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广 城搋 设 ［Ｓｔ章编号］１６７２－７０４５（２００６）１０—００２８—０３ 常见响质量问题及预盼与纠正措旋 一一一一一一一一一一—◆陈 征 沉桩的标准。一般情况下实行“双控”， 既控制桩长又控制压桩荷载。对摩擦 端承桩，应以压桩荷载为主，桩长为 摘要：本文主要对静压桩施工中 高还未进入持力层或贯入度还很大， 仍需继续沉桩，就形成了短桩。 １．１原因分析 常见的５种质量问题产生的原因进行分 析，并针对各个问题提出了相应的预 防与纠正措施。 （１）地质勘测资料误差较大或勘 副。静压式桩机可以桩机上液压表读 测精度不够，勘测点一般间距１ ｊｍ，大 数来控制。根据南宁市的施工经验，液 者达２Ｓｍ。期间如地质情况变化较大， 则地质勘测资料不能如实反映持力层 起伏变化情况和持力层性质。 （２）持力层因压桩挤压密实，或其 物理性能发生变化，硬度较一般状态 相反持力层物理性能发生变化，硬度 关键词：静压桩质量预防与纠正 ［中图分类号］ＴＵ４７３．１ ３［文献标识码］Ｂ 压表上显示的最终压力达到２．ｊ倍设计 单桩承载力即可终止沉桩。如广西建 静压混凝土预制桩（以下简称静 设厅建设大厦（框剪２６层）基础采用 静压桩，设计单桩承载力为１２５０ｋＮ，沉 压桩）具有单桩承载力高、桩身质量可 靠、施工速度快、施工现场整洁文明等 建筑的基础工程中得到广泛应用，发 桩时静压桩机最终压力表读数达到 ３２００ｋＮ即终止，压桩结束后，做单桩静 载荷试验，单桩极限承载力大于 （４）根据现场试桩资料，选择与桩 长及地质条件相匹配的沉桩方案。 优点，近年来，在南宁市的多层和高层 大，沉桩时难以继续压人，形成露桩。 展较快，取得了显著的经济效益和社 较一般状态小，沉桩时贯入度太大，还 ２５００ｋＮ，满足设计要求。会效益。然而，经过几年来在静压桩设 要继续沉桩，则形成短桩。 计和施工方面的实践，静压桩施工中 （３）确定压桩方案时，压桩荷载与 设计桩长及持力层性质不匹配。压桩 荷载太小，使本来还可继续压入的桩 被迫终止；或压桩荷载太大，使本来已 满足贯入度要求的桩还能继续压入。 １．２预防与纠正措施 力层起伏变化较大处补充勘测。在重 要柱子位置应布置钻孔查清持力层深 度和性质。对于重要建筑物，勘测单位 常见的几种质量问题：露桩和短桩、斜 桩，挤土效应，遇到“硬层”无法继续 沉桩，单桩承载力达不到设计要求等， 逐渐被工程界发现，也越来越受到重 视。分析其产生的具体原因，制定相应 的预防与纠正措施，对设计、监理、施 工、开发商、生产厂家都具有一定的现 实意义。 （５）超出设计标高的桩应截桩。截 桩可采用人工凿桩，方法是先将不需 截除的桩身端部用钢抱箍抱紧，然后 沿钢箍上缘凿沟槽，再行扩大截断，钢 筋可用气割法切断，严禁使用大锤硬 （６）短桩需要用高强度砼接桩。 （７）持力层起伏变化很大的场地 （１）仔细分析地质勘测资料，在持 砸。采用静压桩应特别慎重，石灰岩地区 不宜采用静压桩。 １．露桩和短桩 由于持力层高低起伏，设计对桩 长未及时调整，当桩压入持力层一定 深度（一般粘土、粉土为１～２ｍ，砂土、 圆砾为０．５～１ｍ）就因无法继续压入而 １～２ｍ，多则５～６ｍ）而形成露桩。相反， 由于持力层起伏变化，沉桩到设计标 应提交“持力层等高线图”或“持力层 等深线图”。 （２）现场试桩。试桩数量按设计要 求，选点可位于勘测钻孔之间，可弥补 勘测钻孔间距过大引起的地质资料误 差。施工单位应根据试桩资料及时与 尺寸。 ２．斜桩 沉桩过程中，桩身垂直偏差太大 （规范规定，垂直偏差不得超过桩长的 ０．ｊ％）形成斜桩。实践证明，倾斜偏位 超过２５ｃｍ的静压桩，承载力就会明显 终止，使桩身超出设计标高过多（一般 设计单位联系，调整桩长与桩的截面 （３）根据现场试桩情况确定终止 不足。 啊 ？ｏ ．１ ｏ 维普资讯 http://www.cqvip.com
