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摘要：本文通过对改进后的管桩桩尖的实践，结合自己的工作实际，进行了探讨。
关键词：预应力 桩尖 成桩 混凝土管桩
1、前言
预应力高强混凝土管桩（以下简称PHC桩）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，施工现场文明整洁等特点在我市建筑市场得到广泛应用，其中大部份桩基础以卵石层、密实砾砂层、强风化泥岩层为桩端持力层。进入桩端持力层深度是否满足设计要求，与桩尖的型式有紧密的关系。本文通过在小区住宅楼基础工程的施工中，对管桩桩尖进行了改进，收到了理想效果。
2、工程概况
某小区兴建由八座七层住宅楼组成，首层为车库、铺位、车房和住宅，二~七层均为住宅，建筑总面积约16200m2。
3、工程地质概况
根据工程地质勘察报告所揭示的情况，本场地主要土层可分为11层，各主要土层自上而下分布如下：
1、素填土（Qml）：上部为建筑余泥，下部为砾砂质粉土和粉质粘土组成，层厚2.1m~4.1m；
2、粘土：层面埋深2.1m~3.5m，上部有薄层粉质粘土，可塑为主，局部地段软塑，层厚0.6m~1.6m，qsa=25kPa；
3、淤泥：层面埋深3.6m~4.1m，局部为淤泥质土，流塑，层厚5.2~9.9m，qsk=7kPa；
4、粉质粘土：层面埋深8.8m~14m，局部为粘土，上下部为软塑，中部可塑，层厚1.7~5.1m，qsk=25kPa；
5、淤泥质土：层面埋深13.2m~14.3m，局部为纯淤泥，流塑，层厚1.2~5.4m，qsk=11kPa；
6、粉质粘土：层面埋深14.6m~19.1m，主要为粉粘粒，软塑，层厚0.7~3.1m，qsk=22kPa；
7、中粗砂：层面埋深11.8m~21.3m，局部含少量细砾卵，中密，饱和，层厚0.6~2.3m，qsk=28kPa；
8、强风化粉砂岩：层面埋深16.6m~22.8m，泥质胶结，稍紧密，裂缝发肓，岩石用手可捏碎，属极软岩，层厚0.70~3.0m， qpk=12000kPa；
9、中风化砾岩：层面埋深17.4m~26.3m，泥质及铁质胶，较致密，岩体完整, 属软岩，层厚1.2~5m， qpa=12000kPa； f rk = 14.7MPa。
采用PHC桩基础。设计一种“钻地”桩尖，使之能击入强风化砾砂岩一定深度，满足单桩承载力，沉降及抗震要求。
4、桩尖型式的选择及改进
本工程采用PHC桩需穿越厚层淤泥，以强风化岩作桩端持力层，个别强风化岩层较薄的以中风化岩作桩端持力层，根据以往习惯，一般采用DBJ/T15-22-98规程推荐的破岩能力较强的十字型桩尖。本工程在这种地质条件下采用十字型桩尖在工程施工开始阶段10根桩，打烂三根管桩，烂桩率太高，桩位偏移大。推测其可能原因是：正常情况下，桩在锤击作用下破岩时的反弹能量是通过桩侧土消能，由于厚层淤泥的消能效果差，从而使桩身承受的反弹能量增加较大，导致桩身混凝土局部破碎，同样原因导致桩头位移偏大，同时部分地段为中风化岩且坡度较大亦是烂桩和桩位偏移较大的重要原因，桩端与桩尖顶板产生间隙而引致残余变形过大。
根据以上推测，作者参考钢管桩沉桩原理以及DBJ/T15-22-98规程的开口型桩尖，对十字型桩尖进行了如下改进：（1）加厚桩尖端板，以增加桩尖平面刚度，更有效保证桩尖与桩端面接合的平整度；（2）将十字破岩刀口改为大直径短钢管，以增加破岩能力，并利用钢材的塑性减小反弹能量；（3）桩尖大直径短钢管环形破岩刀口设锯齿，以进一步提高桩的抓岩能力，能更好传递锤击能量，桩尖不易滑移；（4）桩尖顶板与钢管连接处设加劲肋，以进一步增加桩尖顶板和钢管的刚度。改进后的桩尖。
