0前言

 

　　自2009年以来静压管桩因其具有噪音低、无污染、工程造价低、成桩速度快、施工文明程度高等其它桩不可替代的优点，在西安地区愈来愈得到广泛的应用，尤其这些年西安市执法部门对城市施工噪音、环境污染控制力度的加大，静压管桩越来越受到市场的欢迎，市场占有率逐渐加大。随着管桩施工越来越普及，管桩施工过程中应注意事项及施工过程中存在的问题也越来越受到大家的关注，本文对某工程静压管桩施工存在的问题加以分析，并提出相应的处理措施，供同行交流。

 

　　1工程概况

 

　　某高层住宅楼桩基工程，位于西安市广安路中段，共三栋高层住宅楼，楼高33层，三栋高层桩基础设计类型均为管桩桩基础，满堂布桩，三栋楼桩数共计1000根，承载力类型为摩擦端承桩（桩间距2m，桩型为PHC500AB125-20，以砂层为桩端持力层），单桩竖向承载力特征值为2200KN，根据设计图纸要求及试桩检测结果，以终止压力4400KN为沉桩最终压力控制标准。

 

　　2场地工程地质条件

 

　　本工程桩基施工工作面在地面以下8m处，场地工作面比桩顶标高高处1m，桩身范围内地层主要为黄土、古土壤、黄土及中砂层，其中中砂厚度5~6m，中砂上部的黄土厚度14~15m，桩端持力层为中砂层。

 

　　场地地下水稳定水位位于地面以下20m，水位季节性变化幅度1~2m，地下水类型属于潜水，水分析地下水对建筑材料无腐蚀。

 

　　3施工中存在的问题分析及处理措施

 

　　3.1焊接多遍焊缝质量仍不满足要求

 

　　我们在施工过程中，曾经出现二氧化碳气体保护焊在接桩过程中焊接三四次都无法达到焊缝连续饱满的焊接效果。要么焊缝不平整，要么焊缝不连续。经多次焊接尝试仍效果不理想。后来经请教一些有经验的焊工，发现了病症所在，就是施工那几天有风，由于二氧化碳气体保护焊在焊接过程中有风吹的话，二氧化碳气体输出方向就会顺风向走，就会影响到焊接的效果，所以焊接多次依然存在焊缝不饱满不连续平整这种情况，故在后面施工过程中遇到有风的天气就要在接桩时对桩机下焊接区域进行围挡，禁止风向导向二氧化碳气体走向。

 

　　3.2爆桩

 

　　在施工过程中其中有一根桩在压桩快接近尾声的过程中，突然压力瞬间消失，根据经验，出现这种情况很可能是发生了爆桩，经检查管桩在接桩位置发生了粉碎断裂，事后我们对这种情况进行了分析，两个原因，一种情况下是桩端遇到地下障碍物，另外一种情况是接桩时焊接质量不过关，上节桩的垂直度不满足规范要求，经过排查我们否认了第一种情况，如出现第一种情况必然出现压力先突然增加机身发生抖动，然后压力过大造成桩身断裂，压力瞬间消失，而现实情况是压力没有增加而是突然减小，各方分析讨论最可能的原因是两节桩焊接时上下桩的中轴线发生了偏离，不在同一直线上，端头板没有平行贴合，焊接时端头板的一侧相连另一侧有比较宽的缝隙，而这个缝隙也没有用金属填补焊接，而是直接焊接，这样造成在压桩过程中压力集中在下接桩的一侧而出现压力不均，造成一侧集中受力过大而被压碎。

 

　　针对这种情况最终将这个桩报废，经过与设计方沟通，在该桩两侧做了两个补桩。

 

　　3.3压桩过程中压力变小

 

　　在施工过程中我们还遇到一根桩出现压力减小的情况，在压一根20m管桩当压力值接近4400KN时，压力突然变为2000KN，而此时桩底所处的位置应该是中砂层所在位置，按照前面施工经验不应该会出现这样问题，2000KN的压力是在黄土层中管桩进尺时的压力，在这个位置不应该出现，而且是突然由4400KN变为2000KN管桩继续进尺，出现这种情况在继续进尺1m后停止了压桩，后从勘察报告上了解，该处存在有1m厚砂夹层，所以出现了压力一度达到4400KN的情况，可是在稳压过程中砂夹层被穿透，压力骤然减小。

 

　　针对这一特殊情况，根据勘察报告显示，在桩端持力层砂层下8m处为第二层砂层，厚度5m，最终我们选择的补救措施是将入土不深的第二节桩周围土开挖开，在其上部接了一根10m的桩继续施压，最终在第二层砂层上将桩端坐牢固，使得稳压后终止压力满足设计要求，解决了这跟桩的承载力问题。

 

　　3.4浮桩

 

　　该项目静压管桩在施工前期曾经出现浮桩情况，当天打的桩第二天个别桩的桩顶发生上浮现象，上浮高度0.3~0.5m不等，针对这种现象我们反复研究勘察报告及对压桩过程进行了分析，希望寻求一种能解决这种浮桩现象的办法，我们分析其原因可能是同一天打的桩过于密集，导致在一片小的区域内土体发生挤密变形而引发局部桩身抬高，尤其是短时间内大量桩体挤入含水土层、砂层，造成土层、砂层中水无处排泄，形成较大超静孔隙水压力，造成了这种浮桩现象。

 

　　为了克服这种情况，我们调整了打桩顺序，采用跳打的方式尽量较少局部区域内对土的挤密作用，另外对个别浮桩现象可对桩身进行1~2次复压，必要时可进行多次复压。

 

　　3.5边桩施工

 

