浅析静压桩常见质量问题与控制措施

　　摘要: 静压桩作为一种施工工法，以其低噪音、小振动、施工速度快，成桩直观容易监控等特点，而越来越成为建筑工程基础的重要选择。关于静压桩的优点，承载力的计算及其实践结果等问题，已经有大部分同行在不同的刊物上发表了众多文章，在此笔者就不作阐述，本文仅对工程实践中遇到静压桩的一些质量问题进行综合分析并提出解决方法和控制措施。

　　关键词:静压管桩;问题;分析;质量控制

　　静压桩相对于锤击桩有诸多优点,近年来得到更广泛应用,其技术也更趋于成熟。但在工程实践中也常遇到一些问题,下面总结工程实践中遇到的问题进行分析并提出一些质量控制方法。

　　1常见质量问题分析

　　1.1桩尖达不到设计深度

　　桩尖达不到设计深度的成因较多,常见的有以下几种情况。

　　(1)地下岩土层中孤石和障碍物较多或有坚硬岩土层,此种情况下甚至发生同一承台内,有的桩可压至持力层,有的桩压不下去。

　　(2)中断压桩时间过长。由于设备故障或其他特殊原因,致使沉桩过程突然中断,延续时间过长,沉桩阻力增加,使桩无法沉到设计深度。

　　(3)接桩时,桩尖停留在硬土层中时间过长,造成无法继续沉桩。

　　发生管桩沉不到设计深度,应具体分析成因,找出解决方法才能继续施工,盲目加大压桩力强行沉桩,会造成桩身倾斜或断桩。

　　1.2桩体倾斜

　　第一节桩初压即有较大幅度的桩端走位和倾斜,遇有此种情况可能在地面下不深处遇有障碍物,如旧建筑物的基础未清理干净、或回填层位中夹有大块石等,因此压桩前应将地面下旧建筑物基础、块石等清理干净。

　　1.3桩顶(底)开裂

　　遇地基土质坚硬时,管桩有可能仍然压不到设计标高,在反复复压情况下,管桩桩身横向产生强烈应力,如果桩还是按常规配箍筋,桩顶混泥土抗拉不足开裂,产生垂直裂缝,为处理带来很大困难。另一种情况就是管桩由软弱土层突然进入硬持力层,没有经过渡层,桩机油压迅速升高,桩身受到瞬间冲击力也容易引起桩顶开裂,处理上可事前改进桩尖形式(圆锥形桩尖易滑),事后用压力灌浆把桩底破碎混凝土粘结住。适当折减承载力设计值。

　　1.4桩端封口不实

　　当桩尖有缝隙,地下水水头差的压力可使桩外的水通过缝隙进人桩管内腔.若桩尖附近的土质是泥质土,遇水易软化,从而直接影响桩的承载力。对于桩靴的焊接质量要求与端板间无间隙、错位,保证焊缝饱满,无气孔。施焊对称进行,焊拉时间控制得当。焊接完成后自然冷却10min左右方可施打,因高温焊缝遇水后变脆。容易开裂。工程上比较有效的补救技术措施是采用“填芯混凝土”法。即在管桩施压完毕后立即灌入高度为1.2m左右的C20细石混凝土封底,桩端不漏水,桩端附近水压平衡,桩端土承受三相压力,承载力能保持稳定。

　　1.5静载荷试验承载力不足的问题

　　在沿海地区软土层较厚,当桩身侧阻力较小,当桩端持力层为中密及以上的中粗砂、砾砂层时,常出现终压时压力值较高,而静载荷试验承载力不符合要求的桩基工程,此种情况下可通过复压提高承载力。

　　1.6基坑开挖

　　由于静压桩逐渐用在高层建筑中,基坑开挖不可避免。应根据开挖深度考虑是否需要先围护开挖再沉桩的方案。边打桩边开挖是不可取的,先打桩后开挖应考虑对称均匀。如在中间开挖把土堆在周围就会造成四周和中心的土体高差悬殊。同时超孔隙水压及震动会使管桩倾斜或折断,所以合理制定基坑开挖方案是必不可少的。

　　2静压桩质量控制

　　静压桩的质量控制应从施工前、施工过程及特殊情况多环节进行控制,施工前的各项控制措施可使施工过程尽量少的遇到桩质量问题。而施工过程及特殊情况的控制措施则可以确保桩的施工质量。三者不可或缺。

　　2.1施工前的质量控制

　　(1)静压桩沉桩时,压桩的压力要根据现场的地质条件,通过对静力触探比贯入阻力平均值和标准贯入试验N值评估沉桩的可能性,选择好压桩机械设备。

　　(2)根据地质条件,单桩竖向极限承载力以及布桩密集程度等因素,压桩机应按定额总重量配制压重,压机的重量(不含静压桩机大履和小履重量)不宜小于单桩极限承载力的1.2倍。

