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1、PHC管桩施工及质量问题分析和处理 摘 要 本文首先综述现有几种基础的分类及优缺点，并对PHC管桩目前的应用情况做了分析，并以连江宝龙地产开发的冠海城为例，介绍了该项目的商业前景、工程概况、地质情况，桩基础设计的基本步骤。本文重点论述预应力高强砼管桩的施工工艺与方法，包括了施工前的准备、施工过程要注意的问题、质量控制要求、以及保证预应力管桩施工质量的措施、并就施工后对PHC管桩的检查验收做了介绍。同时本文还讨论以及在冠海程工地施工中遇到的若干问题的分析方法和处理方案。如对管桩设计长度达不到进行分析并提出相应的措施，施工时对周边建筑影响的分析和采取减少影响的措施，最后总结PHC管桩应用时应注意的
2、几个问题和工程实践中的实际合理做法。关键词 基础类型，桩基础设计 静压法施工，事故分析处理，减少挤压Abstract: This article first summarizes the existing several kind of foundations the classification and the good and bad points, and has made theanalysis to the PHC pie at present application situation, and take Lianjiang Baolong real estate developm
3、ent GuanHaicheng as theexample, introduced this project commercial prospect, the projectsurvey, the geological situation, pie foundation design basic step. Thisarticle key elaboration pre-stressed excels in cocren pie theconstruction craft and the method, including the question,the qualitycontrol re
4、quest which the construction before preparation, theconstruction process had to pay attention, as well as the guaranteepre-stresse Pie construction quality measure, and has made theintroduction after the construction to the PHC pie inspectionapproval. Simultaneously this article also discusses as we
5、ll ascertain questions analysis methods and the processing plan which meetsin the Guan HaiCheng work site construction. If to pie the designlength could not achieve carries on analyzes and proposedcorresponding measure, when construction and adopts the reducedinfluence to the peripheral construction
6、 influence analysis themeasure, finally summarizes when the PHC pie application should payattention in several questions and project practice reality reasonableprocedures.Keyword: Foundations Prestressed Spun High Strength Concrete Pile Construction Quality Control 第一章：前 言大树伤根即枯，无根即倒。基础是建筑物的根基，基础的稳定
