混凝土预制桩施工常见问题分析

贾世刚

摘要：根据衡水地区部分建筑工程在松软地基上的桩基础施工经验，对预制混凝土方桩的施工前期准备和施工要点做出归纳，分析了桩基施工中的桩位偏移、桩身碎裂等常见问题产生原因，并提出防止措施及处理方法。

关键字：预制桩基础 施工技术 防止措施

混凝土预制桩是桩基础的一种，已成为软弱地基上建筑、桥梁、码头等结构最常用的基础形式。

混凝土预制桩适用于：表层土质及厚度不均匀；地下水位浅有缩孔现象；在一定深度内有可利用的较好持力层，上部无难以穿透的硬夹层，地质条件相对复杂的地区进行施工。衡水市及周边地区，特别是临近衡水湖的部分地区，地表水位偏高，自然地平下2～3m处可挖出暗河、淤泥、芦苇荡等，属于松软土质，地貌空旷，远离居民区，地质条件适合进行混凝土预制桩桩基施工。

混凝土预制桩工程应根据设计要求，工程地质勘察报告和现场施工条件，合理制定施工组织设计或施工方案，分析沉桩阻力，合理选用静压桩机的型号和施工工艺，作好施工准备。

1.混凝土预制桩的运输和放置

混凝土预制桩达到设计强度 70% 后方可起吊，达到设计强度 100% 后方可进行运输。桩在起吊和搬运时，吊点应符合设计规定，钢丝绳与桩之间应加衬垫，以免损坏棱角。起吊时应平稳提升，吊点同时离地。经过搬运的桩，还应进行质量复查。桩放在地面时，地面必须平整、坚实，垫木间距应根据吊点确定，各层垫木应位于同一垂直线上，最下层垫木应适当加宽，层数不宜超过四层。不同规格的桩，应分别放置。

2.桩基施工

首先编制施工组织设计方案，然后进行机械设备和施工现场的场地准备。沉桩前必须处理架空和地下障碍物，场地应平整，排水应通畅，并满足打桩所需的地面承载力。打桩顺序按照设计标高先深后浅，根据桩的规格，先大后小，先长后短。打桩前，按设计图纸准确定位、放线。打桩的方法多用锤击法和静力压桩法。

锤击法是将桩锤及桩帽同时压在桩顶，开始沉桩，先采用小落距轻击数锤，观察桩身的下落垂直度及锤的垂直度，满足要求则开始正常施打，由于场地及桩架高度的限制，桩身不能一次完成，需要采用现场接桩、分节沉入。

静压法沉桩一般采取分段压入，逐节接长的方法。接桩有焊接法和浆锚法。在接桩时，应先检查下节桩的顶部，如有损伤应予修复，并清除桩顶上的杂物。在上节桩就位前，要清除接头处附着的污染物。

