端承桩管桩的爆桩分析

锤击预应力管桩爆桩分析和应对措施摘要：在本文中首先分析了锤击预应力管桩爆桩的各种原因，然后探讨了减少爆桩的相关措施，以便于降低工程事故，提升工程质量，减少资源浪费。

关键词：锤击预应力管桩；爆桩；原因；应对措施锤击预应力管桩的工作原理就是反复跳动桩锤产生冲击力及其自重，把桩身的摩擦力克服后，按照设计标高进行沉桩，对相关工程施工来讲，具有较强的现实意义，能够加快工程进度，实现更好的建设效果。

但是，在施工的时候，由于多种因素的存在会导致爆桩，笔者在本文中就此进行分析和研究。

引言：预应力管桩施工速度快、造价较低、单桩承载力较高，质量有保证，是目前多层、小高层建筑中常用的基础形式之一。

其中锤击沉桩法由于造价较低、对场地要求低、穿透性好而广泛采用。

然而锤击法相对于压桩法，其桩的完整性较差。

本文试以笔者监理的项目，讨论和分析爆桩的原因及应对措施。

该项目为于广州市南沙区，建筑面积12万多平米，基础为预应力管桩，桩径500，桩长40余米，单桩承载力2000KN。

地质情况依次为：填土层4米，淤泥层19米、细砂层6.5米、中粗砂层9米、全风化岩层4米，其下为强风化岩持力层。

总桩数近8000条。

施工过程中出现了多次断桩，爆桩头现象，为了保证工程质量、分清责任，以减少断桩，爆桩现象，现场进行了多次专题讨论和研究。

一、锤击预应力管桩爆桩原因1.地质因素其一，爆桩头易发生于砂层中，尤其厚层致密的砂层。

在标贯击数大于50的砂层中，桩身要穿透该层时，经常出现爆桩头情况。

主要是因为砂层的颗粒上细下粗，随着入砂层深度的增加，沉桩阻力越来越大，在即将穿透砂层与设计持力层深度相似的情况下，极有可能发生爆桩。

其二，地质报告表明，通过淤泥层后有砂层的厚度约为15米，刚进入砂层的时候，贯入度骤变，突然变小，有时反弹力大大超过设计值，或者前两节桩由于淤泥的原因难以对垂直度很好的控制，导致桩头偏心受力，也会出现爆桩现象。

其三，由于砂层较厚，导致在施工的时候需要长时间的进行锤击，锤击数高也会导致打爆桩、打断桩。

PHC管桩静压机施工爆桩情况分析PHC管桩静压机施工工艺因经济效益好、施工速度快、成桩质量可靠性高、无噪音等优点大量用于工程地基处理中。

但因为各地地层差异，岩层、岩性的变化，地下障碍物等，施工过程中会造成PHC管桩爆桩。

下面我就PHC管桩爆桩原因进行一下简单分析，不足之处请多指正。

地层变化引起的爆桩。

岩层复杂，岩层软硬层交接位置强度变化大，岩面起伏变化较大，岩面出现倾角均会造成爆桩。

尤其是岩面倾斜会使桩底发生侧滑，将桩折断，此种破坏形式爆桩位置一般发生在桩底以上三到五米位置（见图一）。

在软硬交接层，两种岩层交接面强度发生较大变化时，桩底接触到此交接层，压力值会陡增，桩身入土速度停止或明显减缓，如未察觉仍继续加压，桩身无处释放快速增加的承载力，虽未达到桩身破坏的承载力也会造成爆桩。

此种爆桩位置位于端头板、桩尖、接桩焊口位置（见图二）。

针对此情况为避免爆桩可采取三种方法进行处理：1增加桩尖强度，选择刚性大，厚度大的钢板制作。

2宜选用开口桩尖。

3在进入软硬交接层前0.5米位置降低压桩速度，仔细观察压力表变化，在达到设计荷载3/4时持荷慢压也可持荷略微停顿，待桩身匀速入土时再加压到设计压力值。

地下障碍物造成的爆桩。

现在好多工程在回填的湖泊、池塘、溝渠上面打桩，回填土中存在大量建筑垃圾，对管桩施工造成破坏。

例如石块卡到桩底，对桩底造成破坏引起爆桩；地下障碍物对桩身造成倾斜，使桩身受力不在一条直线上或使桩身产生弯矩造成破坏；同时地下障碍物还会使桩尖变形，不仅失去桩尖作用，还使桩尖形成了“钢板障碍物”，造成桩底受力不均造成爆桩。

解决方法：1宜采用实心高强锥形砼桩尖，增强其回填土层的穿透力。

2加强垂直度控制，如果在2-4米遇有障碍物，造成桩身倾斜，可将桩体拔出，回填砂子夯实后，略微反倾斜方向沉桩，如果埋深较大，可调整静压机使抱桩器、送桩器沿倾斜方向沉桩，切勿强行扳拉恢复桩身垂直度。

