某工程设计采用AB型500mm直径100mm厚PHC高强预应力砼管桩基础，摩擦端承桩，设计单桩竖向抗拔承载力为350KN，桩端持力层要求进入粗砂层；不考虑负摩阻时单桩承载力特征值估计为1800～2300KN（考虑负摩阻时单桩承载力特征值约为1200KN）。场地进行堆载预压排水固结。
根据地质勘查资料，揭示相关土层资料如下示：
1、人工填土层<1>：层厚8.2m；
2、淤泥质土层<2-1>：层厚5.4m；
3、粘土层<2-5>：层厚3.4m；
4、粉细砂层<2-6>：层厚1.5m；
5、中砂层<2-8>：层厚2.5m；
6、淤泥质土层<2-9>：层厚9.6m；
7、粗砂层<2-11>：为设计的桩端持力层。
根据工程特点及现场条件，施工方案确定采用50#型柴油锤桩机采用，锤重11t，最大冲程2.5m；桩靴采用闭口钝圆锥型，要求锤击最后贯入度20mm/阵。
一、锤击“拒打”，但桩体正常
案例首先对第1根试验桩进行了试验，根据原施工方案施工，当桩体进入粉砂层时，出现了“拒打”现象。
经过对比场地条件，对施工过程进行综合分析后认为，由于场地实施堆载预压排水固结地基处理后，各土层密实度较地质勘察时有所提高，导致锤击桩摩擦阻力加大，出现击桩拒打现象。
根据桩位附近地质勘探资料显示，该砂层较薄，且砂层下软弱下卧层，为较厚的淤泥质土层，所以该土层不能作为桩端持力层，否则该桩加载后沉降量会不符合设计要求，此种情况下必须采取措施击穿该砂层。根据现场施工情况，决定维持原设计方案，采取加大锤击冲量的措施。将原桩基更换为62#柴油锤桩机，锤重15t，最大冲程3.6米。
二、锤击冲量大，桩端裂缝
更换桩机后进行第2根桩锤击试验，桩穿透中砂层，但是在穿透中砂层过程中，桩身端头部位出现纵向裂缝。裂缝长度：第一节桩端头主裂缝长度为20mm，主裂缝宽度稍大于0.3mm；沿管桩周出现多条细小的竖向裂缝；第二节桩端头主裂缝长度为50mm，主裂缝宽度远大于0.3mm；第三节桩击打至中砂层时，桩端头裂缝开始延伸至桩身，终止打桩。
根据裂纹及现场情况分析，认为为更换桩机后，造成锤击冲量过大，在桩端产生较大压应力，造成桩身拉应力（张力）过大，超过桩身结构极限承载力，出现裂纹并沿桩身发展致桩破坏。
该情况下确定应提高桩壁极限承载力，因此将原管桩更换125mm壁厚的AB型500直径的PHC高强预应力砼管桩（管桩规格如下表）。
表1PHC高强预应力砼管桩规格表
三、采用闭口桩靴，桩身下部压应力大
在相同锤击冲量的前提下，采用闭口桩靴时桩锤锤击时间短，桩端压应力大而贯入度小，不利于沉桩。而采用开口型桩靴则贯入度能显著增大，提升锤击时间，沉桩效果好，能缓解因桩端锤击冲量大而击碎桩端的情况。
故当试验桩穿越中砂层时，除提升桩自身壁厚外，通过更换开口型桩靴（如下图示），改善桩身应力分布，避免桩端击碎，提高沉桩贯入度。
综上所述，采用PHC高强预应力砼管桩桩基础，在相同设计条件下，可通过调整桩机规格、选桩型号、桩身构造等措施，分别应对不同的地质及施工环境，以满足基础的设计要求。
参考文献：
1、于缘宝、王树峰；预应力高强混凝土管桩的壁厚和内壁纵向裂缝问题的探讨；混凝土与水泥制品2003年04期
2、张忠苗、谢志专等；淤质与粉质互层土中管桩沉桩过程的土压力；浙江大学学报(工学版)2011年08期
3、张正恩；高强度预应力混凝土管桩承载力研究；河南工业大学2011年
4、王继成，周向阳等；重锤低击和轻锤高击沉桩效果分析；人民长江2011年2月
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