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1、预制静压桩施工中的质量通病和防治措施天津香邑花园项目监理部 赵宇【 内容摘要 】：通过香邑花园工地静压桩施工中发现的问题及处理情况，简单介绍了 静压桩施工中的质量通病和防治措施。【关键词 】： 静压桩；质量通病；防治措施。1. 工程概况天津香邑花园一期建筑面积 8.8 万平方米，工程地质情况如下：1.1 人工填土层 （Qml）层顶标高为1.402.69m。主要由上部的杂填土和下部的素填土组成，可分为 2 个亚层。1.2全新统上组第I陆相层（Q43al）受人工填土影响， 厚度及顶板标高变化较大， 层顶标高为 -2.051.4m， 一般层厚为0.903.50m。主要由粘土（力学分层号2）组成，黄褐
2、色，可塑， 含铁质和蚌壳，局部夹粉土薄层。属中压缩性土，水平方向分布连续。1.3全新统中组第I海相层（Q42m）层顶标高为-10.7-2.05m。主要由上部淤泥质粉质粘土、中部粉质粘 土和下部粉土组成，由上而下可分为 3个亚层。1.4全新统下组第 II 陆相沼泽相沉积层 （Q41h）一般层厚为0.901.60m，层顶标高-11.79-10.70m。主要由粉质粘土（ 力学分层号 4）组成，灰黑灰白色，可塑，局部夹粉土薄层，含蚌壳和有 机质。属中压缩性土，水平方向分布连续。1.5全新统下组第II陆相河床河漫滩相沉积层（Qal）层顶标高为-12.89-11.80m。主要由上部粉质粘土和下部粉砂组成，
3、由上而下可分为 2 个亚层。1.6上更新统五组第川陆相河床 -河漫滩相沉积层（Q3eal）层顶标高为-18.83-12.9m。主要由上部的粉质粘土、中部的粉土和粉 质粘土、下部的粉砂组成，总体以粉质粘土为主，可分为 4 个亚层。1.7上更新统三组第IV陆相河床-河漫滩相沉积层（Q3cal） 层顶标高为-28.74-18.9m。主要由上部的粉砂、中部的粉质粘土和下 部的粉砂组成，可分为 3个亚层。根据地质报告，设计以第六层粉质粘土做为持力层，确定摩擦做为主 要承载力，桩长 21 米，单桩承载力要求达到 130 吨，桩型为预应力管桩和 方桩，桩间距为 1.2 米，楼座转角和交接处加密 （0.6 米
4、），方桩连接采用高强 度混凝土，管桩采用钢板焊接连接。2. 桩型和参数设计基础桩是预应力管桩和方桩，桩型和参数具体为：预制空心方桩 400X400, 17m, 110根；15.5m , 136根；26.85m, 3根； 24.8m， 3根，共计 252根。预应力高强混凝土管桩, PHC A 400 80 8368根； PHC A 400 80 9459根； PHC A 400 80 10 12根； PHC A 400 80 10200根； PHC A 400 80 10298根; PHC A 400 80 10 632根; PHC A 400 80 10 184根;试桩 PHC A 400 8
5、0 20m 13 根；试桩 PHC A 400 80 21m 14 根；试桩 PHC A 400 80 21.45m 4 根； 试桩 PHC A 400 80 22m 3 根；共计 2187根。3. 静压桩的施工工艺静力压桩施工工艺流程图4. 静压桩控制要点4.1施工前建设单位提供红线点及水准点后，控制点用混凝土浇筑，为防止碰撞和丢失，用短铁管圈挡，做好明显标记。4.2压桩场地应平整，要做到三通一平（三通：水、电、路）。在桩机移动的范围内要清除地面， 地下及空中的障碍物， 并应考虑场地地面能否承受 桩机工作压力。4.3按桩基轴线施放桩点，为了确保质量要求，在施工前复测桩基轴线 及标高， 复测合
