前言：桩基础工程在国内外已经取得广泛的应用。静压预应力混凝土管桩技术以其速度快、造价低、无污染、无扰民等优点得到了迅速发展及广泛的应用。桩基工程应因地制宜，在地质条件及周边环境许可的情况下使用管桩可以在降低造价、缩短工期、环境保护方面取得良好的效果。济南西部及北部属黄河河漫滩地区，地质条件非常适合预应力高强混凝土管桩（PHC）的应用。设计方案经常出现选定桩长与实际施工能达到的桩长差距很大。本文通过实例分析积累经验避免盲目增大桩长，增加桩数。对管桩完工一定时间后进行复压。对桩端后注浆工艺进行探讨。

 

　　1.工程概况：工程地点位于商河县城城南6km，拟建建筑物为框架结构，层数5层，高度31.5m，长257m，宽64m，基础埋深0.5m，桩基设计等级为二级，采用静压法预应力高强混凝土管桩基础，桩径为500㎜，采用桩长30m，桩型为PHC-500AB100，图集采用“预应力混凝土管桩-10G409”.总桩数179根。单桩承载力特征值为1600kN。

 

　　2.地质情况：场地内地形平坦、无大的起伏。地貌单元属黄河冲积平原。

 

　　①耕土，褐黄色，可塑，湿，平均厚度0.50m。②粉土，灰黄色，稍湿～湿，稍密～中密，平均厚度2.57m。③粉质粘土，黄褐色，可塑，平均厚度3.28m。

 

　　④粉土，灰黄色，稍湿～湿，中密，平均厚度3.71m；⑤粉质粘土，黄褐色，可塑，平均厚度2.00m；⑥粉土，灰黄色，稍湿～湿，中密～密实，平均厚度3.15m；⑦粉质粘土，黄褐色，可塑，平均厚度3.73m；⑧粉细砂，灰黄～深灰色，中密，饱和，平均厚度7.27m。⑨粉细砂，灰黄～深灰色，中密～密实，饱和。

 

　　3.设计方案选定桩长估算过程：根据地质报告设计单位将第⑨层土做为持力层，选直径500㎜的桩进入持力层4m，桩顶标高-1.6m，以勘察报告中提供的17号勘探孔提供资料情况进行计算。②层土厚1.9m，qsik=42kPa。③层土厚2m，qsik=48kPa。④层土厚4.4m，qsik=48kPa。⑤层土厚1.1m，qsik=53kPa。⑥层土厚4.3m，qsik=48kPa。⑦层土厚5.8m，qsik=53kPa。⑧层土厚6.6m，qsik=65kPa，qpk=3000kPa。⑨层土，qsik=42kPa，qpk=3500kPa。

 

　　Quk=U∑qsikli+qpk(Aj+λAp1)=3.14×0.5×(42×1.9+48×2+48×4.4+53×1.1+48×4.3+53×5.8+65×6.6+65×4)+3500×（3.14×(0.52-0.32)/4＋0.8×3.14/4×(0.32)=3224kN。

 

　　其中总极限侧阻力标准值为2587kN，总极限端阻力标准值为637kN。表现出典型的摩擦型桩基特性。选定桩长为30米，承载力特征值1600kN。施工中以桩长控制为主，压力值控制为辅。

 

　　4.施工前先压3棵试桩，3棵试桩均匀分布在场地内，第一棵试桩，桩长达到20.2m时压力值达到3500kN，第二棵试桩桩长达到20.5m时压力值达到3500kN，第三棵试桩达到19.5m时压力值达到3500kN。第二天复压后压力值仍然达到3500kN.设计单位提出要保证桩长，欲引孔后在继续压桩，我们认为根据现场施工情况桩端已达到第⑧层土上，根据地质报告第⑧层土为粉细沙，分布稳定，物理力学性质良好，属中低压缩性土，承载力较高，是较为理想的持力层。如引孔后施工只能将较好的持力层破坏。且如过所有的桩基全部引孔费用很高，施工效率将大为降低。我们建议做静载荷试验检测看桩基能否满足设计要求。

