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摘 要：由于PHC预应力管桩属于挤土桩，挤土类桩在沉桩过程中，由于桩自身的体积“占用”了土体原有的空间，使桩周的土体向四周排开。在施工过程中措施不到位或挖土方法不当，常会发生桩体偏位、桩身断裂等事故，本文阐述了软土地基中静压PHC管桩施工常见的问题与防治方法。
关键词：软土地基 PHC管桩 沉桩 桩身
【分类号】：U416.2
0 引言
预应力高强混凝土管桩（简称PHC桩），是在近代高性能混凝土和预应力技术的基础上发展起来的}昆凝土预制构件，具有较高承载力和抗裂及抗弯性能的预压应力。但是PHC管桩在施工过程中也暴露出了不少问题，在土性复杂，特别是在土质较差的软弱地基施工过程中，由于桩身为空心，其抗剪和抗裂性能相对较差，易造成桩体偏移，桩身开裂甚至断桩的问题。因此，如何保证软弱地基中的施工质量，以及对施工质量故障的补救成为一个急需解决的问题。
1 PHC桩施工工艺
1.1 工艺流程
静压法施工是通过压桩机的自重和桩架上的配重作反力将PHC管桩压人土中的一种沉桩工艺，在沉桩过程中，压桩力可直观准确的读出并记录下来，对管桩承载力控制精确度高。
施工工艺流程为：施工准备一测量定位一桩机就位调平一管桩吊入桩基夹持腔一复测桩位一对准桩位调整底桩夹角一压桩并露出地面0.5m一起吊送桩器与底桩对齐一送桩至设计标高一桩机移位。
1.2 打桩顺序的选择
打桩时，由于桩对土体的挤密作用，先打入的桩被后打入的桩水平挤推而造成偏移和变位或被垂直挤拔造成浮桩，而后打入的桩难以达到设计标高或入土深度，造成土体隆起和挤压，截桩过大。所以，群桩施工时，为了保证质量和进度，防止周围建筑物破坏，打桩前根据桩的密集程度、桩的规格、长短以及桩架移动是否方便等因素来选择正确的打桩顺序。
2.常见问题成因及对策
2.1挤土效应和振动影响
原因分析：静压法施工预应力管桩属于挤土类型，往往由于沉桩时使桩四周的土体结构受到扰动，改变了土体的应力状态，产生挤土效应；施工方法与施工顺序不当，每天成桩数量太多、压桩速率太快、布桩过多过密，加剧了挤土效应。
防治方法：
（1）控制布桩密度，对桩距较密部分的管桩可采用预钻孔沉桩方法，孔径约比桩径小50～100mm，深度宜为桩长的1/3～1/2，施工时应随钻随打。
（2）控制沉桩速率，一般控制在1m/min左右；并制定有效的沉桩流水路线，并根据桩的入土深度，宜先长后短、宜先高后低，若桩较密集，且距建筑物较远，场地开阔时，宜从中间向四周进行；若桩较密集，场地狭长，两端距建筑物较远时，宜从中间向两端进行；若桩较密集，且一侧靠近建筑物时，宜从相邻建筑物的一侧开始，由近向远进行；桩数多于30根的群桩基础，应从中心位置向外施打。
2.2 沉桩时遇到浅层障碍无法继续沉桩
原因分析：由于地质勘察报告中未能特别强调浅层障碍物及局部的土层分布深度和性质，导致沉桩时遇到浅部（3～4M）的老基础、大孤石，较深部（20M左右）的硬塑老粘土和非常密实砂层、沙砾石层等情况无法施工。
防治办法：
（1） 打桩前应对场地原有建筑情况进行详细了解，并安排进行探桩施工；对浅层障碍物可采用挖土机挖除，当无法操作施工时，可采用钻机将障碍物钻穿，然后在孔内插桩后沉桩，严禁移动桩架等强行回扳的的方法纠偏。