5、施工要点
按DBJ/T15-22-98规程要求，对管桩施打提出了质量要求：
5.1 柴油锤型号
实际施工时采用50#柴油锤。因此，要求施工单位严格控制锤落距在1.8~2.2m范围内，采用低锤密击，保证锤击总数的方法减小冲击能量，防止锤击应力过大导致桩身破坏。
5. 2 收锤标准
设计要求PHC-AB-500-125的收锤贯入度为35mm/十击。实际施工时收锤贯入度均小于设计要求。桩尖入岩深度500~600mm。
5.3 桩尖制作
作为整个桩基础工程成桩质量保证的最重要一环，施工时监理再三强调桩尖及桩身连接的焊缝厚度及质量。特别是加劲肋、桩尖顶板、短钢管之间不得漏焊，必须连续满焊。
6、成桩效果
1~8#楼共468根桩，在后续的461根桩只打烂三根管桩，桩位偏移量较小，除5#楼一根桩平面位置偏差130mm，8#楼一根桩平面位置偏差120mm外，其它均在规范允许范围内。基桩高应变试验参数及动测结果反映出桩的动测承载力较高。（试验结果见表）
采用瞬态弹性应力反射波法对66进行现场抽查检验，检测结果为：I类桩56，Ⅱ类桩9条，III类桩1条。此结果说明桩身混凝土在锤击过程中未受损坏。
从上述成桩质量可看出，改进后的桩尖较十字型桩尖有如下优点：（1）大大减少了打桩过程中出现的烂桩现象；（2）桩位偏移量减小；（3）单桩承载力高。
7、结论
综上所述，当管桩需穿越厚层淤泥且桩端进入强风化岩或中风化岩时，采用改进后的桩尖破岩，可提高锤击管桩的成桩质量。
参考文献：
[1] 吕大为; 桩筏基础中桩与土的相互作用分析[D];大连理工大学;2000年
[2]JGJ/94-2008.行业标准,建筑桩基技术规范.[S].,..
[3] 聂重军;预应力混凝土管桩成套技术研究[D];华中科技大学;2005年
[4] 邓学支;静压桩压桩力与承载力关系研究[D];东南大学;2006年
关键词：预应力 桩尖 成桩 混凝土管桩
1、前言
预应力高强混凝土管桩（以下简称PHC桩）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，施工现场文明整洁等特点在我市建筑市场得到广泛应用，其中大部份桩基础以卵石层、密实砾砂层、强风化泥岩层为桩端持力层。进入桩端持力层深度是否满足设计要求，与桩尖的型式有紧密的关系。本文通过在小区住宅楼基础工程的施工中，对管桩桩尖进行了改进，收到了理想效果。
2、工程概况
某小区兴建由八座七层住宅楼组成，首层为车库、铺位、车房和住宅，二~七层均为住宅，建筑总面积约16200m2。
3、工程地质概况
根据工程地质勘察报告所揭示的情况，本场地主要土层可分为11层，各主要土层自上而下分布如下：
1、素填土（Qml）：上部为建筑余泥，下部为砾砂质粉土和粉质粘土组成，层厚2.1m~4.1m；
2、粘土：层面埋深2.1m~3.5m，上部有薄层粉质粘土，可塑为主，局部地段软塑，层厚0.6m~1.6m，qsa=25kPa；
3、淤泥：层面埋深3.6m~4.1m，局部为淤泥质土，流塑，层厚5.2~9.9m，qsk=7kPa；
4、粉质粘土：层面埋深8.8m~14m，局部为粘土，上下部为软塑，中部可塑，层厚1.7~5.1m，qsk=25kPa；
5、淤泥质土：层面埋深13.2m~14.3m，局部为纯淤泥，流塑，层厚1.2~5.4m，qsk=11kPa；
6、粉质粘土：层面埋深14.6m~19.1m，主要为粉粘粒，软塑，层厚0.7~3.1m，qsk=22kPa；
7、中粗砂：层面埋深11.8m~21.3m，局部含少量细砾卵，中密，饱和，层厚0.6~2.3m，qsk=28kPa；
