桩基础施工质量问题分析与处理.doc

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1、摘 要桩基施工质量关系到整个建筑物的工程质量。桩基工程现场地下条件复杂，施工序多，工艺要求高，难度大，易出问题。文章重点介绍了桩的分类，打(压)桩施工中常见质量问题的类型、产生原因分析、处理方法以及实际应用的预控措施等。基桩工程是建筑工程中最重要的隐蔽工程，但桩基工程质量受多项因素的影响，如工程勘察、基桩设计、环境变化、施工质量等，尤其施工质量最难控制，对桩基工程质量影响最大，所以熟悉桩基础施工中常见质量事故以及事故发生原因，并了解常见质量事故的处理方法，才能有效控制桩基工程质量，保证整体工程的安全。关键词：桩基施工，质量，原因分析，处理方法，预控措施2AbstractPile foundat

2、ion construction quality related to the whole building project quality. Pile foundation engineering site underground condition is complex, the construction sequence process requirement is high, and the difficulty to a problem. This papermainlyintroducestheclassification, dozen pile (pressure) pile c

3、onstruction quality problems common in the type, cause analysis, treatment methods and applications of counter measures, etc.The foundation pile project is in the architectural engineering the most important concealed work, but the pile foundation project quality many factor influence, like the proj

4、ect reconnaissance, the foundation pile design, the environmental variation, the construction quality and so on, constructs the quality to be most difficult especially to control, is biggest to the pile foundation project quality influence, therefore in the familiar pile foundation construction the

5、common quality accident as well as the accident has the reason, and understands the common quality accident the processing method, can the active control pile foundation project quality, the guarantee overall project securityKey word：Pile foundation construction, quality, cause analysis, processing

6、methods, counter measures目 录摘 要.1Abstract.21 绪论.51.1 桩的一般分类.51.2 桩基础一般施工工序.62 桩基础施工工艺.72.1 材料及主要机具.72.2 作业条件.72.3 工艺流程.73 打(压)桩施工中常见质量问题分析与处理.83.1 桩基础常见质量问题.83.2 桩基础质量问题原因分析.83.2.1 桩承载力低于设计要求的常见原因.83.2.2 倾斜过大的常见原因.83.2.3 出现断桩的常见原因.83.2.4 桩接头断离的常见原因.93.2.5 桩位偏差过大的常见原因.93.3 桩基础常见质量问题的处理方法.93.3.1 补沉法.9

7、3.3.2 补桩法.93.3.3 补送结合法.93.3.4 纠偏法.93.3.5 扩大承台法.93.3.6 复合地基法.103.3.7 修改桩型或沉桩参数法.103.3.8 其他方法.104 桩基础施工预控措施.114.1 施工全过程随时监测桩的定位.114.2 高层建筑桩基施工质量的预控措施.114.3 高层建筑冲孔灌注桩施工质量的控制.125 预应力管桩质量问题分析与处理.145.1 预应力管桩断桩的原因和预防处理的方法.145.1.1 预应力管桩断桩的原因.145.1.2 预应力管桩断桩的预防处理方法.145.2 预应力管桩弯桩的原因和预防处理的方法.145.2.1 预应力管桩弯桩的原因

8、.145.2.2 预应力管桩弯桩的预防处理方法.145.3 预应力管桩短桩的原因和预防处理的方法.155.3.1 预应力管桩短桩的原因.155.3.2 预应力管桩短桩的预防处理方法.155.4 预应力管桩缩劲的原因和预防处理的方法.155.4.1 预应力管桩缩劲的原因.155.4.2 预应力管桩缩劲的预防处理方法.156 案例分析.166.1 工程概况.166.2 管桩出现倾斜的原因分析.166.3 管桩出现倾斜的处理方法.176.4 本工程对倾斜的管桩进行处理.176.5 本工程处理结果.20参考文献.19致 谢.201 绪论桩基础是用承台或梁将沉人土中的桩联系起来，以承受上部结构的一种常用

