预制桩施工中常见质量问题及预防处理

宋东

【期刊名称】《世界有色金属》

【年(卷),期】2014(000)006

【总页数】2页(P62-63)

【作 者】宋东

【作者单位】山东智诚建设项目管理有限公司

【正文语种】中 文

本文简要分析了预制桩基础在施工中常见质量问题，提出了预防处理几种方法。

目前我国建筑工程中用量较大的预制桩是普通混凝土预制方桩及预应力钢筋混凝土离心管桩，在采用锤击打入法施工过程中，预制钢筋混凝土桩经常出现的质量通病是：桩身断裂、桩顶碎裂、桩身倾斜、桩顶位移、沉桩达不到设计要求、接桩处松脱开裂等。现就以上常见现象分别做一简单分析并提出预防措施及治理方案。

桩身断裂

其表现为桩在沉入过程中，桩身突然倾斜错位，当桩尖处土质条件无特殊变化，而惯入度逐渐增加或突然增大，同时当桩锤跳起后，桩身随之出现回弹现象。

1 原因分析

一是桩身在施工中出现较大弯曲，在反复的集中荷载作用下，当桩身不能承受抗弯强度时，即产生断裂。二是桩在反复长时间击打中，桩身受到拉、压应力，当拉应力值大于混凝土抗拉强度时，桩身某处即产生横向裂缝，表面混凝土剥落，若拉应力过大，混凝土发生破碎，桩即产生断裂。三是制作桩的过程当中，水泥标号不合要求，砂、石中含泥量大或石子中有大量碎屑，使桩身局部强度不够，施工时在该处断裂。桩在堆放、起吊、运输过程中，若方法不当，也能产生裂纹甚至断裂。

2 预防措施

一是施工前，应将地下障碍物如旧墙基、大块混凝土、条石等清理干净，尤其是桩位下的障碍物，必要时可对每个桩位进行钎探了解。并对预制桩的质量进行检查，发现桩身弯曲超过规定或桩尖不在桩纵轴线上时不宜使用。二是在初沉桩过程中，如发现桩不垂直应及时纠正，如有可能，应把桩拔出，清理完障碍物或回填素土后重新沉桩。沉桩至一定深度发生严重倾斜时，不宜采用移动桩架来校正。接桩时，要保证上下两节桩在同一轴线上，接头处必须严格按照设计及操作规范要求来执行。三是采用“植桩法”施工时，钻孔的垂直偏差要严格控制在1%以内。植桩时，桩应顺孔植入，出现偏斜也不宜移动桩架来校正，以免造成桩身弯曲。四是桩在堆放、起吊、运输过程中，应严格按照有关规定或操作规程执行，发生桩身开裂超过有关验收标准规定时，不得使用。

3 治理方法

当施工过程中出现断裂桩，应会同设计人员共同研究处理方法。根据地质条件、上部荷载以及桩所处的结构部位，进补桩处理。

桩顶碎裂

其现象表现为在沉桩过程中，桩顶出现混凝土掉角、碎裂、坍塌，甚至桩顶钢筋全部外露打坏。

1 分析原因

一是桩顶强度不够，有以下因素：设计时，没有考虑到工程地质条件、施工机具等因素，混凝土设计强度等级偏低，或者桩顶抗冲击的网片不足，主筋距桩顶面距离太小等；养护时间短或养护措施不当，未能达到设计强度或虽然试块达到了设计要求，但桩炭化期短，混凝土中水分未充分排出，其后期强度没有充分发挥。因此钢筋与混凝土在承受冲击荷载时，不能很好地协同工作，桩顶容易发生严重碎裂。二是桩身外形质量不符合规范要求，如桩顶面不平，桩顶平面与轴线不垂直，桩顶保护层厚等。三是施工机具选择或使用不当。打桩时原则上要求锤重大于桩重，但需根据桩断面、单桩承载力和工程地质条件来考虑。桩锤小，桩顶受打击次数过多，桩顶混凝土容易产生疲劳破坏而打碎。桩锤大，桩顶混凝土承受不了过大的打击力也会发生碎裂。四是桩顶与桩帽的接触面不平，替打木表面倾斜，桩沉入土中时桩身不垂直，使桩顶面倾斜，造成桩顶局部受集中应力而破碎。五是沉桩时，桩顶未加缓冲垫或缓冲垫损坏后未能及时更换，使桩顶直接承受冲击荷载。六