桩身质量问题引起爆桩。

桩身砼强度、钢筋对称张拉均匀程度、端头板平整度、裙板部位砼是否密实有无空鼓、箍筋加密区长度和间距等原因都会引起爆桩。

关于管桩施工破损情形的原因分析摘要：本文简要地分析了管桩在锤击法施工过程中，管桩的受力情况，并根据管桩的破损位置和破坏特征，在地质条件、施工控制和管桩质量等方面来分析其破损原因及其造成的因素，为控制好管桩破损率提供理论依据。

关键词：锤击法受力分析地质条件施工控制管桩质量一．前言管桩在我国有二十多年发展历程，管桩行业得到迅速的发展，产品年产量也不断的提高，现在全国生产预应力管桩企业近500家，全国管桩产量约3亿米。

目前，预应力管桩正在从沿海向内陆发展，相信在不久的将来，管桩会在全国地质条件允许的各大中城市普遍推行。

但是，我们面对的管桩施工（尤其锤击法）中破损问题，以3亿米年产量，破损率0.2%算，每年造成管桩破损报废约60万米，经济损失约6千万元。

而随着管桩生产工艺不断成熟，生产质量和施工质量的提高，且国家和行业都制定了一系列规范和标准，管桩破损得到了一定的控制。

但是，实际工作情况与地质条件千变万化，某些因素或情况是规范和标准中没有涉及到的，这就需要我们在实践中探索和总结。

本单位对管桩生产与施工进行了近二十年质量管理与跟踪，现将锤击法施工破损的情形及其原因做简要分析，若有不当之处，请专家提出指正。

二、管桩锤击法施工受力分析凡造成物体破坏的，都是因为物体受力超过自身性能极限。

管桩破损同样是由于管桩在施工过程中，受到各种性质的应力超过桩本身的性能极限而造成。

因此，分析管桩破损的原因，首先对管桩施工中的受力进行分析。

管桩锤击法施工过程是动力学问题，是功能守恒的过程。

油气混合体爆炸后给锤以压力，同时将锤头提起，使它具有势能，锤头以自由落体方式由势能转变为动能，冲击桩帽产生的冲量经垫层缓冲后冲击桩的顶部，桩获得能量克服岩土阻力而入土；这一锤击能转换结束后桩入土就停止，接着来第二、三锤……。

势能做的功就是打击桩的合力乘以入土深度。

该桩在施工时，若桩锤刚性冲击桩头，则很容易造成桩头混凝土破坏。

因此，桩头受到的冲击力与垫层厚度有关，适当厚度的垫层可延长冲撞接触时间，缓冲反弹，减小桩头受到的冲击力。

浅谈硬土层大直径PHC管桩施工爆桩率控制发布时间：2021-04-09T12:03:28.277Z 来源：《科学与技术》2020年35期作者：王震1 潘清波2[导读] 在大型火力发电厂，地基处理工作是一切工作的根基，王震1 潘清波2山东电力工程咨询院有限公司山东省济南市 250013 1山东电力工程咨询院山东省济南市 250013 2摘要：在大型火力发电厂，地基处理工作是一切工作的根基，近些年，PHC管桩施工工艺经常运用在各个项目上，而爆桩率的控制是极重要的一环。

如果管桩施工过程中，爆桩率较高，会因补桩、检测等因素直接导致工期滞后、成本增加等不利后果。

本文以鲁西发电2×60万千瓦发电工程为依托，浅谈在硬土层管桩施工爆桩率控制。

关键词：硬土层；PHC；爆桩鲁西电厂位于济宁市所辖邹城市太平镇境内，其岩性主要由粉土、粉质粘土、粘土、粉细砂、中粗砂等构成。

其中粉质黏土层、中粗砂层较厚（平均厚度4米以上），试验修正后标贯击数达到16击以上，沉桩有一定的困难。

项目初期共施工95根，桩头破损6根。

前期共施工95根，桩头破损6根，破损率6.3%，破损率太高，桩头破损多出现在桩尖进入⑤-3砂层时，而且锤击数并不是特别高。

通过不断的试验研究，我们总结出一套管桩爆桩率管控方法，最终将全场爆桩率降至0.5%以内。

下面我们从简述一下硬土层爆桩率管控的要点（以直径600的管桩为例）。

1.对送桩器进行优化设计并对桩帽进行改进1）送桩器优化设计传统的插销式送桩器底板直接与管桩端板接触，很容易因较高冲击力引起桩头破损；其次，十字插销起到固定送桩器的作用，但十字插销外径要比管桩孔径小许多，因此在施工过程中，送桩器底部容易移位，底板与端板接触面积变小或送桩器底板倾斜而产生集中应力，从而造成桩头破损。