6、格后才能压桩，桩基轴线位置允许偏差群桩 2毫米（单排桩W1毫米）。4.4对于密集桩群，自中间向两个方向或向四周对称施工，当一侧毗邻建筑物时，由毗邻建筑物处向另一方向施工，如桩顶标高设计不同，先深后 浅。4.5 桩在起吊和搬运时，必须做到平稳并不得损坏，吊点应符合设计 要求，插桩时，应对准桩位点，桩垂直度应用线锤或经纬仪严格控制。4.6桩焊接时上下节桩段应保持顺直，错位偏差不宜大于2mm，对接前上下端板表面应用铁刷子清刷干净， 坡口处应刷至露出金属光泽， 接桩时 宜先在坡口圆周上对称点焊 4 至 6 点，待上下桩节固定后拆除导向箍再分层 施焊， 施焊宜由两个焊工对称进行， 焊接层数不得少于两层，
7、 内层焊渣必须 清理干净后方能施焊外一层；焊缝应饱满连续。4.7 初压时，桩身发生较大幅度移位、倾斜、压入过程中桩身突然下沉 或倾斜，沉桩时，沉桩阻力剧变应及时通知监理和甲方由设计确定施工方案。4.8 复核桩位，检查沉桩顺序。4.9 检查沉桩机械平台所处的地面必须平整坚实安全。4.10 检查静压桩仪的工作状态，查验维修记录和标定结果。4.11 在沉桩过程中，可能发生由于桩的阻力超过压桩机最大静力或者 由于来不及调整平衡中以致于使压桩机出现较大偏斜， 监理工程师应检查施 工单位对此制定的应急措施是否落实，并应有相应的安全防范措施。4.12 在施工过程中为避免可能发生的中途间断压桩或桩尖接近标高时
8、过早停压的情况， 监理工程师应认真审查施工单位编制的应急措施预案，并检查措施的落实情况。如果措施不落实，不能同意施工单位进行压桩施工。4.13 确保施工过程中，不能中途间断压桩，特别是不能在桩尖位于砂 层中停压，当出现特殊情况时可在桩尖于软土中时停压。5. 施工部署 施工单位是天津建成桩基公司，施工现场设置三台静压机，桩机型号 YZY-400600T ， 6 台电焊机 (BX-500) ，水准仪 3 台，经纬仪 6 台，全站仪 1 台。压桩前由桩基公司测量队与总包测量人员共同对各楼的轴线进行放线与 校核，经监理验收后，再进行楼内的直线桩的放线，管桩和方桩进场后，经监理验收后， 码放整齐做好标识
9、， 一台桩机 2 个班组轮流施工， 每天压桩数 量 35 根。6. 静压桩施工中的质量问题和防治措施6.1 挤压振动影响原因分析：静压法施工预应力管桩属于挤土类型，往往由于沉桩时使桩四周的土 体结构受到扰动，改变土的应力状态，产生挤土效应，分以下几个方面：桩机施工过程中焊接时间过长，桩的接头较多且焊接质量不好。桩端停留在硬土层时间过长。施工方法与施工顺序不当，每天成桩数量太多。压桩速率过快、布桩过多过密。以上问题的频繁发生都会加剧挤压振动。比如 4 号楼二次验线时，发 现原来测绘院给定的轴线点偏移 3cm，经设计、测绘、甲方、监理、施工共 同查验，发现由于 1-3 号楼压桩速度过快，土体受到桩
10、的挤压，使四周的土 体向外扩，后经一周时间的土体回抱，4 号楼的桩位线基本回到原位，只偏移1 cm,在其他楼的施工中，我们采取隔楼施工，施工后放置2天的处理方法，取得了较好的效果。防治措施：控制布桩密度，对桩距较密部分的管桩可采用预钻孔沉桩方法，预 钻孔孔径约比桩径小 50-100mm ,深度宜为桩长的 1/3-1/2,施工时应随钻随 打,或采用间隔跳打法,但在施工过程中严禁形成封闭桩,应留有5-10 米的空间。控制沉桩速率，一般应控制在 1m/1min左右，但应根据现场的实际 进行适当调整, 土质条件好, 可适当提高压桩速度。 其次要制定有效的沉桩 流水路线，并根据桩的入土深度，宜先长后短、
11、先高后低。1）若桩较密集，且距建筑物较远，在场地开阔时，宜从中间向四周进 行压桩。2）若桩较密集但场地狭长，两端距建筑物较远时，宜从中间向两端压 桩。3）若桩较密集且一侧靠近建筑物时，宜从相邻建筑物的一侧开始，由 近向远进行。4）桩数多于 30 根的群桩基础，应从中心位置向外施打；5）承台边缘的桩， 待承台内其他桩压完后， 重新测定桩位再插桩施打。6）有围护结构的深基坑中的静压桩， 宜先压桩后再做基坑的围护结构， 这样的施工顺序可以避免由于基坑四周的围护结构使压桩的土体无法扩散， 造成先施工的管桩被后施工的管桩挤上来，使桩的承载力达不到设计要求， 又避免了在基坑的压桩过程中土体扩散而挤坏四周的