（2） 当桩已入土较深，桩无法拔出时，可采用小型钻机将钻具放入管桩中间的空洞中钻孔，将障碍物钻穿后继续沉桩。
（3） 选用的桩机能量大小应与设计要求、桩径、桩长及地质条件相匹配，即桩机选型、配重应符合施工要求。
2.3 斜桩
原因分析：
（1）静压桩机机械维修不及时，如液压系统漏油导致桩机支撑下滑；
（2）静压桩机自重加配重总重量大，桩机基础如不平整坚硬，沉桩过程中，桩机容易产生不均匀沉降，桩身极易发生偏移；
（3）施工中桩身不垂直，桩帽、桩身不在同一直线上；
（4）接桩时桩身、桩帽不在同一直线上；
（5）施工顺序不当，导致应力扩散不均匀；
（6）沉桩过程中遇到大块坚硬物，把桩挤向一侧；
（7）采用预钻孔法时，钻孔垂直度偏差较大，沉桩过程桩又沿着钻孔倾斜方向发生偏移；
（8）桩布置过多过密，沉桩时发生挤土效应；
防治方法：
（1）静压桩桩机施工前注意机械设备的检查维修，以避免影响施工质量；
（2）场地要平整坚硬，在较软的场地中适当铺设碎石，不能使桩机在打桩过程中产生不均匀沉降，静压桩桩机对施工场地要求较高，由于桩机及配重达200吨以上，为防止桩机下陷而造成桩身倾斜、桩机挤压对桩位的影响，影响施工质量及施工安全，必须对施工场地进行局部回填平整，采取必要的措施提高地基承载力，使其达到静压桩施工要求。
（3）施工过程中要严格控制好桩身垂直度，重点应放在第一节桩上，垂直度偏差不得超过桩长的0.5%，桩帽、桩身及送桩杆应在同一直线上，沉桩时宜设置经纬仪在两个方向上进行校准。
（4）尽量减少接桩，预制管桩接头不宜超过3个，接桩宜在桩尖进入硬土层后进行。接桩时上、下段桩的中心线偏差不宜大于2mm，节点弯曲矢高不得大于桩段的0.1%。
（5）制定合理的施工顺序，桩基施工后的孔洞应及时回填，施工过程中加强对垂直度的控制。
（6）当遇到障碍物时应及时排除后再进行沉桩；沉桩时发现不垂直应及时纠正，必要时应把桩拔出重打，桩进入一定深度后，不宜采用移动机架进行校正，以免发生断桩，应采取其他措施。
（7）采用预钻孔法时，严格控制钻孔垂直度。
（8）合理布置桩位，桩与桩的中心距不小于3倍桩径。
2.4 桩身抬高
原因分析：
施工过程中由于挤土效应可能引起局部桩身抬高，尤其是端承桩或端承摩擦桩会由此引起基础不均匀沉降。
防治方法：
（1） 桩基完成后宜对桩身进行复压1～2次，甚至多次，即所谓"跑机"。同时，桩基完成以后应在嵌固期后才能进行土方施工，嵌固期根据土质有不同要求，一般7～21天。
（2） 桩基施工完成后宜进行必要的小应变检测，以检验是否达到设计要求。
3 结束语
随着预应力管桩在软土地区的广泛应用，应充分认识到影响预应力管桩施工质量的因素是多方面的，有地质方面、桩身质量方面、勘察设计方面以及施工方面等因素。所以施工质量控制应采取符合工程实际的针对性的预案和措施，严格执行相关规范规程，确保桩基质量及周围环境的安全。
参考文献
[1]罗宇生.湿陷性黄土地基处理[J].西部探矿工程，2011，（1）.
[2]JGJ94—2008建筑桩基技术规范[s].北京：中国建筑工业出版社，2008
[3] 雍景荣，朱凡，胡岱文.土力学与基础工程[M].成都：成都科技大学出版社，1995.