7、，关乎整个建筑的安全。基础的工程量、造价和施工工期，在整个建筑工程中占相当大的比重，而且基础是地下隐蔽工程，工程竣工验收时埋在地下，无法检验，基础事故的预兆不容易察觉，一旦失事，难以补救，因此基础在设计和施工中均应该得到很高的重视。建筑上基础可分为浅基础和深基础1.2浅基础按照构造分类（1）单独基础：在建筑中，柱的基础一般都是单独基础。在膨胀土地基上的墙基础，往往采用独立基础。优点是节省材料，造价低，适用地质较好的地方；缺点是承载力不大，且对地基的要求高。柱下单独基础（2）条形基础：墙的基础通常连续设置成长条形，称为条形基础。优点：具有很好的稳定性，适用于地基承载力较均匀的地方。缺点：材料用的
8、比较多，对地基要求较高。墙下条形基础（3）筏板基础和箱形基础：当柱子或墙传来的荷载很大，地基土较软弱，用单独基础或条形基础都不能满足地基承载力要求时，往往需要把整个房屋底面（或地下室部分）做成一片连续的钢筋混凝土板，作为房屋的基础，称为筏板基础。为了增加基础板的刚度，以减小不均匀沉降，高层建筑往往把地下室的底板、顶板、侧墙及一定数量的内隔墙一起构成一个整体刚度很强的钢筋混凝土箱形结构，称为箱形基础。优点：稳定性好，承载力高，且适用很多地基条件。缺点：造价高，施工技术难度大。 箱形基础 筏板基础(a)、(b)平板式；(c)、(d)肋梁式（4）壳体基础：为改善基础的受力性能，基础的形式可不做成台阶
9、状，而做成各种形式的壳体，称做壳体基础。优点：节省材料，承载力高；缺点：施工难度大，较少使用。正、倒锥组合壳基础1.2深基础可分为以下四种类型（1）桩基础桩可根据桩身材料、施工方法、成桩过程中挤土效应、承载性状及使用功能等进行分类。按桩身材料不同，可将桩划分为木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢桩、其它组合材料桩。a.木桩 b.预制混凝土桩 c.预制混凝土管桩 g.复合桩按施工方法分类。按施工方法可分为预制桩、灌注桩两大类d. e. f.混凝土灌注桩g.预制管桩按成桩过程中挤土效应分类随着桩的设置方法（打入或钻孔成桩等）的不同，桩周土所受的排挤作用也很不相同。挤土作用会引起桩周土天然结构、应力状态
10、和性质的变化，从而影响土的性质和桩的承载力。对桩按设置效应分为三类：挤土桩、小量挤土桩和非挤土桩。按承载性状分类轴向荷载作用下的竖直桩，按达到承载力极限状态时的荷载传递主要方式，可分为(a)端承型桩和(b)摩擦型桩两大类。（2）地下连续墙地下连续墙的优点是刚度大,既挡土又挡水,施工时无振动,噪音低,可用于任何土质。施工过程：利用专用的挖槽机械在泥浆护壁下开挖一定长度（一个单元槽段）挖至设计深度并清除沉渣插入接头管吊入钢筋笼导管浇注混凝土待混凝土初凝后拔出接头管逐段施工。（3）墩础基墩础基是在人工或机械成孔的大直径孔中浇筑混凝土（钢筋混凝土）而成，我国多用人工开挖，亦称大直径人工挖孔桩。（4）沉
11、井基础为了满足结构物的要求，适应地基的特点，在土木工程结构的实践中形成了各种类型的深基础，其中沉井基础，尤其是重型沉井、深水浮运钢筋混凝土沉井和钢沉井，在国内外已有广泛的应用和发展，如我国的南京长江大桥。各类基础都有其特点，在选择基础的时候应该综合考虑，根据建筑本身的结构类型、大小；地基的好坏，设计的需要；同时还需要考虑施工条件，经济方面等。1.3 PHC管桩的应用背景预应力高强砼管桩（PHC）在福州建筑市场得到广泛应用，据不完全统计占桩基市场达80%以上。PHC管桩能够获得如此大的应用市场的主要原因是它具有耐打、耐压，穿透能力强，单桩竖向承载力高，抗震性能好，耐久性好，造价适宜，施工工期短，