9、的基础形式。当天然地基土质不良，不能满足建筑物对地基变形和强度方面的要求时，常采用桩基础将上部建筑物荷载传递到承载力较大的土层上，以保证建筑的稳定和减少其沉降量。同时可使软弱土层挤压密实，以提高地基密实度，增加地基承载力。南通地区地处沿海，地质条件较差，工程建设过程中大量的应用打桩进行地基处理。桩的分类方法很多，最常见的分类方法是按照施工工艺的不同，桩身可分预制桩和灌注桩两大类。桩基工程涉及施工工序多，工艺要求高，桩基质量主要取决于勘察、设计、施工等诸多方面。影响桩基质量的因素一般有：工程地质勘察报告是否详尽准确；设计取值是否合理以及施工中的材料、设备、工艺等。稍有不慎，就可能造成质量问题或事

10、故。若处理不及时，就会给工程留下隐患。对质量事故的分析与处理是否正确，往往影响建筑物的安全使用、工程造价及工期。为了防止类似问题的发生，在桩基施工中对质量问题及隐患的正确分析与妥善处理，就显得尤为重要。文章重点介绍打(压)桩施工中常见质量问题的类型、原因分析、常用处理方法以及实际应用中的预控措施等。1.1 桩的一般分类工程技术的不断发展，新型钢桩和钢筋混凝土桩在工程建设中用途越来越广泛。而不同的桩型特点亦有不同。按受力情况分类：摩擦桩 荷载绝大部分由桩周土的摩擦力承担，而桩端阻力可以忽略不计的桩基桩端承摩擦桩 荷载主要由桩身摩擦力承担的桩端承桩 荷载绝大部分由桩尖支承力来承担，而桩侧阻力可以忽

11、略不计的摩擦端承桩 荷载主要由桩端阻力承担的桩按施工方法分类：机械成孔桩，灌注桩，人工挖孔桩，沉管灌注桩，钢筋混凝土桩，基桩，预制桩，预应力混凝土桩，钢桩，水泥土搅拌桩，搅拌桩，其他化学材料搅拌桩。按桩的外型尺寸分类：长桩，基桩，短桩，中长桩 ，变截面桩。按沉桩方法预制桩可分为打入桩、压入桩、振动沉入桩、旋入桩等。预制桩按材料可分为普通钢筋混凝土桩和预应力钢筋混凝土桩。按桩截面形状又可分为实心桩和空心桩，圆形桩和方形桩、异形桩等。接桩的方法有钢板角钢焊接，法兰盘加螺栓联结，硫磺胶泥锚固以及机械联结（如插入楔块、销钉联结）等。混凝土灌注桩按施工方法可分为振动沉管灌注桩、弗朗克桩、钢套管旋入冲抓成

12、孔灌注桩、泥浆护壁成孔灌注桩、预压孔打入灌注桩、预压孔打入混凝土桩以及钻扩孔混凝土灌注桩等。桩基承载力包括单桩承载力和群桩承载力，单桩承载力又根据承受荷载状态的不同，分为竖向受压桩、抗拔桩、以及承受水平方向力的桩。位于粘性土地基中的摩擦群桩还应考虑群桩效应问题。总之，根据不同建筑荷载要求及场地条件，可使用不同桩型，一些新桩型的发展，又有力地推动了上部结构的发展，为建筑结构的设计提供了许多可选择的方案。桩基施工土方开挖凿 桩 头片石及砼垫层弹 线放 线绑扎钢筋支 模 板浇捣砼承台及地梁拆 模砼 养 护回 填 土桩基础施工主要工序1.2 桩基础一般施工工序2 桩基础施工工艺2.1 材料及主要机具预

13、制钢筋混凝土桩：规格质量必须符合设计要求和施工规范的规定，并有出厂合格证。焊条（接桩用）：型号、性能必须符合设计要求和有关标准的规定，一般宜用E4303牌号。钢板（接桩用）：材质、规格符合设计要求，宜用低碳钢。主要机具有：柴油打桩机、电焊机、桩帽、运桩小车。索具、钢丝绳、钢垫板或槽钢，以及木折尺等。2.2 作业条件桩基的轴线和标高均已测定完毕，并经过检查办了预检手续。桩基的轴线和高程的控制桩，应设置在不受打桩影响的地点，并应妥善加以保护。处理完高空和地下的障碍物。如影响邻近建筑物或构筑物的使用或安全时，应会同有关单位采取有效措施，予以处理。根据轴线放出桩位线，用木橛或钢筋头钉好桩位，并用白灰作