　　(3)油压表必须经有资质的法定检测单位鉴定,并有鉴定合格证。

　　(4)静压桩沉桩控制应按设计标高,压桩力和稳压下沉量相结合的原则,并根据地质条件和设计要求综合确定。

　　2.2施工各环节的质量控制

　　2.2.1压桩

　　桩在压入的初始阶段是否垂直?是保证整根桩垂直的关键?在压桩时严格监控桩位偏移情况,可减少打桩时因偏心或局部受力而使桩身桩头发生破损的机会,桩在压入1m左右后应停止压桩,再次校正桩在竖直两个方向的垂直度后继续施压。静压桩施工过程中,不得任意调整和校正桩的垂直度,避免对桩身产生较大的次生弯矩。静压桩穿越硬土层或进入持力层的过程中,除机械故障处,不得停止沉桩施工。

　　桩端进入坚硬、硬塑粘性土,中密以上粉土、砂土土层时,静压桩的压桩力为主要控制指标,桩端标高在征得设计单位同意后,可作为辅助控制指标。

　　静压桩桩端进入持力层,达到综合确定的压桩力要求,但未达到设计标高时,宜保持稳压1min～2min,稳压下沉量可根据地区经验确定。

　　压桩过程中,不能随意中止,如因操作必须,停歇时间要短。中途停歇时间不得超过2h,严禁中途停压造成沉桩困难。

　　此外还应注意要采用合理的压桩顺序,一般情况下不同的桩基应先深后浅、先大后小、先长后短;同一单体建筑物或群桩承台应先施压场地中央的桩,后施压周边的桩;毗邻其它建筑物时,由毗邻建筑物向另一方向施压。沉桩速度不能过快,当桩尖遇到硬土层或砂层而发生沉桩阻力突然增大时,可采用忽停忽压的冲击施压法。

　　2.2.2接桩

　　当下节桩的桩头距地面1m～1.2m时,即可进行焊接接桩,管桩对接前应用钢刷将上下端的钢板清刷干净,用导向箍引导就位,使上下节管桩顺直后再开始焊接,焊接层数不得少于二层,焊缝应饱满连续,焊好后应自然冷却10min以上方可施压,严禁用水冷却和焊接后立即施压。焊接时应保证上下节桩处于同一中心线上,上下节桩间如有间隙,应用铁片全部垫实。接桩时间应尽量缩短,如接桩耗时较长,桩周摩阻得到恢复,有可能使进一步压桩发生困难。

　　2.2.3终压

　　终压标准应综合考虑桩型、桩长、桩周土特性、桩端土特性及单位桩竖向极限承载力标准值等因素。(1)当桩长>21m时,终压力按设计极限承载力取值。(2)当桩长<21m且>14m时,终压力按设计极限承载力的1.1～1.4倍取值。(3)当桩长<14m时,终压力按设计极限承载力的1.4～1.6倍取值。终压的技术参数一般采用双控,根据设计要求,采用以标高控制为主、送桩压力控制为辅或者相反,但同时也还应视设计要求和工程的具体情况确定。此外终压后的桩顶标高,应用水准仪认真控制,其偏差为±50mm。压桩施工结束后,应做桩身的单桩竖向承载力试验和小应变检查桩身质量。

　　2.3特殊情况的处理

　　(1)雨季施工时其场地内宜设置排水暗沟,并在场地外适当位置设集水井,随时排出地表水,使场地内不积水、不软化、无泥浆;操作人员应有相应的防雨用具;各种用电设施,要检查其用电安全装置的可靠性、有效性,防止漏电或感应电荷可能危及操作人员的安全。

　　(2)预应力管桩管壁薄、混凝土标号高,施工中不注意容易产生断裂,在施工前应对桩身质量进行全面检查,测量管桩的外径、壁厚、桩身弯曲度等有关尺寸,并详细记录,发现桩身弯曲超过规定或桩尖不在桩纵轴线上的不宜使用。桩的堆放、吊运应严格按照有关规定执行;其次在稳桩过程中如发现桩不垂直应及时纠正,桩压入一定深度发生严重倾斜时,不宜采用移架方法来校正。

　　(3)在沉桩过程中,相邻的桩可能会产生横向位移和桩身上浮的现象,因此在施工前应对桩位下的障碍物进行清理,对桩构件要进行检查,发现桩身弯曲超过规定或桩尖不在桩纵轴线上的不宜使用;其次在稳桩过程中,如发现桩不垂直应及时纠正。

　　(4)静压管桩施工时,桩设计是以最终贯入度和最终桩长作为施工的最终控制,如发现个别桩长达不到设计深度时,应详细查明工程地质情况,正确选择持力层或标高,合理选择施工方法及压桩顺序,冷静分析原因,找出对策才能继续施工。

　　3结语

　　综上所述，静压预应力管桩具有很多优点,已在众多建设工程应用中取得较好的工程质量。只要我们在应用的过程中,严格落实现有技术规范、措施和有关经验,且不断改进提高其技术应用水平,就可以很好地控制静压预应力管桩的施工质量。

　　参考文献

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