 

　　过14天后做静载荷试验，承载力极限值均不小于3500kN。

 

　　后经设计、勘察、施工单位共同分析认为：（1）.勘察报告提供的桩侧摩阻力及端阻力极限值偏于保守。通过规范查表及本地区同类工程调查发现提供的阻力值明细偏低，特别是端阻力偏差很大（2）设计单位选择持力层过于保守。选择第⑧层土做持力层完全可以满足要求。（3）原方案认为根据地质条件，桩基类型属于摩擦型桩基，但实际施工中发现端承力占大部分。在施工中当桩长达到18.5m左右时，压力值只有2000kN左右，而再往下压力值迅速升高，当桩长达到20.5m左右时压力值达到3500kN。表现出典型端承桩特性。设计单位经过验算在桩长减小到20m时，估算建筑物整体沉降不超规范要求。变更将桩长调整为18～24m，施工中以压力值控制为主，桩长控制为辅。

 

　　5.施工中严格按照设计文件施工，完工后按照规范要求进行检测高应变检测竖向承载力，低应变检测桩身完整性所有指标均达到要求。

 

　　6.结论：通过本工程实例分析我们对以下几个问题进行探讨：

 

　　6.1终压标准的确定。静压管桩工程必须控制桩的长度及终压值，但是以那个指标控制为主。首先要根据地质报告确定桩的类型，是以端承力为主还是以摩擦力为主，还是控制桩长以保证建筑物整体沉降或抗拔力满足要求。其次根据试桩情况分析地质报告提供的地质条件及各项参数是否准确。并进行相应调整。（1）如以摩擦力控制为主或以满足建筑物整体沉降或抗拔力时必须满足桩长。施工中就应该以桩长控制为主，如桩长以达到要求，而压力值低于承载力极限值时，只要压力值不低于承载力特征值时，可以终压。因预制管桩属于部分挤土桩，桩周土在成桩后，强度随时间恢复，且恢复强度很高。在济南西客站热源厂工程中部分桩基施工中终压值只有900kN，而设计要求的承载力极限值为2500kN，后经检测全部达到设计要求。如施工中有硬夹层使桩长达不到设计要求，则必须通过引孔等措施达到要求。（2）以端承力控制为主的桩基。施工中必须持续压，直到压力值不小于桩基承载力极限值为止，如桩长已达到设计要求而压力值低于设计要求应持续压。

 

　　6.2桩基完工一段时间后对每棵桩的复压。根据规范规定每棵桩完工后都应立即进行复压，但此时土体强度尚未恢复。（1）挤土恢复的时效性是一把双刃剑，随时间推移，场地土恢复稳定，这个过程中虽然侧摩阻力增加，但是沉降也在增加，土体再固结可能导致承台底脱空，那么荷载全部由桩承担，可能增加额外沉降。（2）管桩的端承力发挥及土塞效应的发挥必须都是在假设桩端与土体紧密接触。桩在施工过程中因挤土效应可能使已就位的桩产生上浮。（3）静压管桩验收检测发现问题需要补桩时。一般都无法在用原工艺补，只能用灌注桩补费用很高。因此在桩基完工一定时间后应对桩进行复压。这样也可提前发现问题，提前处理。

 

　　6.3管桩桩端后注浆。现在灌注桩后注浆技术发展迅猛。我们可以利用同样的技术对管桩桩端土层进行处理提高承载力。在地质条件为上覆软土层较厚，持力层埋藏很深，如完全靠摩擦力的话桩身很长，可以采用后注浆技术提高端承力。具体做法为在桩尖中预设注浆阀及注浆管，沉桩后间隔一段时间进行注浆。如注浆阀和注浆管之间采用丝扣连接则注浆完成后可以将注浆管卸下重复使用。但选择注浆的土层一定要适合胶结成块。