14、标志，以便于施打。场地应碾压平整，排水畅通，保证桩机的移动和稳定垂直。打试验桩。施工前必须打试验桩，其数量木少于2根。确定贯入度并校验打桩设备、施工工艺以及技术措施是否适宜。要选择和确定打桩机进出路线和打桩顺序，制定施工方案，作好技术交底。2.3 工艺流程就桩桩机起吊预制桩稳桩打桩接桩送桩中间检查验收移桩机至下一个桩位。3 打(压)桩施工中常见质量问题分析与处理3.1 桩基础常见质量问题1)测量放线错误，使整个建筑物错位或桩位偏差过大；2)单桩承载力低于设计值；3)桩倾斜过大；4)灌注桩成桩质量不合格，包括沉渣超厚、混凝土离析、桩身夹泥、混凝土强度达不到设计要求、钢筋错位变形严重等；5)断桩。

15、灌注混凝土施工质量失控，发生断桩事故；6)桩基验收时出现的桩位偏差过大；7)预制桩接头断离；8)灌注桩顶标高不足。常见的有两种，一是施工控制不严，在未达到设计标高时混凝土停浇；另一种虽然标高达到设计值，因桩顶混凝土浮浆层较厚，凿出后出现桩顶标高不足。3.2 桩基础质量问题原因分析下面主要就单桩承载力低于设计值、桩倾斜过大、断桩、桩接头断离、桩位偏差过大等五大类问题进行详细分析。3.2.1 桩承载力低于设计要求的常见原因1)桩沉人深度不足；2)桩端未进入设计规定的持力层，但桩深已达设计值；3)最终贯人度过大；4)其他，诸如桩倾斜过大、断裂等原因导致单桩承载力下降；5)勘察报告所提供的地层剖面、地

16、基承载力等有关数据与实际情况不符。3.2.2 倾斜过大的常见原因1)预制桩质量差，其中桩顶面倾斜和桩尖位置不正或变形，最易造成桩倾斜；2)桩机安装不正，桩架与地面不垂直；3)桩锤、桩帽、桩身的中心线不重合，产生锤击偏心；4)桩端遇石块或坚硬的障碍物；5)桩距过小，打桩顺序不当而产生强烈的挤土效应；6)基坑土方开挖不当。3.2.3 出现断桩的常见原因除了桩倾斜过大可能产生桩断裂外，其他原因还有三种：1) 桩堆放、起吊、运输的支点或吊点位置不当；2) 沉桩过程中，桩身弯曲过大而断裂。如桩制作质量造成的弯曲，或桩细长又遇到较硬土层时，锤击产生的弯曲等；3) 锤击次数过多。如有的设计要求的桩锤击过重，

17、设计贯人度过小，以致于施工时，锤击过度而导致桩断裂。3.2.4 桩接头断离的常见原因当设计桩较长时，因施工工艺的需要，桩需要分段预制，分段沉人，各段之间常用钢制焊接连接件做桩接头。这种桩接头的断离现象较为常见。其原因除了22中1)至5)外，还有上下节桩中心线不重合；桩接头施工质量差，如焊缝尺寸不足等原因。3.2.5 桩位偏差过大的常见原因测量放线差错；沉桩工艺不良，如桩身倾斜造成竣工桩位出现较大的偏差等。3.3 桩基础常见质量问题的处理方法打桩过程中，如果发现质量问题，施工单位切忌自行处理，必须报监理、业主，然后会同设计、勘察等相关部门分析、研究，作出正确处理方案，由设计部门出具修改设计通知。

18、对事故处理方案要求安全可靠，经济合理，施工期短，并对未施工部分应提出预防和改进措施。还应考虑事故处理对已完工程质量和后续工程方式的影响，比如在事故处理中采取补桩时，会不会损坏混凝土强度还较低的邻近桩等。事故应及时处理，防止留下隐患，避免事故的再次发生。桩基事故处理方法较多，但要对方案进行技术经济比较，选择安全可靠，经济合理和施工方便的方案。要根据现场实际情况选用最佳的处理方案。一般处理方法有：补沉法、补桩法、送补结合法、纠偏法、扩大承台法、复合地基法等。下面分别作简要介绍。3.3.1 补沉法预制桩人土深度不足时，或打人桩因土体隆起将桩上抬时，均可采用此法。3.3.2 补桩法补桩法就是在会同设计

