1引言

 

　　随着我国建筑业的迅猛发展，采用桩基础的工程日益增多，其中采用静压法施工的PHC管桩已大量应用于粤东沿海地区。它有如下优点：桩身质量易于保证和检查，桩身混凝土密度大，抗腐蚀性能强，施工工效高，施工工期短，无噪音污染，桩身强度高，施工质量更容易保证。然而，如果没有较高的施工技术水平和有效的质量管理措施，静压法施工PHC管桩仍然会出现严重质量缺陷。文中结合一些工程实例对静压法施工的PHC管桩常见质量缺陷形成的原因和预防措施加以分析探讨。

 

　　2静压法施工PHC管桩常见质量缺陷

 

　　2.1施工后PHC管桩上浮。

 

　　2.2浅部严重缺陷或断桩。

 

　　2.3接桩位置焊接质量差而导致的缺陷。

 

　　3工程实例

 

　　3.1工程一：PHC管桩上浮检测实例：

 

　　该工程拟建工艺厂房及宿舍，其中五层宿舍楼采用静压法PHCA型管桩ø400，设计单桩承载力标准值600kN，设计桩长约28m，桩端持力层为粉质粘土。地质自上而下分别为：素填土1.6m，细砂土3.0m，淤泥土17.1m，粉质粘土9.8m。329号桩低应变曲线和静载Q－S曲线分别如图一和图二。由低应变检测结果可以看出，该工程桩桩身结构完整，无明显缺陷。但是静载试验Q－S曲线图显示，当荷载加至第七级时，桩的沉降量明显增大，加第八级时，沉降量又恢复到原来的沉降量，说明桩端已离开原来的持力层，在试验荷载的作用下，桩又重新被压至原来持力层上。此桩是挤土效应而形成的吊脚桩。

 

　　3.2工程二：浅部严重缺陷或断桩检测实例

 

　　该工程拟建十六层住宅楼，采用静压法PHC管桩AB型ø500，设计单桩承载力标准值2200kN，设计桩长约42m，桩端持力层为粘土层，地质自上而下分别为：粘土1.0m，细砂2.9m，淤泥13.0m，粗砂7.9m，粘土10.1m，粗砂1.7m，粘土9.5m。115号工程桩低应变曲线如图三，可以看出，该工程桩在4.8m左右处出现严重缺陷或断桩，应定为IV类，查看打桩记录正常，后来了解到在基坑开挖过程中，挖土机挖臂不小心碰擦到桩身，可能是造成浅部断桩的原因。

 

　　3.3工程三：接桩位置有明显缺陷的检测实例。

 

　　该工程拟建八层住宅楼，采用静压法PHCA型管桩ø500，设计单桩承载力标准值1400kN，设计桩长27m，桩持力层为粉质粘土，地质自上而下分别为：粘土0.61m，细砂3.60m，淤泥质土5.22m，粉质粘土3.38m，淤泥6.20m，粉土1.50m，粗砂2.35m，粉质粘土7.12m。38号工程桩低应变曲线如图四，可以看出，5.8m处出现了明显同向反射波，应评定为三类桩。查看施工记录得知，5.8m处刚好是接桩位置处，可以判定该工程桩接桩处焊接质量差。

 

　　4缺陷形成的原因

 

　　4.1静压法施工PHC管桩上浮的原因主要是挤土效应，这种挤土效应尤其在桩距较小和桩径较大的工程中显得更为突出，PHC管桩上浮的现象更为严重。桩沉入地基后，桩周土体受到强烈扰动，主要表现为径向位移，桩尖和桩周一定范围内的土体受到很大的水平挤压，土体在沉桩过程中向桩周发生较大的侧向位移和隆起，由于地基土体的低压缩性，以及群桩施工中的叠加因素，进一步扩大位移和隆起的影响范围，使已打入的桩产生侧向位移和上浮。

 