[4] 代亚明，徐云.软土地基沉桩挤土效应防治及现场监控[z].
[5] 杨生彬，李友东.PHC管桩挤土效应研究[J].岩土工程技术，2006。20（3）.
关键词：软土地基 PHC管桩 沉桩 桩身
【分类号】：U416.2
0 引言
预应力高强混凝土管桩（简称PHC桩），是在近代高性能混凝土和预应力技术的基础上发展起来的}昆凝土预制构件，具有较高承载力和抗裂及抗弯性能的预压应力。但是PHC管桩在施工过程中也暴露出了不少问题，在土性复杂，特别是在土质较差的软弱地基施工过程中，由于桩身为空心，其抗剪和抗裂性能相对较差，易造成桩体偏移，桩身开裂甚至断桩的问题。因此，如何保证软弱地基中的施工质量，以及对施工质量故障的补救成为一个急需解决的问题。
1 PHC桩施工工艺
1.1 工艺流程
静压法施工是通过压桩机的自重和桩架上的配重作反力将PHC管桩压人土中的一种沉桩工艺，在沉桩过程中，压桩力可直观准确的读出并记录下来，对管桩承载力控制精确度高。
施工工艺流程为：施工准备一测量定位一桩机就位调平一管桩吊入桩基夹持腔一复测桩位一对准桩位调整底桩夹角一压桩并露出地面0.5m一起吊送桩器与底桩对齐一送桩至设计标高一桩机移位。
1.2 打桩顺序的选择
打桩时，由于桩对土体的挤密作用，先打入的桩被后打入的桩水平挤推而造成偏移和变位或被垂直挤拔造成浮桩，而后打入的桩难以达到设计标高或入土深度，造成土体隆起和挤压，截桩过大。所以，群桩施工时，为了保证质量和进度，防止周围建筑物破坏，打桩前根据桩的密集程度、桩的规格、长短以及桩架移动是否方便等因素来选择正确的打桩顺序。
2.常见问题成因及对策
2.1挤土效应和振动影响
原因分析：静压法施工预应力管桩属于挤土类型，往往由于沉桩时使桩四周的土体结构受到扰动，改变了土体的应力状态，产生挤土效应；施工方法与施工顺序不当，每天成桩数量太多、压桩速率太快、布桩过多过密，加剧了挤土效应。
防治方法：
（1）控制布桩密度，对桩距较密部分的管桩可采用预钻孔沉桩方法，孔径约比桩径小50～100mm，深度宜为桩长的1/3～1/2，施工时应随钻随打。
（2）控制沉桩速率，一般控制在1m/min左右；并制定有效的沉桩流水路线，并根据桩的入土深度，宜先长后短、宜先高后低，若桩较密集，且距建筑物较远，场地开阔时，宜从中间向四周进行；若桩较密集，场地狭长，两端距建筑物较远时，宜从中间向两端进行；若桩较密集，且一侧靠近建筑物时，宜从相邻建筑物的一侧开始，由近向远进行；桩数多于30根的群桩基础，应从中心位置向外施打。
2.2 沉桩时遇到浅层障碍无法继续沉桩
原因分析：由于地质勘察报告中未能特别强调浅层障碍物及局部的土层分布深度和性质，导致沉桩时遇到浅部（3～4M）的老基础、大孤石，较深部（20M左右）的硬塑老粘土和非常密实砂层、沙砾石层等情况无法施工。
防治办法：
（1） 打桩前应对场地原有建筑情况进行详细了解，并安排进行探桩施工；对浅层障碍物可采用挖土机挖除，当无法操作施工时，可采用钻机将障碍物钻穿，然后在孔内插桩后沉桩，严禁移动桩架等强行回扳的的方法纠偏。
（2） 当桩已入土较深，桩无法拔出时，可采用小型钻机将钻具放入管桩中间的空洞中钻孔，将障碍物钻穿后继续沉桩。