12、围护结构及降低基坑 维护结构的止水效果。7）控制好每天的成桩数量，根据实际情况，一台压桩机的压桩数量应 控制在 30-35 根 /天，不能多打，要有专人进行旁站记录。设置袋装砂井或塑料排水板，消除部分孔隙水压力，减少挤土现象的发生， 也可设置隔离板桩或地下连续墙， 开挖地面排水沟， 消除挤土效应。沉桩过程中应加强临近建筑物、地下管线的观测、监护，对靠近重 要的管线和建筑物可与设计协商改换桩型和长度等措施。控制桩施工过程中的停歇时间，避免由于停歇时间过长，土的摩擦 阻力增大，造成桩机压力过大，影响正常施工，造成沉桩困难；同时，应避 免在砂质粉土、 砂土等硬土层中焊接， 制定合理的桩长组合。 另外
13、桩机施工 时应注意在同一承台内的群桩， 接桩的接头不宜在同一截面内， 应相互错开， 避免因土压力及水压力效应较大时， 对整体桩身产生剪切破坏； 同时应认真 查看地质报告， 了解土层分布情况， 合理确定桩体组合长度， 避免接头处于 土层分界处及土层活动较多处，以防土层活动时对桩身的破坏。6.2 沉桩时遇到浅层障碍无法继续沉桩原因分析：由于地质勘探报告中未能特别强调浅层障碍物及局部的土层分布深度 和性质，导致沉桩时遇到浅部 (3-4M) 老基础、大孤石，较深部 (20M) 左右的 硬塑老粘土和非常密实砂层、 沙砾石层等情况， 造成无法施工或误认为已达 到设计压力等情况发生。 车库施工时， 因设计采
14、用桩长和压力 2 个指标进行 控制，在 37 号桩施工中，压力达到 140 吨，而长度仅达到 6 米，但施工班 组未引起重视继续压桩， 压力猛增达到 220 吨，而长度只前进 2 米，后经设 计和监理等检测， 发现桩体应变值超规范， 造成该桩身的局部破坏， 重新补 桩。防治办法：打桩前应对场地原有建筑情况进行详细了解，有条件可安排进行探 桩施工。 对浅层障碍物可采用挖土机挖除， 当无法操作施工时， 可采用钻机 将障碍物钻穿， 然后在钻孔内插桩后沉桩， 严禁采用移动桩架等强行回扳的 方法纠偏。当桩入硬土或岩石较深，桩无法拔出时，可采用小型钻机将钻具放 入管桩中间的空洞中钻孔，将障碍物钻穿后继续沉
15、桩。选用的桩机压力大小应与设计要求、桩径、桩长及地质条件相匹配， 即桩机选型、配重要符合施工要求。6.3 斜桩原因分析静压桩机机械维修不及时，如液压系统漏油导致桩机支撑下滑。静压桩机自重与配重总重量大，桩机基础如不平整坚硬，沉桩过程中，桩机容易产生不均匀沉降，桩身极易发生偏移。施工中桩身不垂直，桩帽、桩身不在同一直线上，特别是接桩时桩 身、桩帽不在同一直线上。施工顺序不当，导致应力扩散不均匀；尤其是有地下室深基坑的承台， 相邻桩身过近过密， 使先施工的一边已有桩孔洞， 再施工另一面时桩身 极易滑动。沉桩过程中遇到大块坚硬物，把桩挤向一侧。采用预钻孔法时，钻孔垂直偏差较大，沉桩过程中，桩会沿着钻孔 倾斜方向发生偏移。桩布置过多过密，沉桩时发生挤土效应。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，使桩身弯曲变形。防治方法：静压桩桩机施工前注意机械设备的维修，以避免影响施工质量。场地要平整坚硬，在较软的场地中适当铺设道渣，保证桩机在打桩 过程中不产生不均匀沉降， 静压桩桩机对施工场地要求较高， 由于桩机及配 重达 500 吨以上，为防止桩机下陷而造成桩身倾斜、 桩机挤压对桩位的影响， 影响施工质量及施工安全， 必须对施工场地进行局部回填平整， 采取必要的