19、、监理以及业主的意见，根据设计单位出具的补桩方案进行补打，但此种方法投资大、工期长，很难被各方共同认可。3.3.3 补送结合法当打人桩采用分节连接，逐根沉人时，差的接桩可能发生连接节点脱开的情况，此时可采用送补结合法。首先是对有疑点的桩复打，使其下沉，把松开的接头再顶紧，使之具有一定的竖向承载力；其次，适当补些全长完整的桩，一方面补足整个基础竖向承载力的不足，另一方面补打的整桩可承受地震荷载。3.3.4 纠偏法桩身倾斜，但未断裂，且桩长较短，或因基坑开挖造成桩身倾斜，而未断裂，可采用局部开挖后用千斤顶纠偏复位法处理。3.3.5 扩大承台法1)桩位偏差大。原设计的承台平面尺寸满足不了规范规定的构

20、造要求，可用扩大承台法处理。2)考虑桩土共同作用。当单桩承载力达不到设计要求，需要扩大承台并考虑桩与天然地基共同分担上部结构荷载。3)桩基质量不均匀，防止独立承台出现不均匀沉降，或为提高抗震能力，可采用把独立的桩基承台连成整块，提高基础整体性，或设抗震地梁。3.3.6 复合地基法此法是利用桩土共同作用的原理，对地基作适当处理，提高地基承载力，更有效的分担桩基的荷载。常用方法有以下几种。1)承台下做换土地基。在桩基承台施工前，挖除一定深度的土，换成砂石填层分层夯填，然后再在人工地基和桩基上施工承台。2)桩间增设水泥土桩。当桩承载力达不到设计要求时，可采用在桩间土中干喷水泥形成水泥土桩的方法，形成

21、复合地基基础。3.3.7 修改桩型或沉桩参数法1)改变桩型。如预制方桩改为预应力管桩等。2)改变桩人土深度。例如预制桩过程中遇到较厚的密实粉砂或粉土层，出现桩下沉困难，甚至发生断桩事故，此时可采用缩短桩长，增加桩数量，取密实的粉砂层作为持力层。3)改变桩位。如沉桩中遇到坚硬的、不大的地下障碍物，使桩产生倾斜，甚至断裂时，可采用改变桩位重新沉桩。4)改变沉桩设备。当桩沉人深度达不到设计要求时，可采用大吨位桩架，采用重锤低击法沉桩。3.3.8 其他方法1)底板架空。底层地面改为架空楼板，以减填土自重，降低承台的荷载。2)上部结构卸荷。有些重大桩基事故处理困难，耗资巨大，耗时过多，只有采取削减上部建

22、筑层数的方法，减小桩基荷载。也有采用轻质高强的隔墙或其他材料代替原设计的厚重结构而减轻上部建筑的自重。3)结构验算。出现桩身混凝土强度不足、单桩承载力偏低等事故，可通过结构验算等方法寻找处理方案。如验算结果仍符合规范的要求时，可与设计单位协商，不作专门处理。但此方法属挖设计潜力，必须征得设计部门的同意，万不得巳时用之，且应慎之又慎。4)综合处理法。选用前述各种方法的几种综合应用。往往可取得比较理想的效果。5)采用外围补桩，增加周边嵌固，防止或减少桩位侧移等。4 桩基础施工预控措施桩基础施工的质量直接关系到建筑物结构质量安全，其重要性不言而喻。因此在桩基施工前一定要制定有针对性的施工方案，在实施

23、过程中严格执行，出现问题马上解决，切不可蛮干，等到验桩不合格的时候再想补救的办法。根据施工经验而言，桩基施工中的许多问题是可以事先避免的，下面就一些在施工过程中容易出现的问题提出预控措施。4.1 施工全过程随时监测桩的定位1）不论在沉管灌注桩还是预制桩的施工中，施工地表会由于扩孔挤压造成隆起，相应地移动了原坐标控制点，如果不对桩位重新校核，仍按照原桩点施工的话。成桩后势必产生桩位的偏移。在施工前，应对规划部门提供的控制桩进行引桩并加以保护，确保该桩点不受施工及其他因素影响。打(压)桩过程中随时监测，保证桩点的正确性。这种桩位偏移在天津宁河的某住宅楼工程中就曾出现过，最终采用了扩大承台法予以补救