是设计要求进入持力层深度过多，施工机械或桩身强度不能满足设计要求。

2 预防措施

一是桩制作时要振捣密实，主筋不得超过第一层钢筋网片。桩除经过蒸养达到设计强度后，还应有1～3个月的自然养护，使混凝土能较充分地完成炭化过程和排出水分，以增加桩顶抗冲击能力。二是应根据工程地质条件、断面尺寸和形状，合理地选择桩锤。三是沉桩前应对桩质量进行严格检查，尤其是桩顶面有无凹凸情况；桩顶平面是否垂直于桩轴线，桩尖是否有偏斜。对不符合规范要求的桩不宜使用，或经过修补后才能使用。四是检查桩帽与桩的接触面及替打木是否平整，如不平整应进行处理后方能施工。五是沉桩时稳桩要垂直，桩顶应加草帘、纸袋、胶皮等缓冲垫。如桩垫失效应及时更换。六是根据工程地质条件、现有施工机械能力及桩身混凝土耐冲击能力，合理确定单桩承载力及施工控制标准。

3 治理方法

（1）发现桩顶有打碎现象应及时停止沉桩，更换并加厚桩垫。如有较严重的桩顶破裂，可把桩顶剔平补强，再重新沉桩。

（2）如因桩顶强度不够或桩锤选择不当，应换用养护时间较长的“老桩”或更换合适的桩锤。

沉桩达不到设计要求

因桩设计时是以最终贯入度和最终标高作为施工的最终控制。一般情况下，以一种控制标准为主，以另一种控制标准为参考。有时沉桩达不到设计的最终控制要求。

1 原因分析

一是勘探点不够或勘探资料粗略，对工程地质情况不明，尤其是持力层的起伏标高不明，致使设计考虑持力层或选择桩尖标高有误，有时也会因为设计要求过严，超过施工机械能力或桩身混凝土强度。二是勘探工作是以点带面，对局部硬夹层或软夹层的透镜体不可能全部了解清楚，尤其在复杂的工程地质条件下，还有地下障碍物，如大块石头、混凝土块等。打桩施工遇到这种情况，就会达不到设计要求的施工控制标准。三是以新近代砂层为持力层时，由于新近代砂层结构不稳定，同一土层的强度差异很大，桩打入该层时，进入持力层较深才能求出贯入度。但群桩施工时，砂层越挤越密，最后就有不下沉的现象。四是桩锤选择太小或太大，使桩沉不到或沉过设计要求的控制标高。五是桩顶打碎或桩身打断，致使桩不能打入。

2 预防措施

（1）详细探明工程地质情况，必要时应作补勘；正确选择持力层或标高，根据工程地质条件、桩断面及自重，合理选择施工机械、施工方法及行车路线。

（2）防止桩顶打碎或桩身断裂。

3 治理方法

（1）遇有硬夹层时，可采用植桩法、射水法或气吹法，桩尖至少进入未扰动的土6倍桩径。

（2）桩如打不下去，可更换能量大一些的桩锤打击，并加厚缓冲垫层。

接桩处松脱开裂

接桩处经过锤击后，出现松脱开裂现象。

1 原因分析

一是连接处的表面没有清理干净，留有杂质、雨水和油污等。二是采用焊接或法兰连接时，连接铁件不平及法兰平面不平，有较大间隙，造成焊接不牢或螺栓拧不紧。三是焊接质量不好，焊缝不连续、不饱满，焊肉中夹有焊渣等杂物。四是采用硫磺胶泥接桩时，硫磺胶泥配合比不合适，没有严格按操作规程熬制，温度控制不当等，造成硫磺胶泥达不到设计强度，在锤击作用下产生开裂。五是两节桩不在同一直线上，在接桩处产生曲折，锤击时接桩处局部产生集中应力而破坏连接。

2 预防措施

一是接桩前，对连接部位上的杂质、油污等必须清理干净，保证连接部件清洁。二是检查连接部件是否牢固平整和符合设计要求，如有问题，必须进行修正后才能使用。三是接桩时，两节桩应在统一轴线上，法兰或焊接预埋件应平整服帖，焊接或螺栓拧紧后，锤击几下再检查一遍，看有无开焊、螺栓松脱、硫磺胶泥开裂等现象，如有应立即采取补救

措施，如补焊、重新拧紧螺栓并把丝扣凿毛或用电焊焊死。四是采用硫磺胶泥接桩法时，应严格按照操作规程操作，特别是配合比应经过试验，熬制时及施工时的温度应控制好，保证硫磺胶泥达到设计强度。

桩基工程属于地下隐蔽工程，目前并无可靠、快速的测试方法来及时了解桩基础施工过程中的质量问题。因此在制定施工方案时，必须把可能出现的质量问题考虑周全，提出切实有效的措施，严格按照规范规定、操作规程的要求，保证施工质量，确保上部结构的安全可靠。