对此，我们将送桩器改为套筒式送桩器，套筒深度为250mm，内径为620mm。

此套筒包裹住管桩桩头，有效的固定送桩器，避免了集中应力的产生。

关于爆桩原因分析讨论处理方案参加单位：贞元集团总工办：张一分贞元房地产开发有限公司：李俊法、成新光、岳正青、卢宏伟河南省建筑设计研究院：付进省、付普超勘察单位：信息产业部电子综合研究院：王占高郑州广源建设监理咨询有限公司：邵长东、张勃然、任其伟2009年8月29日上午由建设单位、监理单位、施工单位和生产厂家在甲方现场办公室共同对枫林水郡二期D地块工程桩爆桩原因进行分析讨论：分析原因：造成爆桩的主要原因有：①桩身的质量原因；②现场施工工艺的原因；③地质情况原因；④单桩承载力设计值保守原因；通过对管桩施工情况汇总如下：①材料方面：每车桩进厂时都有桩厂出具的产品合格证及管桩质量自检报告，管桩进入现场通过管桩外观检查并没有发现外观质量缺陷。

②施工工艺方面：现场所施工的每一根桩都经过现场监理的旁站监督，对施工工艺要求的桩身垂直度、接桩焊接和空位单技术参数的检查均符合管桩施工工艺要求。

③地质方面：勘察报告显示：地面下15~16m处有一软弱土层会影响对桩的约束力，该土层的约束力小于大压力作用时桩身产生向外的拱力，现场大部分在此爆桩；第8、9层土质相对比较复杂，第9层土为卵石层，分布不匀，在较大外力时会由于土质不匀，有硬物或卵石致使桩产生偏心受压，桩下端位移产生爆桩。

④设计方面：从设计方面单桩承载力（2200kN）较大也是导致爆桩的原因之一。

经过对上述爆桩原因的分析，总结出以下四个方案：1、调正桩长变短，增加桩位数量。

2、在现有的情况下在桩头上加桩尖继续压桩，先做少量试验合格后再大量施工。

3、采用螺旋钻引直径400mm的孔后再压桩。

4、采用引135mm小孔后，在桩头上加桩尖继续压桩。

按上述结论项目部、监理部建议公司组织设计勘察施工等参加单位进一步论证，确保爆桩问题得到有效解决。

最终确定的桩基施工方案：一、桩基施工前，先开挖土方，缩短压桩桩身的入土长度（因为：入土长度越长摩擦力越大，和爆桩成正比，桩车身越长，容易折、爆桩的系数高）挖土深度爆桩桩机的工作面和桩位设计标高（﹣7.25m）上50cm处停止开挖，再将桩机移到开挖后的坑基内压桩。

静力压桩施工事故典型案例分析一、由于地质原因造成施工事故施工地点：东郊十里铺村城中村改造工程施工经过：该工程设计要求400×400混凝土静压桩，标号C30，设计压力700T，三节装钢帽连接，无桩尖。

在施工过程中在同一桩位连续更换三根桩在送下7～8米时在同一侧出现多道横向裂纹，此时压力表显示压力480T。

事故分析：在桩位下部7～8米存在原基础等障碍物存在，在施工过程中由于原设计无桩尖，导致管桩无法穿透障碍而损坏。

处理措施：用送桩器压入10～11米深，再重新换桩压入至额定压力。

处理效果：无断桩现象发生。

二、由于主机手操作不当造成事故施工地点：文景观园小区施工经过：该工程设计要求500×500混凝土静压桩，标号C40，设计压力650T，两节装钢帽连接，无桩尖。

在施工过程中连续有近十几根管桩三面出现多道横向裂纹，并且有一面裂纹宽度达到1mm以上，而此时压力不到100T。

事故分析：由于施工工期紧张，主机手在操作桩机时还没有等到桩机调平便示意吊机送桩，导致桩机未处于水平状态，在管桩进入土层后偏移逐渐加大，进而导致摩擦力剧烈增加，直观表现在无法平稳进桩，桩机抖动严重，主机手为了平稳桩机，试图调整长短船的位置而二次调整桩机，造成管桩中部受力过大而出现裂纹。

处理措施：平稳心态，精心施工，对已经断裂的管桩以1:2的比例重新补桩。

处理效果：无断桩现象发生。

三、由于吊机失误造成事故施工地点：银池品质天下小区施工经过：该工程设计要求500×500混凝土静压桩，标号C40，设计压力800T，三节装钢帽连接，无桩尖。

部分管桩在压力达到300T时爆桩。

事故分析：由于吨位较大，为了保证桩机达到正常压力，在施工中加装了0.8×1×0.6的方钢配重若干，导致在吊装过程难度较大，加之运送到工地的管桩出炉未达到48小时，温度较高，还未达到最佳凝固状态，吊机在操作时经验不足，仅凭感觉送桩，导致管桩起吊后多次碰撞配重，造成裂纹，以至于还未达到设计压力便已爆桩。