12、施工现场文明整洁等特点，深受业主、施工单位和设计人员的普通欢迎。预应力高强砼管桩有进一步发展趋势。由于PHC 管桩性能卓越、工程适应性强，世界各国广泛使用。在20 世纪80 年代，我国引进日本、美国等发达国家的先进技术，成功研制生产了PHC 管桩。该产品按照国标GB13476 - 92先张法预应力混凝土管桩设计制造。在20世纪90 年代，经过建设部的大力推广，PHC管桩成为一种成熟的工程产品，被广泛应用在工业与民用建筑、桥梁、港口码头、水利工程等不同类型的工程项目当中。1.3.1 PHC 管桩的基本性能目前，国内生产PHC 管桩的专业工厂有近百家，各个厂家的产品尺寸、性能不尽相同。总体来说，国
13、内PHC 管桩的直径主要有400、!500、!550、!600 等，单节管桩最长12 m，最短4 m，其力学性能差别不大。表1 列举了某个厂家的PHC 管桩基本性能，以供参考。1.3.2 PHC 管桩的优点（1）质量稳定可靠。PHC 管桩利用先进的工艺和设备，在专业工厂的流水线上预制生产，施工质量严格控制，产品质量稳定可靠。（2）应用范围广，工程适应性强。PHC 管桩有不同的规格、长度可供选择，设计选用范围广，对桩端持力层起伏变化大的地质条件适应性强。同时，桩身抗裂性能好，耐锤击，土层穿透力强，可采用不同的沉桩工艺（射水法、锤击法、静压法等）进行施工。（3）抗弯、抗拉性能好。由于PHC 管桩桩
14、身砼强度高，加上使用了高强度、低松驰率的预应力专用钢筋，使桩身具有较高的有效预压力(58MPa)，因此PHC 管桩具有相当大的抗弯抗拉能力。（4）耐久性好。PHC 管桩采用了高速离心成型工艺（离心加速度高达3035g）和高温高压(压力106 Pa；温度180 ) 蒸汽养护，因此桩身混凝土密实性好(砼容重达到2 600 kg/m3 左右)，其抗渗性、抗硫酸盐腐蚀性、耐碳化性均优于普通砼。（5）单桩承载力高，单位承载力价格便宜。PHC 管桩桩身混凝土强度等级为C80，具有高强性能，!600 的PHC 管桩的单桩允许承载力达到2 5003 200 kN，其单位承载力的造价比预制混凝土方桩和钻孔灌注桩
15、低。（6）施工速度快，工期短。PHC 管桩在专业工厂预制生产，由于设备和工艺先进，预制周期短，能按工程进度要求及时供应，施工前期准备时间短，一般能缩短工期12 个月。（7）对施工场地要求不高，施工现场不需预制场地，无砂石、水泥，无泥浆污染，对施工场地狭窄的工程特别适用。1.3.3 PHC 管桩的缺点（1）当大范围高密度的打入挤土桩，软土地基土体低渗透系数的缺点就相对突出起来，一旦形成大面积的土体隆起，后果也相当严重。（2）穿层能力差，对机械装备的性能要求较高。（3）特别在施工时，经常发现诸如桩头暴裂、桩偏位、桩身偏斜，挤土对邻居建筑物造成影响、压力达到设计值而设计桩长没达到设计要求，给桩基工程
16、带来不少麻烦，增加桩基处理费用等。（4）管节接点有腐蚀。PHC 管桩采用钢端板焊接法接桩，2 管节的接点处受锈蚀影响。尤其在水深较大，管桩接点暴露在泥面之上时，锈蚀影响是令人担心的。（5）管径小。由于长径比过大易断桩，规范规定PHC 管桩的长径比不宜超过100。目前PHC 管桩产品的最大外径是600 mm，根据长径比的要求，桩长受到限制。（6）不适用于某些特殊的地质条件。例如，不适用于要求嵌岩桩的地质，不适用于岩溶发达的地质。本文通过冠海城（PHC）管桩的施工，浅谈该桩基静压施工方法与质量控制要点，以及分析事故的原因和处理方案。第二章：冠海城项目桩基础的设计和施工本文在冠海城实习的基础上具体研
17、究PHC管桩的设计、施工以及具体问题的处理方法。2.1冠海城项目位置及市场分析福建省连江县琯头镇地处闽江口金三角地带，西与马尾开发区接壤,南隔闽江口与琅岐经济开发区遥对,北临连江县城关，如图1所示。距省会福州仅45公里。 104国道、罗长高速公路穿境而过，同三高速公路在该镇设有出入口。水陆交通发达。是沿海开放县的一个侨乡名镇，是连江县对外开放的投资区。随着经济的发展和人民收入的增加，琯头人已不再局限于简单的住房需求,而更加注重于居住环境的绿化、安全、合理、人文、健康等方面。所以连江宝龙开发冠海有其一定的市场要求。 图 12.2工程概况冠海城711#楼工程，建设单位为福建省连江宝龙房地产开发有限