　　4.2一般地说，PHC管桩的抗压强度很高，可达80MPa以上，然而，其抗弯性能较差。采用静压桩机进行沉桩的工程桩，在沉桩过程中一般不会出现浅部严重缺陷或断桩，但在施工过程中，由于表层地基土松软，桩机在移动过程中下陷，下陷时桩机支座下面已经施工完的工程桩将会承受不均匀的水平横向荷载，水平横向荷载超过桩的抗弯能力时，工程桩将在浅部受力较差的位置出现严重缺陷或断桩。另外，当基坑开挖时，挖土机的挖臂与工程桩的碰擦过程也很可能由于桩无法承受较大的水平横荷载而导致桩身浅部出现严重缺陷或断桩。

 

　　4.3焊接工人技术水平差或责任心不强，导致焊接质量差；施工单位为了赶工期，焊接的冷却时间不足而导致焊接质量差；沉桩过程产生的挤土效应而对邻桩上浮力的影响，特别是小桩距大直径的桩，由于挤土效应而使上浮力很大，将邻桩焊接处拉断；桩顶本身不平也会导致焊接质量差；接桩处缝隙大且垫片填充不均匀也会导致焊接质量差。

 

　　5预防措施

 

　　5.1针对PHC管桩上浮的缺陷，我们应采取切实有效的措施加以预防，防止上浮PHC管桩的缺陷而使工程存在严重的安全隐患。

 

　　A、制定合理的打桩顺序，从中心向四周打桩能明显减小挤土效应。

 

　　B、控制打桩进度，打桩速度过快，会加剧挤土效应的产生，从而使已打入的桩产生上浮。

 

　　C、采用复压法，同一承台桩数较多时，因挤土效应对桩数较多的承台影响较为突出，当同一承台的工程桩施工完后，用静压桩机再复压一次，这样可将已上浮的工程桩再一次压入持力层。

 

　　5.2针对PHC管桩浅部严重缺陷或断桩，我们也应采取切实有效的预防措施，防止因工程桩浅部严重缺陷或断桩而使工程存在严重的安全陷患。

 

　　A、制定合理的打桩顺序，从中间向四周打桩可有效地减少桩机碾压工程桩，从而减少因工程桩被碾压而发生浅部严重缺陷或断桩。

 

　　B、对打桩范围内的表层地基适当填上一层砂层，用压路机压实，可有效地防止打桩过程中桩机的下陷，从而碾压工程桩而导致出现浅部缺陷或断桩。

 

　　C、基坑开挖前，应与挖土机司机进行沟通，防止开挖过程中挖土机挖臂碰擦桩身，同时应派技术人员进行全程跟踪监督，可有效防止因挖土机对桩身的碰擦而造成的浅部严重缺陷或断桩。

 

　　5.3针对PHC管桩接桩处焊接质量差的缺陷，我们也应采取切实有效的措施加以预防，防止因接桩处焊接质量差而使工程存在严重的安全隐患。

 

　　A、工程开工前应对焊接工人进行技术交底，并严格实行持证上岗制度，施工过程应派质量监督员进行全程跟踪监督，可更加有效保证焊接质量和充分的冷却时间。

 

　　B、打桩前应对每根桩进行外观质量检查，桩顶不平整，桩身出现裂缝，破损等缺陷的PHC管桩不得用于建设工程中。

 

　　C、制定合理的打桩顺序，从中间向四周打桩能明显减小挤土效应，从而有效地避免因挤土效应而使邻桩在接头处被拉断。

 

　　6结束语

 

　　①静压法PHC管桩常见的质量缺陷有管桩上浮，浅部严重缺陷或断桩，接桩位置焊接质量差。

 

　　②管桩上浮的原因主要是挤土效应，浅部严重缺陷或断桩主要是施工场地表层地基土松软，导致桩机下陷而压断工程桩或因挖土机的挖臂碰擦桩身而造成，接桩处缺陷主要是焊接质量差而造成。

 

　　③针对静压法PHC管桩常见质量缺陷，我们应采取切实有效的措施加以预防，以最大限度地消除建设工程的安全隐患。

 

　　参考文献：

 

　　(1)建筑桩基检测技术规范.北京：国家行业标准，2003

 

　　(2)桩基工程手册，桩基工程手册编写委员会.北京：中国建筑工业出版社，1995

 

　　(3)刘明贵、佘诗刚、汪大国，桩基检测技术指南.北京：科学出版社，1995