8、强风化粉砂岩：层面埋深16.6m~22.8m，泥质胶结，稍紧密，裂缝发肓，岩石用手可捏碎，属极软岩，层厚0.70~3.0m， qpk=12000kPa；
9、中风化砾岩：层面埋深17.4m~26.3m，泥质及铁质胶，较致密，岩体完整, 属软岩，层厚1.2~5m， qpa=12000kPa； f rk = 14.7MPa。
采用PHC桩基础。设计一种“钻地”桩尖，使之能击入强风化砾砂岩一定深度，满足单桩承载力，沉降及抗震要求。
4、桩尖型式的选择及改进
本工程采用PHC桩需穿越厚层淤泥，以强风化岩作桩端持力层，个别强风化岩层较薄的以中风化岩作桩端持力层，根据以往习惯，一般采用DBJ/T15-22-98规程推荐的破岩能力较强的十字型桩尖。本工程在这种地质条件下采用十字型桩尖在工程施工开始阶段10根桩，打烂三根管桩，烂桩率太高，桩位偏移大。推测其可能原因是：正常情况下，桩在锤击作用下破岩时的反弹能量是通过桩侧土消能，由于厚层淤泥的消能效果差，从而使桩身承受的反弹能量增加较大，导致桩身混凝土局部破碎，同样原因导致桩头位移偏大，同时部分地段为中风化岩且坡度较大亦是烂桩和桩位偏移较大的重要原因，桩端与桩尖顶板产生间隙而引致残余变形过大。
根据以上推测，作者参考钢管桩沉桩原理以及DBJ/T15-22-98规程的开口型桩尖，对十字型桩尖进行了如下改进：（1）加厚桩尖端板，以增加桩尖平面刚度，更有效保证桩尖与桩端面接合的平整度；（2）将十字破岩刀口改为大直径短钢管，以增加破岩能力，并利用钢材的塑性减小反弹能量；（3）桩尖大直径短钢管环形破岩刀口设锯齿，以进一步提高桩的抓岩能力，能更好传递锤击能量，桩尖不易滑移；（4）桩尖顶板与钢管连接处设加劲肋，以进一步增加桩尖顶板和钢管的刚度。改进后的桩尖。
5、施工要点
按DBJ/T15-22-98规程要求，对管桩施打提出了质量要求：
5.1 柴油锤型号
实际施工时采用50#柴油锤。因此，要求施工单位严格控制锤落距在1.8~2.2m范围内，采用低锤密击，保证锤击总数的方法减小冲击能量，防止锤击应力过大导致桩身破坏。
5. 2 收锤标准
设计要求PHC-AB-500-125的收锤贯入度为35mm/十击。实际施工时收锤贯入度均小于设计要求。桩尖入岩深度500~600mm。
5.3 桩尖制作
作为整个桩基础工程成桩质量保证的最重要一环，施工时监理再三强调桩尖及桩身连接的焊缝厚度及质量。特别是加劲肋、桩尖顶板、短钢管之间不得漏焊，必须连续满焊。
6、成桩效果
1~8#楼共468根桩，在后续的461根桩只打烂三根管桩，桩位偏移量较小，除5#楼一根桩平面位置偏差130mm，8#楼一根桩平面位置偏差120mm外，其它均在规范允许范围内。基桩高应变试验参数及动测结果反映出桩的动测承载力较高。（试验结果见表）
采用瞬态弹性应力反射波法对66进行现场抽查检验，检测结果为：I类桩56，Ⅱ类桩9条，III类桩1条。此结果说明桩身混凝土在锤击过程中未受损坏。
从上述成桩质量可看出，改进后的桩尖较十字型桩尖有如下优点：（1）大大减少了打桩过程中出现的烂桩现象；（2）桩位偏移量减小；（3）单桩承载力高。
7、结论
综上所述，当管桩需穿越厚层淤泥且桩端进入强风化岩或中风化岩时，采用改进后的桩尖破岩，可提高锤击管桩的成桩质量。
参考文献：
[1] 吕大为; 桩筏基础中桩与土的相互作用分析[D];大连理工大学;2000年
[2]JGJ/94-2008.行业标准,建筑桩基技术规范.[S].,..
[3] 聂重军;预应力混凝土管桩成套技术研究[D];华中科技大学;2005年
[4] 邓学支;静压桩压桩力与承载力关系研究[D];东南大学;2006年