广 碱携建彳殳 ２．１原因分析 （１）桩布置得过多过密，沉桩时产 入静压桩施工，既挖掉了表面回填土、 建筑垃圾、老基础，又减少了桩长，节 约了投资。 ①实测桩顶最大倾斜面，判断桩 身偏斜方向，从而确定水平顶桩方向。 ②在桩顶方向上确定与原设计桩 位最接近的取土孔位。 生挤土效应，将原先已压入的桩上抬 或挤斜；或压桩顺序不合理，未按“中 心向四周扩散”的原则成桩，加剧了挤 （４）仔细分析《地质勘察报告 ，如 其中提到浅部（２～３ｍ）有老基础或古 河道驳勘、大块孤石等障碍物，压桩前 探桩的深度应深一些。遇到浅部（２～ ３ｍ）障碍物，干脆先开挖基坑土方；深 部遇到坚硬障碍物应预先用钻机将障 ③用地质钻机钻１～２孔取土。孔 径同桩径，孔深同２／３桩长，插入注浆 土效应。 （２）制桩时，桩的外形尺寸误差较 大，尤其是桩尖椎形不正，压桩时顺着 管，注水造浆，同时排浆。 ④安装水平型钢支架及小吨位油 压千斤顶。 不正的桩尖下沉导致偏斜。 （３）静力压桩机自重加配重总重 量很大，如ＺＹＪ６ＯＯＴ步履式液压静力压 桩机自重达２２００ｋＮ，配重３８００ｋＮ，总 碍物钻穿，再压桩。钻机钻孔时，其垂 直度偏差不超过孔深的０．ｊ‰ （５）压桩时控制好桩身垂直度。桩 尖、桩帽和送桩杆应和桩身在同一中 心轴上。桩插入时的垂直度偏差不得 超过桩长的０．５‰沉桩时，在距桩机 ⑤用高压注浆管贴桩身冲孔至持 力层，用油压千斤顶分级加载，水平顶 桩，最大顶桩荷载≤６０ｋＮ，严格控制推 重量达６０００ｋＮ。施工场地如果不够平 整坚硬，沉桩加压时产生不均匀沉降， 桩极易发生偏斜，严重时会发生断桩。 （４）压边桩时，由于施工空间不 足，采用锤击式打桩，桩不垂直，桩帽、 桩锤及桩不在同一直线上。 挤桩顶位移的速率，以２～５ｃｍ／ｈ为宜， 完成１／２推移量时停止３ｏ～６０ｍｉｎ，保 持用高压注浆管扩孔，第二次推挤桩 身至垂直。 ２０ｍ左右处成９ｏ。方向各设置１台经纬 仪校准。初压时使用单缸作业，密切观 察压力表，避免压力猛增损坏设备，单 缸压力达４０％压桩荷载时，桩身稳定下 沉后，再用双缸施压。 ⑥实测桩顶面，至水平后停止加 载。在桩身两侧空隙中灌填级配混凝 （５）沉桩时遇到大块坚硬障碍物， 如老基础、古河道石驳勘、大块孤石 等，把桩挤向一侧，发生偏斜。 （６）采用“钻孔取土植桩法”时， 钻孔垂直偏差过大。桩虽然垂直植入 钻孔内，但在沉桩过程中，桩又沿着钻 孔倾斜方向发生偏斜。 （７）接桩时，相接的两节桩不在同 一土，混凝土中掺少量微膨胀剂，使桩身 两侧的虚土中孔隙部分为浆液填充， 散粒被胶结，能较大幅度提高一定范 围内的土体强度和变形模量。 经以上处理，斜桩已纠直，桩与土 体结合良好。 （６）沉桩初发现桩不垂直应立即 纠正。必要时松开夹持器，压桩机卸荷 停放在地面后，将桩拔出０．５～１ｍ纠正 重压。桩压入一定深度后发现桩身发 生严重倾斜时，不宜采用移动桩架来 校正，以免把桩折断，应采取其他措 施。若无法纠正，将该桩作为废桩处 理。 ３．挤土效应 沉桩过程中，由于挤土效应使马 路路面鼓高或地下管线破裂，或者使 邻近建筑物产生裂缝甚至偏斜的事故 屡有发生。如某学院学生公寓采用 中３５０×１Ｏ０静压管桩。沉桩过程中，因 轴线上，产生了曲折。 （８）基坑开挖方法不当，一次性开 挖深度太深，使桩的一侧承受很大的 土压力，桩身弯曲变形，引起桩顶偏 （７）尽量减少接桩，接桩宜在桩尖 穿过硬土层后进行。单桩接头不宜超 过４个。接桩时采用钢端板焊接法。上 下节桩要对齐，并在同一中心轴上，上 下段桩的巾心线偏差不宜大于５ｍｍ。接 桩前先将下段桩顶清洗干净，加上定 位板，然后把上段桩吊放在下段的端 板上，依靠定位板将上下桩段接直，焊 缝应连续饱满，焊接后过５分钟再沉 桩，以免温差过大、焊缝开裂，降低焊 接强度。 位；或者土方开挖时挖掘机操作不慎， 碰歪桩体。 ２．２预防与纠正措施 （１）合理布置桩位，桩的中心距宜 挤土效应将附近的院内路面抬高产生 裂缝，影响范围达２０ｍ。在闹市区压桩， 大于４倍桩径。严格按照设计要求施 工，先钻孔后压桩，减少挤土效应，避 免后压桩将前压桩挤歪。 对挤土效应绝不能掉以轻心，压桩前必 须了解桩基附近有无重要的地下管线， 如供水干管、污水干管、通讯电缆、煤 气管道等，若有则必须采取防护措施。 ３．１原因分析 （１）沉桩时桩四周的土体结构受 到扰动，改变了土体的应力状态，桩四 挤土效应。 （２）制桩时注意桩尖、桩帽的钢筋 焊接及导杆的固定，桩尖使用定型模 板，确保桩尖椎形的外形尺寸。 （３）场地要平整坚硬，避免桩机在 压桩过程中产生不均匀沉降。可根据工 程具体情况，开挖基坑土方至某一标 高，再插入静压桩施工，必要时用压路 机压平压实场地。如广西医科大学一 附院内科火楼（框剪２１层）静压桩基， 先开挖基坑土方至４．８５０标高，再插 （８）压桩完后，进行深基坑开挖 时，应按基坑支护的要求，分层均匀开 堆土或停放挖土机械，不能用铲斗碰 撞桩体，尤其在软土地区开挖基坑时， 不能贪快蛮干。因基坑开挖方法不当 或一次性开挖过深造成的斜桩，可采 用顶桩的办法处理。 挖，桩周土高差不宜超过１ｍ，坡顶不得 周土体产生了超静孔隙水压力，产生 （２）布桩过多过密形成的“多桩基 础”产生挤土效应。 （３）施工方法不当，每天成桩数量 太多，压桩顺序不合理，不但显著增加 啊 ２００ ６．１０Ｉ １ 维普资讯 http://www.cqvip.com
Ｃｉｔｉｅｓ ａｎｄ Ｔｏｗｎｓ Ｃｏｎｓｔ ｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｇｕａｎｇｘｌ 广 嘏旗建彳殳 超静孔隙水压力，还使临近土体因剪 切而被破坏，增加地基土体变位值，加 剧了挤土效应。 ４ｍ）的老基础、石驳勘、大块孤石和深 部（一般在２０ｍ以下）的硬塑老粘土， 非常密实深厚的砂层、密实砂砾石层 等。沉桩时遇到这些“硬层”，无法继 续沉桩至设计持力层，此时桩已人土 很深，不可能再将桩拔出，必须立即采 取措施加以处理。 ３００ｍｍ。 ②有的桩因起吊时未处理好制桩 产生的吸附力而开裂；有的桩因运输、 装卸、堆放不当，局部磕损深度大于 １Ｏｍｍ。 ３．２预防与纠正措施 （１）控制布桩密度（Ｗｓ），一般来 讲ｗｓ不宜大干ｊ％，桩的中心距宜大于 ４倍桩径。布桩密度（ｗｓ）是指场地内 ③施工方法不当，接桩没接好，造 成桩身局部断裂，降低了桩身强度。 ④沉桩过程中，桩身垂直偏差太 大（规范规定，垂直偏差不得超过桩长 沉桩总数Ａｐ（以截面积计）与场地外面 积（Ａｓ）之比，即Ｗｓ＝Ａｐ／Ａｓ（％）。当ｗｓ ４．１原因分析 地质勘察时未查清这些“硬层”的 ＞ｊ％时，对桩距较密的桩可采用钻孔 分布深度和性质，或者在地质勘察报 取土植桩法沉桩。通常的做法为：使用 告中未特别强调，未引起设计和施工 钻孔直径为７０％桩径的液压螺旋钻机， 人员的重视。 在桩位预先钻孔取土，深度一般为 ４．