18、公司，由福州联华设计咨询有限公司设计，施工单位为福建琯头建筑有限公司，工程位于104国道连江琯头段与连江琯头青枝路交叉处西北角，北侧距已建小区宝龙苑10米左右。桩基采用PHC管桩，静压法施工，共有1283根桩。桩型为PHC500-100-AB型，单桩竖向承载力2000kN；PHC400-95-AB型，单桩竖向承载力1500kN。桩长约4550m，分4节桩三个接头，每节桩长约1214m，以强风化花岗岩（含碎石粉质粘土层）为桩端持力层，要求桩端全断面进入持力层0.8m，实际桩长以压桩力和进入持力层的深度双控，压桩力为2倍单桩竖向承载力设计值。2.3冠海城项目桩基础的设计2.3.1场地土层地质条件根
19、据福建东辰勘察设计院对本工程地质勘察所揭示的情况，该工程场地主要土层大致可分为14层，各主要土层自上而下分布如下：素填土(1)，厚度0.703.00m；粉质粘土(2)，厚度 0.400.90m；淤泥(3)，厚度9.00 m 29.8m；淤泥质土(4)，厚度2.7015.40m；粉质粘土(5)，厚度 3.3015.60m；淤泥质土(6)，厚度0.817.80m；粉质粘土(7)，厚度1.7020.20m；淤泥质土(8)，厚度 0.8010.80m；中砂层(9)，该层仅在现场局部有分布，厚度在0.506.00m；粉质粘土(10)，厚度 1.217.50m；淤泥质土(11)，厚度 0.805.40m；
20、含碎石粉质粘土(12)，厚度 0.50m3.80 m；强风化灰岩(13)，厚度 4.8014.90m；强风化花岗岩(14)，厚度5.00-8.90m。根据以上土层特性及各拟建物工程特点及不同荷载的要求，结合地方建设经验，由于中砂层或粉砂层厚度均较薄，根据以往的经验判断采用静压法施工，桩基可以穿透中砂层，桩端也可以做到全断面要进入强风化花岗岩0.8m。本工程现场试桩，参数如下：桩长控制在50m左右，压桩力对于400的桩，其压桩力控制在 3000 kN，对于500的桩，其压桩力控制在3600 kN。施工时以设计最大压桩力为主，以设计桩长为辅，结合地质勘察资料与现场实际情况，采取双控方法。实测结果表
21、明完全可以满足设计要求。2.3.2各岩土层承载力特征值及设计预估单桩承载力参数通过原位测试及土工试验结果计算，参照规范，各土层承载特征值钻孔灌注桩人工挖孔桩桩周极限侧阻力标准值qsik，桩端极限端阻力标准直分别为: qsik2.3.3 基础方案设计计算(根据10号楼进行介绍)主体16层，钢筋混凝土框架剪力樯结构，梁板柱均为现浇，建筑物平面为I形，受场地限制，宽20m，长为60m，建筑方案确定，个户型已经确定，底层层高3.9m，其它层高3.0m，室内外高差为0.50m，地处连江设防烈度6度，类场地。设计地震分组为第一组，抗震等级四级。2.3.4 荷载计算3.4.1 设计资料（1） 气象条件基本风
22、压0.35kN/m2;（2） 抗震设防烈度为6，设计地震分组为第一组，（3） 层面做法： 三毡四油防水层；冷底子油热玛蹄脂二道；水泥石保湿层（200mm厚）；20mm厚水泥砂浆找平层；:100mm后钢筋混凝土整浇层；吊顶（或粉底）。（4） 楼面做法： 水磨石地面；100mm厚钢筋混凝土整浇层；粉底（或吊顶）。混凝土强度等级为C25，纵筋HRB335，箍筋HPB235。3.4.2 设计内容（1）确定梁柱截面尺寸及框架计算简图（2）荷载计算 （3）框架纵横向侧移计算；（4）框架在水平及竖向力作用下的内力分析；（5）内力组合及截面设计；（6）节点验算。2.3.5 桩型选择和持力层确定选择强风化花岗岩
23、（含碎石粉质粘土层）为桩端持力层为持力层，桩型为PHC500-100-AB型，单桩竖向承载力2000kN；PHC400-95-AB型，单桩竖向承载力1500kN。桩长约4550m。2.3.6 验算单桩承载力确定单桩竖向极限承载力标准值 - （公式一）-单桩极限摩阻力标准值()-单桩极限端阻力标准值()U -桩的横断面周长(m)-桩的横断面底面积() -桩周各层土的厚度(m)-桩周第层土的单位极限摩阻力标准值()-桩底土的单位极限端阻力标准值()2.3.7 确定桩数及桩布置确定单桩竖向极限承载力设计值R，并确定桩数N及其布置。假设先不考虑群桩效应，估算单桩竖向承载力设计值R为： -（公式二）式中
