。

2、斜桩桩在沉入过程中，桩身垂直偏差太大（规范规定，垂直偏差不得超过桩长的0.5%）形成斜桩。

据有关资料介绍，倾斜偏位超过25cm的管桩，承载力就会明显不足。

（一）原因分析（1）采用锤击式打桩时，桩不垂直，桩帽、桩锤及桩不在同一直线上。

（2）沉桩时遇到大块坚硬障碍物，如老基础、古河道石驳勘、大块石等，把桩挤向一侧，发生偏斜。

浅析静压管桩的施工及常见质量问题前言静力桩施工是通过静力液压桩机的液压系统以压桩机自重和机架上的配重提供反作用力而将预制桩压入土中的沉桩工艺。

这种施工工艺是目前桩基础施工中比较推行的一种桩基施工方法，该桩基的施工具有噪音小、无振动、无冲击力等优点，适应城市工程施工的要求；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。

这两个优点的结合便大大推动了静压管桩应用在建筑施工市场的地位，所以我们熟练掌握桩基施工规范的同时，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，本文为此一浅述。

1静力压桩的沉桩机理沉桩施工时，桩尖进入土体中时原状土的应力状态受到破坏，造成桩尖下的土体压缩变形，土体对桩尖和桩身产生相应阻力，随着桩贯人压力的增大，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反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，桩将继续下沉；反之，则停止下沉。

压桩时，地基士体受到强烈扰动，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。

随着桩的沉人，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人，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，与桩的人土深度成反比。

静压桩的沉桩机理及常见问题分析【摘要】静力压桩法施工工艺具有噪音小、无污染、施工速度快、同时在压桩过程中可以预估单桩承载力等特点，特别适用于城区建筑。

随着静力压桩机的不断改进和预制高强度预应力管桩技术的不断提高，静压桩将会越来越广泛的适用于城区建筑。

【关键词】静力压桩技术施工静力压桩是通过静力压桩机械以压桩机自重和机架上的配重提供反力将基桩压入土中的沉桩工艺。

这种施工法早在20世纪60年代开始研究使用，80年代随着压桩机械的发展和环保意识的增强进一步得到推广。

1.静力压桩的适用范围静力压桩法通常适用于高压缩性粘土层或砂性较轻的软粘土层，当桩须贯穿有一定厚度的砂性土夹层时，必须根据桩机的压桩力与终压力及土层的形状、厚度、密度、上下土层的力学指标、桩型、桩的构造、强度、桩截面规格大小与布桩形式、地下水位高低以及终压前的稳压时间与稳压次数等综合考虑其适用性。

适用上覆土层为素填土、牯土、粉质粘土、粉土、粉细砂，下卧桩端持力层可为卵石、砾石或基岩。

当上覆土层有建筑垃圾旧基础时，必须先清理干净，才能采用静力压桩法。

静力压桩穿透中粗砂能力较差，当土层中有较厚中粗砂夹层时，设计时应填重或考虑其它施工方案。

由于静压桩机机身庞大，移动不便．压妊夹具离桩机边有约3m 的距离，因此．当场地狭小，邻近有建筑物时不宜选用静压桩。

2.静力压桩的技术特点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，以确定更大范围的不合格桩数量分布。

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，这就要采取其他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。

静压法压桩力大于4000kN的压桩机，可穿越5--6m 厚的中密、密实砂层。