２预防与纠正措施 １／３～１／２桩长，然后将桩植入孔内沉 （１）设计和施工单位应仔细阅读 桩，可以使地基土体的超静孔隙水压 岩土工程勘察报告，分析地质资料，制 力减少４０％～５０％，地基变位值减少 定相应措施。 ３０％～４０％，大幅度减小挤土效应。 （２）压桩前应先探桩。如桩下３ｍ （２）合理安排沉桩速度，制定有效 左右有老基础、大块孤石等障碍物应 的沉桩流水线路，控制每日成桩量。沉 预先挖除。开挖有困难时，可预先用钻 桩顺序先中间，然后向四周对称扩散。 机将该障碍物钻穿，然后将桩植入孔 如一侧邻近有已建建筑物，则应先压 内沉桩。 最靠近已建建筑物的一排桩，并应采 （３）当桩已人土很深（如２０ｍ以下） 取间隔跳压的方法。 遇到“硬层”时，处理较为复杂。对于 （３）当桩基附近地下埋有重要管 管桩，可采用１００型钻机将钻具放人管 线如通讯电缆、污水干管、供水干管、 桩中钻孔，将“硬层”钻穿，取出钻具 煤气干管等及邻近建筑物需要特别保 再继续沉桩。如广西师范学院学生公 护时，可采用下列方法： 寓采用中３５０×１００静压管桩，在１８ｍ ①开挖隔离沟，长度比施工建筑 左右遇到硬塑老粘土，无法继续沉桩， 物基础长度长２ｍ，宽０．８ｍ，深度１．５ｍ， 即以此法解决。对于方桩，亦可用钻机 如地下水位较高，沟内可填松砂，减少 在原桩位附近钻穿“硬层”补桩。 压桩引起表层土的水平位移。 （４）静压桩机的选型、压桩荷载的 ②如距邻近建筑物很近（小于 大小应与设计要求、桩径、桩长及持力 ｊｍ），地下管线埋置深度或邻近建筑物 层地质条件相匹配。 埋置深度太深，开挖浅层隔离沟无效 时，可在桩位与已建建筑物之间预先 ５．单桩承载力达不到设计 钻１～２排应力释放孔。具体做法是： 要求 用液压螺旋钻机钻一排孔径为４００的钻 孔，将土取出，孔深１Ｏｍ，向孔内灌注 ５．１原因分析 护壁泥浆，降低地基土体的超静孔隙 （１）单桩承载力达不到设计要求， 水压力，孔距１．２ｍ。如被保护的建筑物 其原因比较复杂，根据笔者经验其原 很重要，就钻两排，排距１．２ｍ，梅花状 因有以下几点： 布置布孔。 ①厂家提供的管桩桩身质量有问 题。如高强度混凝土管桩（ＰＨＣ桩）要 ４．遇到“硬层”无法继续 求混凝土强度等级不低于Ｃ８０，而实际 沉桩 只有Ｃ６０；有的桩身出现裂缝，有的桩 套箍凹陷大于ｌＯｍｍ；有的桩身合缝漏 这里所说的“硬层”包括浅部（３～ 浆，漏浆深度超过１０ｍｍ，漏浆长度大于 固 ２００ Ｉ６．１’ ０ 的０．ｊ％）形成斜桩。据有关资料介绍， 倾斜偏位超过２５ｃｍ的静压桩，承载力就 会明显不足。 ⑤沉桩持荷时间不足或桩身下沉 尚未稳定即移机另压。 ⑥挤土效应导致桩上浮。 ５．２预防与纠正措施 （１）制桩时采取各种控制措施保 证桩身质量。如高强度混凝土管桩（ＰＨＣ 桩）要严格按混凝土配合比施工，注意 蒸汽养护的时间；桩尖、桩帽、导杆应 准确焊接牢固；桩身几何尺寸、平整 度、方正应满足规范要求，避免夹持器 夹裂； （２）吊装、运输必须在桩身砼达到 设计强度后进行，运输时悬臂长度不得 超过０．２０７Ｌ。 （３）接桩施工方法如前所述。 （４）斜桩预防与纠正措施如前所 述。 （５）沉桩时达到压重要求后，必须 持荷５ｍｉｎ直到桩身下沉稳定，沉降量不 超过０．ｉｍｍ。 （６）用钻孔取土植桩法沉桩，合理 安排沉桩速度，制定有效的沉桩流水线 路，控制每日成桩量，是有效控制挤土 效应的方法。发现桩顶上浮应复压就 位，确保桩的承载力。 ６．结语 影响静压桩工程质量的因素非常 错综复杂，上述是关于南宁市静压桩施 工中常见的几种质量问题的探讨。 （作者单位：广西建设厅职工培训 中・也，南宁５３００２８）
