随着现代建筑业的高速发展，尤其是广东地区近十年来生产和应用上千万米预应力管桩，预应力管桩基础已经得到广泛应用。预应力高强混凝土管桩（简称PHC桩），是专业工厂里采用先张法预应力和离心成型工艺，经过蒸压养护而制成的一种空心圆筒体的等截面构件，通过锤击或静压的方法沉入地下作为建（构）筑物的基础。其工程质量的优劣，直接影响建（构）筑的正常使用甚至影响到结构安全，做好桩基施工质量通病防治有重要意义。预应力管桩施工中发生的主要质量通病有：1、桩身产生断裂损坏；2、接桩处开裂；3、沉桩深度达不到设计标高或深度，桩的承载能力不足。下面逐一对这几种质量通病进行分析，并提出防治方法，供工程施工技术人员参考。

 

　　一、桩身产生断裂质量问题及防治方法

 

　　桩在沉入的过程中，桩身突然发生倾斜错位，桩尖处土质条件没有特殊变化，而贯入度突然增大，这时可能发生桩身断裂，这类质量问题较常见，特征明显，容易判断与发现。

 

　　其主要原因及防治方法如下：

 

　　1.地质勘察不详：地质资料是保证沉桩能否顺利的基础。如果地质勘察资料不详，不符合施工的需要，可能造施工困难或施工失败。如施工现场内有回填大块混凝土、孤石、及中间硬夹层、透镜体、旧建（构）筑物基础等障碍物未勘察清楚并清理干净，在桩入土后，很可能将桩尖挤向一侧或对桩身产生损坏。防治方法：地质勘察报告应符合国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021）或行业标准《高层建筑岩土工程勘察规范》（JGJ72），施工前应将桩位下面地下障碍物，如旧墙基、条石、大块混凝土等清理干净，必要时用钎探检查。

 

　　2.桩身存在质量问题：预应力管桩自身存在的质量问题也很多，常见的主要有混凝土配比不当，水灰比太大，砂石的含泥率过高，桩头内部有空洞和蜂窝。离心制度不合理、离心时桩模跳动等因素造成强度达不到设计等级；桩在堆放时场地不实、不平整、吊运过程中因操作不当，造成桩身裂纹或断裂，未发现；桩身弯曲超过规定值，桩尖偏离桩的纵轴线大，沉入的过程中发生倾斜或弯曲。防治方法：进入施工现场的管桩的不仅要检查其产品合格证、产品说明书和相应的质量检查报告是否符合设计要求或相关规定，还应对桩身进行外观质量检查，对于桩身有裂纹的、桩身弯曲程度超过规定值时（L/1000且<20MM）或对设计有桩头的管桩、管桩的尺寸超过允许偏差值的不得使用并责令更换。桩在堆放、起吊、运输的过程中要严格按相关操作规定，堆放场地平实，不得超过三层。桩身混凝土强度达到设计值70%方可起吊脱模，达到100%后方可施工。运桩时，桩体强度应满足设计施工要求，支点位置正确，上下支点应对齐；吊装时，桩体强度应满足设计施工要求，支点位置正确，起吊均匀平稳，水平吊运采取两点吊，吊点距桩端0.207L，单点起吊时吊点距桩端0.293L（L为桩长），起吊时应防止桩体晃动或其他物体撞击。

 

　　3.施工方法不当：施打方法不正确也是造成断桩的重要原因。如桩定位时垂直度超过规定，压入地下后，再用走架方法校正，使桩身产生弯曲；两节或多节桩施工时，应保证上下两节桩不在同一轴线上，易产生曲折；沉桩收锤标准过严。沉桩顺序不当，先短桩后长桩、先四周后中央、先小桩后大桩等，造成挤断管桩。防治方法：通常用两台经纬仪，在相互成90°的两个方向进行过程监测。当第一节桩就位插入地面时，应利用经纬仪配合桩机将桩两个方向的垂直度偏差校正到不大于0.5%的桩长，然后正式沉桩。当桩身垂直度偏差超过1%时，应找出原因设法纠正；当桩尖穿过软土土层后，严禁采用移动桩架的方法进行纠偏。在施工过程中，合理安排打桩顺序，根据桩的密集程度，打桩顺序分为：逐排打设，从两侧向中间打设，从中间向四周打设，由中间向两侧打设，分段打设等；按桩的设计标高先深后浅的顺序施打；按桩的规格先大后、先长后短施打；桩的规格，埋深，长度不同时，宜按先大后小，先深后浅，先长后短的顺序施打；当桩头高出地面时，桩机宜往后退打，反之可往前顶打。