端承桩管桩的爆桩分析1、地质因素爆桩往往发生在砂层中，尤其是厚层致密的砂层。

在标贯击数大于50 的砂层中，桩身要穿透或桩尖以其作持力层时，爆桩现象是最多的；由于砂层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，爆桩一般发生在即将穿透砂层火灾进入与设计持力层深度相差不大的情况下发生。

另外，地层起伏过大、地下障碍物、遗留下来的老地基等，也会造成爆桩。

2、桩自身因素桩身质量缺陷一般包括外部缺陷和内部缺陷。

外部缺陷包括漏浆、端板不平和接头焊接质量差等。

在桩模合口处，若间隙太大，桩模合模时螺栓上得不紧，便会出现桩身合缝漏浆的现象。

若止浆措施不良，钢套箍与桩身结合处也会出现漏浆现象，这也会使桩头混凝土松散，极易破碎。

端板不平易使桩头易于打碎，桩身无法接长或桩头质量很差，从而导致传力性能差，桩顶部的混凝土应力集中而易破碎。

接头焊接质量差表现为焊接冷却时间不够，焊好后立即施打或焊缝遇水易脆裂，对接时，接缝间隙只有少量钢板填塞，锤击时应力集中引起接头破损。

内部缺陷主要包括桩身的混凝土不密实，风化碎石含量较高，桩身配筋不符合规范等，从而导致桩在堆放、吊装和运输过程中产生裂纹或折断。

3、施工因素在施打过程中，锤击机具选择或使用不当、桩顶与桩帽的接触面不平、桩顶未加缓冲垫等都会造成爆桩。

桩锤过小时，桩顶受打击次数过多，桩顶混凝土容易产生疲劳破坏而打碎；桩锤过大时，桩顶混凝土承受不了过大的打击力也会发生破碎。

桩顶与桩帽的接触面不平，替打木表面倾斜，桩沉入土中时桩身不垂直，桩锤、桩帽和桩身中心线不重合，使桩顶面倾斜，造成桩顶局部受集中应力而造成爆桩。

沉桩时，桩顶未加缓冲垫或缓冲垫损坏后未及时更换，使桩顶直接承受冲击荷载，也会造成爆桩的发生。

4、减少爆桩的措施锤击预应力管桩施工前应先做好场地的平整和测量放线的工作。

其质量的控制包括三大部分：（1）打桩前的质量检查；（2）施打过程的控制；（3）基坑开挖过程的控制和对已打管桩进行验收.只有认真系统的质量控制，才能确保施工质量，避免爆桩质量问题的出现，全并符合该工程的质量要求；其次是逐一检查外观质量，检查是否有破损、开裂、法兰盘内混凝土是否密室等，必要时凿开几节管桩检查钢筋的数量和直径；同时还应注意桩的堆放不得超过四层。

管桩施工中常见问题的分析与处理摘要：本文笔者结合某工程案例，重点介绍管桩施工中常见质量问题的类别、原因分析、常用处理方法。

关键词：管桩；单桩承载力；处理Abstract: in this paper the author combined with an engineering example, the paper focuses on the construction quality problems common in the pipe of the category, cause analysis, commonly used treatment method.Keywords: pipe; Single pile bearing capacity; processing测量放线差错；沉桩工艺不良，如桩身倾斜造成竣工桩位出现较大的偏差常用处理方法：打桩过程中，发现质量问题，施工单位切忌自行处理，必须报监理、业主，然后会同设计、勘察等相关部门分析、研究，作出正确处理方案。

由设计部门出具修改设计通知。

一般处理方法有：补沉法、补桩法、送补结合法、纠偏法、扩大承台法、复合地基法等，下面分别简要介绍：1、补沉法。

预制桩人土深度不足时，或打入桩因土体隆起将桩上抬时，均可采用此法。

2、补桩法。

可采用下述两种的任一种：（1）桩基承台前补桩。

当桩距较小时，可采用先钻孔，后植桩，再沉桩的方法。

（2）桩基承台或地下室完成再补静压桩。

此法的优点是可以利用承台或地下室结构承受静压桩的施工反力，设施简单，操作方便，不延长工期。

3、补送结合法。

当打入桩采用分节连接，逐根沉人时，差的接桩可能发生连接节点脱开的情况，此时可采用送补结合法。

首先是对有疑点的桩复打，使其下沉，把松开的接头再顶紧，使之具有一定的竖向承载力；其次，适当补些全长完整的桩，一方面补足整个基础竖向承载力的不足，另一方面补打的整桩可承受地震荷载。

4、纠偏法。