　　由于本工程施工场地比较小，边桩到基坑底边的距离为2m，而静压桩机宽度为9m，需工作距离4.5m以上，针对这种情况我们也选责了三套处理方案，第一种用静压桩机边桩器压桩，第二种用锤击打桩机锤击沉桩，第三种用灌注桩取代管桩。而实际情况是边桩器施工最大压力只能达到200多吨，不能满足终止压力的要求，灌注桩取代静压管桩成本增加太大，最后选用边桩锤击沉桩施工，实际结果表明锤击管桩在满足贯入度控制标准的前提下比静压桩施工终止压力达到4400KN时入桩端持力层的深度更深，我们在场地中央也做了一个锤击管桩作为检测桩来检测边桩的承载力，最终检测结果表明锤击边桩承载力能满足设计承载力要求。

 

　　4管桩施工中应该注意的事项

 

　　4.1桩位测放

 

　　桩位测放根据测绘院提供的测量成果及设计院提供的设计图纸进行解坐标，用SET210K全站仪对每一个桩位进行放样，因管桩为群桩满堂布桩，桩位测放允许偏差控制在2cm以内，静压管桩施工测量放线有区别于其它桩基类型，其它桩基放线定位多为一次性将所要施打桩位全部实地测放，并用细钢筋定桩位标示，静压管桩施工需根据现场打桩走向及堆放桩的位置进行分批次放样。

 

　　静压桩机本身自重比较大，如果提前将桩位测放完，桩机在行走过程中若场地不平，桩机长船在行走过程中会将高处的桩位点钢筋点位拔出。另外桩机施工过程中，桩机自身的自吊设备要拖拉管桩，拖拉管桩过程中对地面的破坏尤其严重，定位钢筋经常会被拔出。

 

　　4.2管桩的堆放

 

　　管桩材料一般分批次进场，不可一次全部大量进完，这样对材料的堆放以及现场施工场地造成很大压力，而且也会为后期倒桩造成成本增加，该项目场地本身比较小，管桩材料进场量需根据第二天或第三天的打桩计划而定，管桩由于混凝土自身比较重，每米管桩自重约0.35吨，施工用管桩单节为2.8~4.2吨，故场地堆放区域应用装载车平整，管桩下面取三支撑点用枕木垫起，将进场管桩放在枕木上，管桩自重较大，堆放不能超过两层，否则上层管桩在自重作用下会对下层管桩造成损伤。影响到管桩的使用。对方高度超过两层的管桩静压桩机自带吊不能直接拖桩，应有吊车将第二层管桩转放至地面，再由桩机自带吊拖桩，否则自带吊由于拖桩由二层直接将管桩拖至地面，在管桩末端接触地面瞬间会对管桩造成较大碰撞，有时会出现裂纹或者断桩。

 

　　4.3配桩

 

　　本工程静压管桩桩长为20m，所选用配桩为8m配12m，9m配11m，10m配10m，不可只选用一种配桩方式，单一的配桩方式尤其统一长桩在上或者在下，会使接桩截面几乎在同一层面上，使管桩基础在这个层面上抗剪性能比较脆弱，所以配桩时尽量考虑多种组合方式，尽量将接桩位置错开，放在不同的层面上。

 

　　4.4压桩及垂直度控制

 

　　将管桩吊起放入桩机内对准桩位后，桩机外与管桩互成90度方向放置两台经纬仪，观测桩的垂直度是否满足小于0.5%的要求，若符合要求，方可施压，根据试桩压力控制条件及检测结果，最终确定压桩控制标准为终止压力控制，即终止压力不能少于4400KN。当压力达到4400KN时需复压2~3次，直至终止压力趋于稳定后方可停止施压。施工过程中第一节桩前三米每进尺1m需观察其垂直度，如不满足要求可及时调整，接桩后需再次观察其垂直度，满足要求后方可进行第二节状的施工。

 

　　4.5接桩、送桩

 

　　第一节桩压至地面以上0.5~1m时停止压桩，将第二节桩放置到第一接桩上，焊接前将两节桩端头板处的杂质用钢刷子清理干净，直至端头板破口处露出金属光泽，将两个端头板稳合好，两个桩心轴线错位偏差不要超过2mm，用经纬仪观察桩的垂直度，满足要求后，用二氧化碳气体保护焊对两端头板直接缝隙处进行焊接，保护焊的焊丝必须满足国家相关标准的规定，焊接时为保证焊接效果，需两个焊工对称焊接，先在破口周围焊接六个焊点，然后两个焊工对称焊接同方向进行，第一遍焊接结束后，将焊渣清除，进行第二遍对称焊接，第二遍焊接结束后敲掉焊渣，若焊缝连续饱满。则满足焊接要求。不连续饱满，可进行第三遍焊接，焊接完成后需自然冷却8~10分钟，禁止用冷水冷却或者焊完直接压桩。接桩自然冷却时间满足后，应尽快压桩，尽量控制间歇时间，间歇时间过长，桩侧摩阻力增大，将会造成沉桩困难。

 

　　送桩：在大多数工地，为了施工速度快，多采用以桩送桩的形式，这样对做为送桩器的那根桩是有很大损伤的，因为两根桩在接触面之间只是端头板的直接接触，没有焊接，在几百吨的压力下有时会使桩头混凝土发生破坏，尤其端头板接触两个面有角度时，更是会将桩头端头板压破。送桩有专门钢制送桩器，应用送桩器送桩。尽量避免以桩送桩造成的质量问题。

 

　　5小结

 

　　目前管桩静压施工没有比较完善的国家标准规范，施工经验尚不丰富，有待更多的岩土工作者共同探讨，对静压施工工艺及施工中存在问题分析讨论，总结经验。通过对静压法施工管桩经验的不断积累，相信静压管桩施工应用水平会得到不断的提高。

 

　　参考文献

 

　　《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）

 

　　《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）