24、，既耽误了工期又增加了工程成本。2）桩成孔后，应检查桩孔嵌入持力层深度，岩石强度，沉渣厚度，桩孔垂直度等数据必须符合设计要求，只要有一项不符合设计要求，就应及时分析解决，不能轻易放过，为今后出现缩颈、断桩等质量问题埋下隐患。3）桩基开挖前必须全面检查成桩记录和桩的测试资料，发现质量上有争议问题，必须统一意见之后方能挖土，防止基桩开挖后再来处理造成不必要的麻烦。正确的基坑开挖方案对于桩基础工程的意义是非常重要的。天津地区地质情况复杂，尤其在滨海一带，属于退海地，常会出现地下的淤泥层，如果开挖方法不当，引发淤泥涌动，轻者导致桩位偏移，重者造成折桩。某1lOkV变电站土建施工中，就曾出现基坑开挖过程

25、中折桩66根的严重后果，直接经济损失达2o余万元。发生这一质量事故的主要原因就是因为在基坑开挖过程中未采取必要的支护和防淤泥涌动措施，教训十分惨痛。4）压桩施工前应清除桩位下的障碍物，必要时应对每个桩位进行钎探清查一遍。对桩平直度要进行检查，发现桩身弯曲度超过11000桩长，并大于20mm，或桩尖不在桩纵轴线上的，不应使用，以避免压桩时出现断裂或桩顶位移。沉桩时应随时检查钻孔质量、桩身垂直度、沉桩深度、最后贯入度，观察超孔隙水压力上升、土体隆起等对周围的影响等，发现异常现象，应及时采取相应解决处理的技术措施。接桩施工时，应对连接部位上的杂质、油污、水分等清理干净；上下节桩应在同一轴线上；使用硫

26、磺胶泥严格按操作规程进行，以防接桩处出现松脱开裂。送桩拔出后留下的桩孔，应及时回填和加盖。在桩基施工过程中，遇到各种意外情况，应及时和业主、监理与设计部门联系，按设计部门的设计修改通知或会议纪要进行施工。4.2 高层建筑桩基施工质量的预控措施桩基础施工的质量直接关系到建筑物结构质量安全，其重要性不言而喻。因此在桩基施工前一定要制定有针对性的施工方案，在实施过程中严格执行，出现问题马上解决，切不可蛮干等到验桩不合格的时候再想补救的办法。根据施工经验而言桩基施工中的许多问题是可以事先避免的，下面就一些在施工过程中容易出现的问题提出预控措施。1）施工全过程随时监测桩的定位。不论在沉管灌注桩还是预制桩

27、的施工中，施工地表会由于扩孔挤压造成隆起，相应地移动了原坐标控制点，如果不对桩位重新校核，仍按照原桩点施工的话，成桩后势必产生桩位的偏移。在施工前，应对规划部门提供的控制桩进行引桩并加以保护，确保该桩点不受施工及其他因素影响。打（压）桩过程中随时监测，保证桩点的正确性。这种桩位偏移在天津宁河的某住宅楼工程中就曾出现过，最终采用了扩大承台法予以补救既耽误了工期又增加了工程成本。2）桩成孔后。应检查桩孔嵌入持力层深度，岩石强度，沉渣厚度，桩孔垂直度等数据必须符合设计要求，只要有一项不符合设计要求就应及时分析解决，不能轻易放过，为今后出现缩颈、断桩等质量问题埋下隐患。3）桩基开挖前必须全面检查成桩记

28、录和桩的测试资料，发现质量上有争议问题，必须统一意见之后方能挖土，防止基桩开挖后再来处理造成不必要的麻烦。正确的基坑开挖方案对于桩基础工程的意义是非常重要的。对于地质情况复杂地区，尤其是在滨水带，常会出现地下的淤泥层，如果开挖方法不当，引发淤泥涌动轻者导致桩位偏移，重者造成折桩。发生这类质量事故的主要原因就是因为在基坑开挖过程中未采取必要的支护和防淤泥涌动措施。4）压桩施工前应清除桩位下的障碍物，必要时应对每个桩位进行钎探清查一遍。对桩平直度要进行检查，发现桩身弯曲度超过l1仪旧桩长并大于2 或桩尖不在桩纵轴线上的不应使用，以避免压桩时出现断裂或桩顶位移。沉桩时应随时检查钻孔质量、桩身垂直度、