3.预制桩施工质量问题及预防措施

预制桩在施工时会出现桩位偏移、桩身碎裂等常见问題，下面就常见问题产生原因及预防措施加以分析。

3.1桩位偏移

3.1.1桩位偏移的原因

（1）测量放线有误，或者是放样小桩移位而没有加以校核纠正。

（2）插桩对中工作马虎，尤其是平头十字形桩尖没有对准桩位中心点。

（3）先施工的桩位被挤动，特别是在软土层中且桩位较密集时，施工引起地基中孔隙水压力迅速增大，把相邻桩推向一边。

（4）方桩入土后， 遇孤石或坚硬障碍物将桩尖和桩身挤向一边。

（5）多节桩施工时，接桩不直 ，桩中心线形成折线，桩顶偏位。

（6）方桩本身弯曲，沉入土中后，导致位移。

3.1.2预防措施

（1）加强测量放线定位的精确度，及时检查和校正坐标控制点和水准点。

（2）开始插桩时，要使桩尖对准桩位中心点，并使桩身垂直。

（3）在饱和软粘土地层施工较密集的群桩，应选择合理的沉桩顺序，同时应控制沉桩速度，以减缓孔隙水压力的增大。

3.2桩身倾斜

3.2.1桩身倾斜原因

（1）打桩机导杆不垂直（施工场地不平或场地承载力不足引起桩身倾斜）。

（2）插桩不正，底桩倾斜率过大，或桩身弯曲度过大，形成“香蕉形”桩。

（3）开始打桩时，桩身还没有站稳就猛烈击打，容易使桩身倾斜偏位。

（4）施打时桩锤、桩帽、桩身中心线不在同一直线上，偏心受力。

（5）桩垫或锤垫不平，锤击时会使桩顶面倾斜而造成桩身倾斜，或桩帽太大引起锤击偏心使桩身倾斜。

（6）先施打的桩被挤斜，尤其是打桩顺序不当时更为严重，或先打的桩送桩太深，附近后打的桩会往送桩孔的方向倾斜。

3.2.2预防措施

（1）平整场地并加固地基。对软弱地基应铺设碎石并整平，控制坡度小于1%，这样打桩机不易倾斜。校正打桩机导杆，对弯曲的导杆进行维修或更换。

（2）注意校正底桩插桩时的垂直度，弯曲的方桩不得使用。

（3）开始打桩特别是在淤泥质软土中开打时要轻击，待方桩入土一定深度，再次校正桩的垂直度无误后，转入正常锤击。

（4）及时矫正桩锤。 校核桩帽和桩身中心线是否在同一直线上，保证桩顶面与桩帽接触平整。检查桩帽规格是否符合要求，对不合格的桩帽进行改进或更换，保证方桩不受偏心荷载影响。

（5）接桩时必须保证上下节桩在同一轴线上。

（6）合理确定打桩顺序，当送桩太深时，打完桩要及时回填。

3.3桩身碎裂

3.3.1桩身碎裂原因

（1）桩身材料质量差，制作工艺不符合规范要求，混凝土强度达不到要求。

（2）预应力主筋的墩头高出方桩端面。

（3）打桩锤选用不当或锤过重，锤击应力太大易将桩头击碎；锤过轻，锤击次数增多易使桩头产生疲劳破坏造成碎裂。

（4）桩帽太小、太大 、太深，或桩头尺寸偏差太大，桩帽衬垫材料太薄或未加衬垫。

（5）施打时，桩锤、桩帽和桩身不在同一中心线上，产生偏心锤击。

（6）贯入度要求太小或总锤击次数过多。

（7）送桩器尺寸不合适或倾斜时易使桩头击碎。

（8）在厚粘土层中因故停置间歇时间太长，重新施打时易打碎桩头。

3.3.2预防措施

（1）加强方桩进场质量检查和验收，外观质量或强度不合格的桩一律不得使用。

（2）检查方桩预应力主筋的镦头是否高出桩的截面，若有要进行处理或不得使用。

（3）根据设计方桩的规格、型号，合理选择锤型、桩帽和衬垫，使之相互匹配。

（4）施工时，要始终保持桩锤、桩帽和桩身在同一中心线上，防止偏击。

（5）当贯入度要求较小时，应及时联系设计单位，根据实际情况合理调整贯入度。

（6）施工中要保持每根桩施打的连续性，尽量减少沉桩过程中的间歇时间。

（7）合理选择送桩器，并合理使用。

3.4桩身断裂

3.4.1桩身断裂原因

（1）桩尖破损：遇孤石或障碍物硬打，易使平头桩尖被击碎。

（2）接头开裂：接桩时接头焊接质量差，焊接冷却时间不够，焊好后立即施打或焊缝遇水如淬火易脆裂；接縫间隙只用少量钢板填塞，锤击时应力集中引起接头破损。

（3）加工质量差：方桩制作时漏浆严重或壁厚太薄，或桩身弯曲度超过规定要求。

（4）桩身预应力不高，不足以抵抗锤击时出现的拉应力而产生横向裂缝。

（5）桩身长细比过大，沉桩时又遇硬土层。

（6）打桩锤选择不当，打桩时桩锤、桩帽和桩身不在同一中心线上。

3.4.2预防措施

（1）清除地下障碍物，合理选择桩尖类型。

（2）按规范要求接桩，提高焊接质量，焊接完毕要采取自然冷却，对接时要对焊缝间隙用钢板填满后再焊接。

（3）方桩进场严格检查验收。桩身弯曲矢高大于0.1%桩长的桩不得使用；控制每节桩的长细比，一般不超过40%

（4）方桩在堆放、吊装、运输过程中 ，严格按照有关规定和操作规程执行。

（5）按照重锤轻击的原则合理选择锤型，以减小桩身的疲劳和桩身产生的拉应力。

（6）施工时使桩锤、桩帽和桩身在同一中心线上，防止偏击。

4.结语

桩基施工是基础工程的重要部分，因此在今后的施工中应该在源头处思考以根本性解决相应问题，从而避免用加宽承台梁等方式解决问题。预制桩施工方便，但是细微的错误就会加剧之后基础处理的难度，因此施工时一定要严格把控质量，不论从点位还是标高上，要严要求、细检查，从而减少之后不必要的整改处理措施。