 

　　4.桩基开挖方案不当：在桩基开挖前，应没有根据基坑土质、地下水的情况，制定合理的开挖方案。在淤泥较厚的地区，淤泥易向开挖的方向流动，对桩产生侧向压力，造成断桩；一次开挖深度过大，以至土体局部应力释放而使土体移动引起断桩。防治方法：在桩基开挖前，应根据基坑土质、地下水的情况，制定合理的开控方案，应保持两边均匀开挖，桩两侧的高差应小于1米。

 

 

　　在沉桩的过程中，接桩的部位容易出现松脱、开裂等质量问题，这类质量问题一般不易发现，只有通PIT检测，结合配桩长度分析，才能准确判断。其主要原因与防治方法如下：

 

　　1.进行施工时，连接处表面没有清理干净、留有杂质、水分、灰尘、泥土、油迹等；焊结时连接件不平，其间有较大的间隙，造成焊接不牢；焊缝还续，不饱满、焊缝中有夹渣等；冷却方式不对、冷却时间不够。防治方法：正式接桩施工前，做好准备工作，对连接处的杂质、水分、灰尘、泥土、油迹等进行清理、保证连接处的清洁，坡口处应当露出金属光泽；检查连接部位是否牢固、平整，是否符合设计要求，如有问题须修正后方可进行接桩。焊接质量应符合《钢结构工程施工质量验收规范》和《建筑钢结构焊接规程》，每个接头除应按规定进行外观检查外，还应按接头总数的5%做超声或2%做x射线检查，在同一工程内，探伤检查不得少于3个接头。

 

　　2.两节桩不在同一轴线上，在接桩处产生错位，冷却方式不对、冷却时间不够。打入时接桩处局部产生集中应力导致连接破坏。防治方法：接桩时，两桩应在同轴线上，检查连接部位是否牢固、平整，焊接时由两名焊工进行对称焊接。

 

　　三、沉桩达不到设计要求及防治方法

 

　　沉桩深度是以最终贯入度和最终桩身长度作为施工最终控制标准，有时沉桩深度达不到设计的最终控制要求，这类质量通病一般不易发现，但对桩的承载力影响很大，甚至造成过大或不均匀沉降，必须引起足够的重视。沉桩达不到设计要求的原因及防治方法如下：

 

　　1勘探点不够或勘探资料粗糙，对地质情况不明，尤其是对持力层起伏标高不明，导致设计考虑持力层或选择桩长有误。持力层选择不当，预应力管桩持力层宜选择强风化层，以达到较高的承载力。但当强风化层埋藏较深，考虑到桩的长度限制，不得已选择全风化层作持力层时，承载力将会受到较大影响，特别是全风化层有遇水易软化的特点，地下水可能通过桩管内从桩尖渗入，大大降低桩端承载力。防治方法：在正式沉桩之前，应详细探明工程地质情况，当勘探资料不能满足工程要求时，应适当进行补勘，以正确选择持力层或标高。根据工程地质条件，合理选择桩型、施工方法及打桩顺序。施打前要详细分析地质报告，若有穿过较厚的硬夹层时，要选用“植桩法”穿透夹层，同时，钻孔时要双向校正钻杆的垂直度，也可选用射水沉桩等方法。钻孔的垂直偏差要严格控制在1%以内。植桩时，桩应顺孔植入，出现偏斜也不宜用移动桩架来校正，以免造成桩身弯曲。

 

　　2送桩器与桩头衔接不好，但施打时仍按原收锤标准控制。防治方法：采用送桩的深度一般不要超过2m，而贯入度宜按比不送桩小5min/阵

 

　　3锤型选择不当，当用45号锤打直径500mm的桩，承载力难以保证；反过来用60号锤打直径400mm的桩，收锤标准确则较难控制。防治方法：采用柴油锤打桩，综合考虑打桩的较率、沉桩质量等因素，选择锤型时宜参考表1中的指标选用。

 

　　表1锤型选择参数

 

　　管桩规格 柴油锤型号 单桩设计承载力 可入持力层 常用控制贯入度

 

　　400mm 45～50 1200KN左右 强风化层 20～30min/阵

 

　　500mm 50～62 1200KN左右 强风化层 20～50min/阵

 

　　结束语：通过不断加强全面质量管理，提高成品管桩的质量；加强施工管理、提高施工技术使我国的管桩生产和应用提高到一个新的水平。