29、沉桩深度、最后贯入度，观察超孔隙水压力上升、土体隆起等对周围的影响等，发现异常现象，应及时采取相应解决处理的技术措施。接桩施工时，应对连接部位上的杂质、油污、水分等清理干净；上下节桩应在同一轴线上；使用硫磺胶泥严格按操作规程进行以防接桩处出现松脱开裂。送桩拔出后留下的桩孔应及时回填和加盖。在桩基施工过程中遇到各种意外情况，应及时和业主、监理与设计部门联系，按设计部门的设计修改通知或会议纪要进行施工。4.3 高层建筑冲孔灌注桩施工质量的控制高层建筑冲孔灌注桩施工质量的控制冲孔灌注桩施工工艺与技术中的各个相关因素都对桩基的施工质量有着重要的影响。因此，在对高层建筑冲孔灌注桩施工过程中，要加强各个工

30、序中工艺与施工技术参数的控制。1）高层建筑冲孔灌注桩施工材料控制。建筑施工材料质量是工程施工质量的基础，因此在进行高层建筑冲孔灌注桩时，要对进场物料进行检验。保证材料质量，以此保障冲孔灌注桩的施工质量。尤其是在进行混凝土灌注前要根据施工地点气候条件、设计参数等对混凝土的混合进行监控保障灌注用混凝土质量符合要求，以此保障灌注桩的坚固度及抗压性。2）高层建筑冲孔灌注桩施工质量控制。在进行高层建筑冲孔灌注桩施工质量控制时，要根据桩基工程施工质量控制重点进行分类控制。根据施工过程可以分为钢护筒安装、成孔、灌装成柱几个方面进行。钢护筒安装是冲孔灌注桩施工的前期阶段。钢护筒起到导锤、固定桩孔位置、保护孔口

31、及维持孔内泥浆水头作用，准确安放钢护筒是保证灌注桩质量的先决条件。在放钢护筒时要确保平面位置和垂直度，用重物将其压人土中并稳固在钢护筒外回填土并压实。成孔是冲孔灌注桩施工的第二个质量控制点。制备泥浆并装满孔中，在孔口开挖溢浆槽安装泥浆回流装置，保证泥浆循环使用。用冲孔机起吊冲击锤，对准孔做自由落体冲击切削破碎岩层和冲击土层成孔。由于泥浆密度较小造成孔底沉渣浮起困难或安放钢筋笼时碰撞孔壁使泥土跌落，所以清孔是保证桩质量的重要环节。灌注成桩的质量控制要从混凝土的控制开始，根据工程施工地质情况、气候条件的不同，水灰比例、砂率等参数要根据设计要求进行调节。采用混凝土灌注车进行灌注，在灌注过程中要注意导

32、管在吊人孔内时，其位置应居中，轴线顺直，防止卡、挂钢筋骨架和碰撞孔壁。3）关于冲孔灌注桩钢筋笼的质量控制。冲孔灌注桩钢筋笼施工一般采用外拨钢筋笼锚固筋，在主筋上绑扎砼垫块等施工技术，是桩基工程的重要组成部分。钢筋笼的焊接、安装质量对于桩基工程质量有着重要影响。在进行钢筋笼制作和安装的过程中，要对钢筋的存放、钢筋笼的检验、制作、吊放等环节进行质量控制。钢筋笼骨架根据设计长度分两节制作为了保证钢筋笼顺直，制作前先将主筋矫直并按照施工规范要求进行搭接焊，在加强箍筋上统一标定主筋间距。保证主筋顺直。钢筋笼吊放时，要再次检查钢筋笼的制作是否符合设计和施工规范要求。钢筋笼主筋采用搭接焊，全长加工分两段，用