24、：、分别为桩侧阻抗力分项系数，桩端阻抗力分相系数，按经验参数法此处取 =1.62-单桩极限摩阻力标准值()-单桩极限端阻力标准值()2.3.8桩基中各单桩受力验算单桩所受的平均竖向作用力为: N=（P+G）/n - （公式三） P上部结构传到基础顶面的竖向设计值，kNG基础自重设计值和基础上的土重标准值，kN桩基中单桩最大受力为 -（公式四） 作用于承台底面的外力对通过群桩形心的y轴的力矩设计值 第桩至y轴的距离，m桩基中单桩最小力为： - （公式五）2.3.9承台的配筋计算按构造要求,承台的砼标号不能低于,对于矩形承台板,配筋宜按双向均匀布置,钢筋直径不能小于,间距不应大于或小于,承台底钢筋
25、的保护层厚度不宜小于按构造要求,采用砼强度为,承台的配筋如下Mx=NiyiAs=Mx/0.9fyh0My=NiyiAs=My/0.9fyh02.3.10承台的抗冲切验算(1)柱对承台的冲切验算根据公式：- （公式六） -（公式七） - （公式八）式中 建筑桩基重要性系数，取 =1。1；作用于冲切破坏上的冲切力设计值(KN)，即等于作用于桩的竖向荷载设计值F减去冲切破坏锥体范围内各基桩底的净反力设计值和 混凝土抗拉强度设计值(KN)冲切破坏锥体处的周长（m）承台冲切破坏锥体的有效高度(m)冲切系数冲跨比， 为冲跨， 即柱边或承台变阶处到桩边的水平距离， 按圆桩的有效宽度进行计算。当 取(2)角桩
26、冲切验算 对于四桩承台，受角桩冲切的承台应满足下式 -（公式九） -（公式十） -（公式十一）式中：作用于角桩顶的竖向力设计值(KN)，角桩的冲切系数，从角桩内边缘至承台外边缘的距离(m)，此处应取桩的有效宽度；，, ，从承台底角桩内边缘引一冲切线与承台顶面相交点，至角桩内边缘的水平距离：当柱或承台边阶处位于 该线以内时，取由柱边或变阶处与桩内边缘连线为冲切锥体的锥线。2.3.12桩基的配筋计算混凝土采用C30，钢筋用335 -（公式十二）轴向压力承载力设计值可靠度调整系数钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数根据试验结果及数理统计可得下列经验公式；当时：当时：混凝土设计规范中，对细长比较大的构件，
27、考虑到荷载初始偏心和长期荷载作用下对构件的不利影响较大，的取值比按经验公式所得到的值还要降低一些，以保证安全。对于细长比小于20的构件，考虑到过去使用经验，的值略微抬高一些。常用的值见建筑桩基规范混凝土的轴心抗压强度设计值构件截面面积纵向钢筋的抗压强度设计值：全部纵向钢筋的截面面积2.4 PHC管桩的施工2.4.1主要施工机械设备目前市场上所用的桩机有抱压式和顶压式两种，以抱压式为主，抱压式桩机最大吨位可达800T，通常在600T。对于静压桩机的机械性能要求：机身总重量加配重要求达到设计要求；桩机机架应坚固、稳定，并有足够刚度，沉桩时不产生颤动位移；夹具应有足够的刚度和硬度，夹片内的园弧与桩径
28、应严格匹配，夹具在工作时，夹片内侧与桩周应完整贴合，呈面接触状态，且应保证对称向心施力，严防点接触和不均匀受力；压桩机行走要灵活，压桩机的底盘要能承受机械自重和配重的基本要求，底盘的面积要有足够大，满足地基承载力的要求。根据以上的要求，本工程选用了2台ZYJ-680型静压桩基，该机最大压桩力可达750T，满足本工程压桩的需要。静压桩机施工基本原理：机身通过油缸支持安装在大小步履上的小车上，小车在大小步履轨道上由油缸控制运动，抱压桩时，借助自重及配重，以器缸液压互联动力系统方式通过夹头相交压力施加压桩力，管桩在自重及配重静压力作用下逐渐将桩压入地基土中，管桩在沉入土层过程中，桩尖把土挤向周围，从