（3） 选用的桩机能量大小应与设计要求、桩径、桩长及地质条件相匹配，即桩机选型、配重应符合施工要求。
2.3 斜桩
原因分析：
（1）静压桩机机械维修不及时，如液压系统漏油导致桩机支撑下滑；
（2）静压桩机自重加配重总重量大，桩机基础如不平整坚硬，沉桩过程中，桩机容易产生不均匀沉降，桩身极易发生偏移；
（3）施工中桩身不垂直，桩帽、桩身不在同一直线上；
（4）接桩时桩身、桩帽不在同一直线上；
（5）施工顺序不当，导致应力扩散不均匀；
（6）沉桩过程中遇到大块坚硬物，把桩挤向一侧；
（7）采用预钻孔法时，钻孔垂直度偏差较大，沉桩过程桩又沿着钻孔倾斜方向发生偏移；
（8）桩布置过多过密，沉桩时发生挤土效应；
防治方法：
（1）静压桩桩机施工前注意机械设备的检查维修，以避免影响施工质量；
（2）场地要平整坚硬，在较软的场地中适当铺设碎石，不能使桩机在打桩过程中产生不均匀沉降，静压桩桩机对施工场地要求较高，由于桩机及配重达200吨以上，为防止桩机下陷而造成桩身倾斜、桩机挤压对桩位的影响，影响施工质量及施工安全，必须对施工场地进行局部回填平整，采取必要的措施提高地基承载力，使其达到静压桩施工要求。
（3）施工过程中要严格控制好桩身垂直度，重点应放在第一节桩上，垂直度偏差不得超过桩长的0.5%，桩帽、桩身及送桩杆应在同一直线上，沉桩时宜设置经纬仪在两个方向上进行校准。
（4）尽量减少接桩，预制管桩接头不宜超过3个，接桩宜在桩尖进入硬土层后进行。接桩时上、下段桩的中心线偏差不宜大于2mm，节点弯曲矢高不得大于桩段的0.1%。
（5）制定合理的施工顺序，桩基施工后的孔洞应及时回填，施工过程中加强对垂直度的控制。
（6）当遇到障碍物时应及时排除后再进行沉桩；沉桩时发现不垂直应及时纠正，必要时应把桩拔出重打，桩进入一定深度后，不宜采用移动机架进行校正，以免发生断桩，应采取其他措施。
（7）采用预钻孔法时，严格控制钻孔垂直度。
（8）合理布置桩位，桩与桩的中心距不小于3倍桩径。
2.4 桩身抬高
原因分析：
施工过程中由于挤土效应可能引起局部桩身抬高，尤其是端承桩或端承摩擦桩会由此引起基础不均匀沉降。
防治方法：
（1） 桩基完成后宜对桩身进行复压1～2次，甚至多次，即所谓"跑机"。同时，桩基完成以后应在嵌固期后才能进行土方施工，嵌固期根据土质有不同要求，一般7～21天。
（2） 桩基施工完成后宜进行必要的小应变检测，以检验是否达到设计要求。
3 结束语
随着预应力管桩在软土地区的广泛应用，应充分认识到影响预应力管桩施工质量的因素是多方面的，有地质方面、桩身质量方面、勘察设计方面以及施工方面等因素。所以施工质量控制应采取符合工程实际的针对性的预案和措施，严格执行相关规范规程，确保桩基质量及周围环境的安全。
参考文献
[1]罗宇生.湿陷性黄土地基处理[J].西部探矿工程，2011，（1）.
[2]JGJ94—2008建筑桩基技术规范[s].北京：中国建筑工业出版社，2008
[3] 雍景荣，朱凡，胡岱文.土力学与基础工程[M].成都：成都科技大学出版社，1995.
[4] 代亚明，徐云.软土地基沉桩挤土效应防治及现场监控[z].
[5] 杨生彬，李友东.PHC管桩挤土效应研究[J].岩土工程技术，2006。20（3）.