33、吊车分段吊起入孔。入孔的同时要清除骨架上的泥土和杂物修复变形或移动的箍筋。重焊或绑扎已开焊的焊点。按照冲孔灌注桩施工手册中对钢筋笼的规定进行质量控制，保障钢筋笼的质量。桩基础目前是我国高层建筑的主要基础类型当建筑物场地上部的土层比较软弱时采取平常的扩大基础。则地基的强度、稳定性和变形将均不能满足建筑物的要求，这时往往采取桩基础。在地基中沉进多根桩，把上部的荷载传进深层土中或传进岩层，这个方式在我国得到广泛应用。5 预应力管桩质量问题分析与处理5.1 预应力管桩断桩的原因和预防处理的方法5.1.1 预应力管桩断桩的原因复杂的地质情况是造成断桩的主要原因。管桩的持力层一般选在强风化岩层中。当软塑

34、层或淤泥层直接覆盖在基岩上，而基岩表面强风化层和中风化岩层很薄，有的甚至缺失(直 接到微风化)。在这种“上软下硬，软硬突变”的地质条件下打桩，管桩很快穿过软覆盖层 后遇到坚硬的岩层，阻力变大，使贯入度突然变小,同时由于软覆盖层对管桩的阻力很少， 锤击冲击力直接作用在桩身上，致使桩身容易断裂。5.1.2 预应力管桩断桩的预防处理方法1）认真分析地质资料，判断是否能采用管桩基础。根据施工经验，在强风化岩层 较薄(或缺失)的场地打桩，当桩尖遇N70的强风化岩或中风化岩层时，破损率高达1020 。因此，在硬夹层、上软下硬、软硬突变等场地，可能在锤击数不多的情况下打断桩，因而不宜采用柴油锤施打管桩。可采

35、用钻（冲）孔桩或静力压桩。2）在施工过程中进行严格管理，防止锤击过度，避免中途停歇，认真记录施打过 程。当贯入度发生突变时，可用测绳量出已入土的桩长是否与配桩长度一致，从而分析管桩是否发生断裂。3）使用合格的PHCAB型管桩。管桩的混凝土强度等级、预应力张拉值、几何尺寸偏差、外观质量、钢桩尖等都必须符合有关规定。5.2 预应力管桩弯桩的原因和预防处理的方法5.2.1 预应力管桩弯桩的原因在下卧基岩面较陡，岩面起伏较大的地质条件下施打管桩，管桩桩端的桩尖在锤击振动下沿岩面陡坡滑移，使桩尖偏离中轴线、桩位发生偏移、桩身发生弯曲。这就是造成弯桩的主要原因。此时，管桩还可能达不到最终贯入度，继续施打易

36、使管桩打断。5.2.2 预应力管桩弯桩的预防处理方法1）弯桩往往不容易被发现。因为施打过程中管桩的贯入度没有明显的变化，不会 像断桩那样发生贯入度突变。所以施工前要认真分析地质资料哪一部分地质可能出现弯桩， 并在图上标示。当发现桩长与地质资料不符时，应立即停止施打，用测绳量出已入土的桩长是否与配桩长度一致或用电灯照看桩内壁看桩身是否发生弯曲，从而确定管桩是否发生断裂或弯曲。2）采用抗裂弯矩更好的AB型管桩和针对地质情况使用开口桩尖进行施工。3）施工时应从地质情况复杂的地段开始施工。在采取了各种方法都不能减小弯桩的现象，就应该考虑采用其他桩基础（如：钻孔灌注桩基础），从而避免造成经济损失。5.3

37、 预应力管桩短桩的原因和预防处理的方法5.3.1 预应力管桩短桩的原因在基岩埋深比较浅，埋深相差较大而且基岩比较薄时，常常会出现短桩的现象。这种地质情况不但给配桩带来了很大的难度，而且还会影响管桩的最终承载力。管桩在施打时，尽管已按设计要求的收锤标准收锤，但是桩长太短在最后的承载力检测中却不符合要求。经过复打有的管桩甚至还能入土十几个cm。通过施工实践分析，造成这种现象的主要原因是由于管桩入土桩长比较短（有的桩长只有35m），而且入岩比较浅，锤击数不多，基岩容易受到风化作用，致使桩端的持力层受到破坏，造成桩端的承载力降低。5.3.2 预应力管桩短桩的预防处理方法1）详细分析地质资料，在出现短桩