29、而产生桩侧摩阻力与桩端端阻力。2.4.2沉桩前准备工作打桩前协做好障碍物的清除与管线的保护工作。施工场地应平整，排水应畅通。认真做好轴线的引测工作，现场必须设置两个以上的轴线控制点，用砼保护好，并引测到固定构筑物上。开工前认真细致地向所有参与施工人员进行技术交底，安全交底和分析相应地质条件下应采取的措施。开工前对进场的机械设备应作全面系统的检查工作，做好各部位的保养和润滑。2.4.3 管桩的主要施工工艺放样定桩位：采用极坐标放样根据甲方提供的水准点坐标点，结合桩位平面图放样。并用小钢筋或是木条做标记，测量仪器为两台经纬仪。压桩机就位时，应对准桩位，启动平台支腿油缸，校正平台处于水平状态，启动门
30、架支持油缸，使门架作微倾15，以便吊管桩。吊桩定位，调整垂直度：先拴好吊桩用的钢丝绳及索具，启动吊车吊桩，管桩在施工中起吊，可采用一点法（位置距桩头0.29L处），使桩尖垂直对准桩位中心，这时用两台互相成90度的方向控制桩的垂直度和桩位，微微启动压桩油缸，当桩入土至50cm时，启动压桩油缸，进入压桩状态。特别是第一节桩特别重要，其垂直度控制在0.3%以内。压桩：启动压桩油缸，抱压不能过大，把桩徐徐压下，控制施压进度，一般不超过2m/min，达到压桩力的要求以后，必须持荷稳定。若不能稳定，必须再持荷，一直到持荷稳定为止，持荷时间由设计人员与监理在现场试桩时确定。接桩：采用焊接法接桩，接桩前应将端
31、板及桩套箍端板坡口处，表面的锈蚀清除干净，表面呈金属光泽后方可焊接，接桩一般在距离地面1m左右进行，上、下两块端板轴向错位量应小于2mm，坡口根部间隙应小于4mm，焊条选用E4303型，焊接道数不少于3道，焊缝应满焊，确保焊缝高度。上下节桩如有间隙应用楔形铁片全部垫实焊牢。接桩处焊缝应自然冷却15分钟以上方可沉桩。2.4.4质量控制完善的管理措施是质量控制技术落实的基本保证，是要有一整套质量技术保证措施。严格按照设计图纸，工程合同文件，有关现行施工规范和质量标准要求制定各分项工程的实施措施。高强砼预应力管桩质量控制：运到现场的管桩应按先张法预应力混凝土桩对其外观进行严格检查，对于不合格产品或次
32、品，坚决退回。桩在运输过程中起吊、堆放必须保持平稳，无大振动，以保证桩身不受损伤。桩位放样：要求设置相对固定的基准点，四角大样与场地地面标高的测定必须准确，基准点一定要安全保护。桩机就位：桩机就位后必须用经纬仪在桩机两个方向相互垂直的地方，观测桩机，桩的中心线，设计的桩位是否在同一垂直线上，其偏差不应超过施工规范要求的允许偏差。压桩：工程桩正式施工前应进行试压桩，以确定压桩标准，一般情况下应以桩长和压桩力双控进行施工。如桩顶标高在地面以下，需要送桩，送桩器下端应设置桩垫，要求厚度均匀，并与桩全面接触，送桩轴线必须与桩轴线一致，压力表经国家法定单位检测合格，压桩前必须提供近期检测证明方可压桩。焊
33、接接桩：焊条性能必须符合设计要求和有关标准的规定，并应有出厂合格证证明。焊接时应在两侧对称均匀地同时施焊，焊第二道时应将浮渣彻底清除，焊缝应符合设计要求，焊缝质量由监理等相关单位进行隐蔽工程的签证。截桩：露出地面或未能送至设计桩顶标高的桩，即必须截桩，截桩要求用截桩器，严禁用大锤横向敲击、冲撞。2.4.5质量检查高强砼预应力管桩质量必须符合GB134761999和设计要求及施工规范的有关规定，并有出厂合格证，打桩的标高或贯入度，桩的接头、节点处理，桩位及垂直度检查必须符合设计要求和施工规范的规定。（1）承载力的检测打桩结束以后，按桩基规范要求随机抽检1%且不少于3根桩进行单桩静载荷试验，以确定
34、单桩竖向承载力极限值。本工程1#6#楼共有1000多根桩，共抽检6根工程桩，在最大的试验荷载作用下，桩顶沉降值均没有超过桩基规范4060mm的要求，桩基全部满足设计要求。静载试验结果详表1。本工程采用静荷载试验的方法来检测成桩的单桩竖向承载力，静荷载检测时用慢速维持荷载法，并要求工程有关技术管理人员进行现场监督，详细记录最终沉降量和残余沉降量等。特别要注意检测桩机在进场、退场及移动过程中不要碰撞到任何工程桩。表1 各试桩的试验结果桩 号最大试验荷载（KN）最大试验荷载下桩顶沉降量（mm）残余变形量（mm）单桩竖向极限承载力（KN）731#330016.264.123300833#330016.