38、和入岩深度较浅的地段，要及时往管桩内浇灌混凝土进行封底来保护基岩。2）在施工过程中，合理安排打桩顺序，先深后浅。对已打的管桩可采用高应变的方法进行检测，检查管桩的承载力是否满足设计要求。如果不能满足设计要求，可以采用加桩的方法来降低单桩的承载力。3）对管桩进行复打，使收锤贯入度再次达到设计要求。但要注意施工工艺，防止管桩桩头被打碎。5.4 预应力管桩缩劲的原因和预防处理的方法5.4.1 预应力管桩缩劲的原因拔管速度过快，由于桩体的形成过程是在拔管的过程中混凝土在振动条件下流出管外，与周围土体接触形成桩体，如果拔管速度过快，管内混凝土不能及时充分流出管外；而由于周围可能处于软塑状态的土体在临近桩

39、施工振动作用下侧向应力恢复较快，对流塑状态的混凝土产生挤压，至使桩体断面变小；又因越是靠近地面桩管的摩擦阻力越小，拔管速度容易变快，此时管内混凝土的压力又很小，混凝土越不易流出管外；此外，混凝土材料粒径过大，混凝土的配合不当，浇注时产生抱管现象，也会形成夯扩桩缩颈现象。实践证明，夯扩桩缩径现象多发生在地表下2m左右水位变化或地层软硬交界处。5.4.2 预应力管桩缩劲的预防处理方法降低提管速度，特别是在接近地表3m范围内速度应严格控制在0.8m/min以内;采用留振措施或拔出管后采用振动棒在桩体上部振捣措施；施工前在场地周边预先施工一些砂桩、碎石桩泄压井，这样再施工夯扩桩时，产生的超静水压力从渗

40、透性能较好的砂石桩中顺利泄放；地下水位埋深较浅时，应采取适度的井点降水措施，或者沉管成孔后孔中放入滤布包好的钢筋笼，以此来控制减小沉管产生的超静水压力；合理布置打桩顺序，不集中打桩，以利孔隙水压力的消散。6 案例分析6.1 工程概况阳春市某小高层商住楼工程，设计一层地下室，基础采用预应力混凝土管桩，桩长31m，管桩外径600，内径340。工程地处阳春市东湖地段，拟建场地主要分为四层，即：（1）层耕填土，黄褐一灰褐色，饱和，可塑；（2）层粘土，黄褐色，湿，软；可塑；（3）层淤泥质粉质粘土，灰褐色，饱和，流塑；（4）层粉细砂，青灰色，稍密。桩基施工完成后不足二周便开始进行地下室基坑开挖工作，基坑开

41、挖深度4m，一次性开挖到标高，一天后就出现了静压管桩大面积倾斜情况。对已发生倾斜的管桩进行倾斜角度测量和小应变检测，测量和检测结果如下：有53%的管桩桩身发生向西4左右的倾斜，小应变判断判定为II类桩;有42%管桩桩身发生西南向的倾斜，倾斜角度实测为6左右;小应变判定为类桩;有5%的管桩桩身朝西南向发生倾斜，倾斜角度实测为79之间，小应变判断桩身在桩顶下5m9m处出现裂缝，并被判定为类桩。6.2 管桩出现倾斜的原因分析（1）桩身偏位其产生原因不排除施工人员在施工放线与定桩位时产生偏差，但主要原因是由于：1）淤泥质土的流动性过大，施工机械移位易引起土体流动，以至桩身发生位移偏位；2）静压管桩属于

42、挤土桩，由于挤土效应，产生了后续施工对先打已经完成的桩产生了一定的影响；3）基坑开挖时开挖方案不合理、或者一次开挖深度过大，以至土体局部应力释放而使土体移动引起的。（2）地质情况复杂由于地质条件复杂、勘察难度较大，局部地质情况会出现不均匀性，所以在施工时，常会发生个别桩打不到设计标高的情况，其原因可能是：1）桩尖碰到了局部的较厚夹层或其他硬层，造成无法送桩;2）中断沉桩时间过长，以至沉桩阻力增加，使桩无法达到设计标高;3）施工人员桩头处理较随意，以至桩顶标高失控。（3）施工不当引起的桩倾斜、断桩情况施工不当引起桩倾斜、断桩情况，直接起因就是土方开挖不当，将基坑挖的太深或挖出的土堆在基坑边坡附近，且