35、844.503300925#330015.863.523300927#330017.945.733300106#330017.844.2133001140#330030.055.083300（2）桩身垂直度及桩身质量质量检测桩身的垂直度用垂球吊线的办法来量测，对不符合规范要求的，及时报送设计单位，由设计单位提出补强处理意见。对于配置封口桩尖的工程桩，桩身质量的检查可采用直观检查，即将低压电灯泡沉人桩内腔检查，正常情况下，内腔应该是不进土和水的。若桩内腔完整干燥，说明桩身基本完好、焊接质量完好、桩尖无损坏，这种情况下可不采取其他方法另行检查。反之，应该采取其他方法另行检查，如按桩总数的一定比例采
36、取小应变动测法，对桩身的完整性进行检测。桩身质量采用小应变动力检测方法，按规范规定抽检不少于20%且不少于10根，本工程随机抽检276根，检测结果表明，桩身质量满足设计要求：类桩占95%以上，类桩4.5%，类桩1根（此桩为地下室开挖造成，由设计单位提出补强加固方案）。（3）桩顶标高及偏位情况的检查完工后对桩位逐一进行量测，最大桩偏位85mm，均符合设计和施工验收规范要求。基础开挖后，对桩顶标高及桩的偏位情况进行测量，并把记录资料完整地整理一份报送设计单位，由设计单位提出处理方案，解决那些桩顶标高低于设计标高以及桩偏位超过规范要求的情况。对于那些桩顶标高高于设计标高的桩，施工单位用电锯截去多余的
37、桩段，不应采用人工敲打的办法去除多余的桩。（4）沉降观测建筑物的沉降观测随建筑物施工进度分别进行监控，竣工验收前观测的最大沉降量，沉降差及沉降速度均在规范规定范围之内，满足设计要求， 2.5施工中遇到具体的问题及处理方案2.5.1未满足桩长要求问题及其处理方案在打9号楼86号、89号桩时出现了异常现象,压入的桩长（44.6米）没达到设计要求（设计要求48米），而压力（3614kN）却达到了设计要求（设计要求3600Kn）。89号与86相似。异常情况见施工记录（1）原因分析根据现场打桩情况，结合施工记录，上述异常现象可能有以下原因：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
38、选择持力层不当，或设计要求过高。但综合考虑周围其他桩的施工情况，以上几点原因基本可以排除。压桩时遇到地下障碍物或厚度较大的硬隔层，根据地质勘察报告，在1-1剖面，2-2剖面情况看，可能存在中砂层，使得桩在这里受阻穿透不过。该原因应成为主要控制因素。见地质勘察资料(如图2所示).图2 建筑物与勘察点平面位置图 布桩密集或打桩顺序不当，使后打的桩无法达到设计深度，并使先打的桩涌动上浮。设计图纸桩距为1.7米，大于规范规定的最小桩距（不小于3倍桩径），同时结合与其他承台情况,工程师认为该原因不作为重点考虑.桩尖遇到密实的粉土或粉细砂层时，会产生“假凝”现象，可能造成极限承载力不够。但是根据施工记录和
39、地质勘察报告，压桩到44.6米时，不可能存在粉土和细砂，所以可以排除。（2）设计桩长达不到设计控制要求的主要应对措施设计前应进行认真的试桩。由于影响桩承载力的因素多而复杂，且各地的土质情况变化又很大，所以先通过打试桩后做静载试验来确定单位竖向承载力，应该说是最基本而且较合理的，目前也是最普遍的应用方法。试桩可验证地质报告的准确性，检验该地质条件下某一管桩型号的适用性，为合理设计提供最为可靠的依据。在认真深入研究地质勘探报告的基础上，合理选择桩径、合理布置桩位可大大地避免出现沉桩达不到设计控制要求的现象。遇到地质情况异常时，可通过预引孔的方法解决如周围环境允许，可选用锤击施工，因为锤击穿透能力比
40、较强，可以穿过厚度较大的硬隔层。 但对于本项目由于周边有居民房子，同时预引孔价格昂贵且技术难度大，固不作为主要考虑方向。加大配重为了把这两根桩压下去，我们考虑了这个方法，但是经过三次重压后该桩还是没达到设计桩长要求。该方法将在接下的现场所有其他的桩施工中用到。并取得了不错的效果。使用高压水冲。 高压水冲就是利用压力泵产生的压力把底下的砂搅开，使得砂层不那么密实，从而可以让桩通过大配重压力，穿过该层，达到理想的效果。但是该方法较少使用，原因有以下几点1.目前福州市场上很少有这种设备；2.费用昂贵；3.需要的时间长。所以未能采用。提出设计变更对该承台进行补桩。本项目中的几个问题桩都是向设计院征求处
41、理方案。设计院提出如下处理补桩方案。见图七。图3 补桩方案实践证明方法为较好的解决方法。2.5.2爆桩原因分析及处理方案 在9号楼176号桩施工中，桩长达到43米左右，压力达到3200kN时，管桩表现异常有嘣响且压力表数值发生突降，估计管桩在35米出发生爆裂裂。根据专业工程师分析主要原因应是地下存在中砂层。2.7.2.1判定爆桩的标准施工过程中有以下两种情况，可判断为爆桩（1）桩尖进入持力层后，在正常情况下压桩时，压桩力保持稳定状态或增大，如出现压桩力突降或压桩力不稳定、压力表在某一范围内摆动，即可确定出现爆桩（2）出现爆桩时，表现为很大的爆裂声。2.7.2.2爆桩的类型（1）桩端头破碎，一般
42、发生在桩端以下3050CM范围，所占比例很大。（2）发生在桩身质量有缺陷部位2.7.2.3爆桩的原因分析（1）桩身质量缺陷分外缺陷和内缺陷两种外缺陷一般存在漏浆，尺寸不规范，端头板不平直，管的壁厚达不到规范要求等。内缺陷主要是存在桩身砼不密实，桩身离心不均匀及桩身配筋不符合规范等。（2）地层问题 根据冠海城项目爆桩时管桩所处的地层情况分析，发生爆桩的地层主要在砂层中，特别是厚层密实的砂层中，如9号楼三根爆桩，均是发生在穿越砂层过程中。对于标贯击数大于50的砂层，桩身要穿透时，发生爆桩的概率最大，由于砂层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加。爆桩一般发生在进入砂层一定
43、深度后，在即要穿透时发生。另外造成爆桩的原因是一些项目下部填土后存在底下障碍物，主要是大块的建筑垃圾、条石、孤石等，有些地下不明障碍物，也是爆桩的隐患。 （3）施工不规范，操作不当在施工过程中，不按照施工技术规范及设计要求进行操作，也极容易引起爆桩，主要有：桩身垂直度偏差过大，特别是第一节桩身垂直度控制不好，容易造成第二、三节偏斜，在压桩时使桩身偏心受力过大。不同直径，壁厚的管桩均有相应的极限承载力。管桩允许抱压力或是顶压力超过其自身相应承载离，必定会引起壮爆裂。送桩器与桩头接触不良而引起应力相对集中现象，引起桩端爆裂。2.7.2.4对应的措施（1）针对桩身质量缺陷引起的爆桩选择信誉好，生产设
44、备齐全、质量稳定、管理制度及质量保证体系健全的制桩单位：要求提供合格证明，各类与建设有关的检测证明。加强对进场的检查验收，在施工中所有进场的管外观质量必须经施工方自检，监理验收合格后方可使用，对外观质量有缺陷的桩严禁使用，一般来说。对于桩身外部缺陷造成的爆桩较少，而由于桩身内部质量无法进行检查，有无缺陷不得而知道。所以桩身内部缺陷引起的爆桩比例较高。（2）针对地层问题引起的爆桩 层厚大，密实度高的砂层，压桩困难，可采取引孔取土的措施减少沉桩阻力，引孔机械采用螺旋钻机，引孔直径为桩直径的1/31/2，深度易穿过砂层为准，引孔取土后立即进行压桩。 （3）针对施工不规范采取的措施对施工人员的教育。提
45、高质量意识和责任心，并加强监督。加强施工过程中垂直度、端部错口、桩端间隙、焊接质量等关键节点的检查，确保符合规范要求。满足设计要求的情况下，控制最大压桩力不超过桩身极限承载力为原则。Pmax0.45(fcu,k-3pe)A-（公式十三） 在最后送桩阶段，禁止使用预制管桩送桩，以减少压桩不均匀受力对送桩的破坏。送桩时可在送桩器和桩端之间加一柔性垫块，尤其是送桩深度较深，压力较大的时候，以减少应力集中。冠海城实例 连江宝龙冠海城施工9号楼经常发生爆桩，由于地质中存在较厚中砂层要穿越，经建设方、设计方、监理方，施工方研究决定，一致同意采取引孔施工的措施，措施采取后直至施工结束都没出现爆桩现象，桩基检
46、测后均满足设计要求。2.5.3打桩时对周边建筑物造成的影响及应对措施（1）桩施工对周围产生的影响由于冠海城西北方向距宝龙苑仅6米远，所以在施工过程对邻近建筑物产生了一定的影响。宝龙苑1、2、3号楼均出现不同程度的墙体裂缝，粉刷部分脱落，特别是宝龙苑与施工场地间的空地地坪出现隆起开裂。这主要是因为打桩破坏了土体内部原来的静力平衡，产生了一系列新的变化，主要表现为地面垂直隆起，土体水平位移。这是由于静压沉桩时进行的猛烈，地表受到过大其极强冲击，很快形成挤出破坏，使桩周围的地面隆起并产生水平位移。随着打桩的进行，土中存在连续的滑动面，土体不断被挤出。土空隙中静水压力升高，形成超静水压力。这是因为沉桩时，深层土受到上层土覆盖压力的约束大，土不能向上挤，猛烈的压桩使土体受到压缩和挤实。同时土中空隙水压力升高。在此情况下，我们即使采取了一下措施，防止和控制影响进一步的扩大。