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PHC桩施工常见问题探讨 【摘要】PHC桩目前已广泛应用于建筑工程领域，但由于对沉桩作用及沉桩条件认识上的不足，工程事故却也屡见不鲜。本文针对作者多年来遇到的PHC桩施工事故进行总结分析，以供借鉴。 【关键词】PHC桩 挤土效应 中图分类号：U445.4文献标识码：A文章编号： Abstract:PHC pile has been widely used in the field of construction engineering, but due to the pile and pile sinking condition of lack of knowledge, but also it is often sy years to meet the PHC pile construction accident analysis, draw lessons from in order to of 预应力高强混凝土管桩（简称PHC桩），是在专业工厂里采用先张法预应力和离心法等先进工艺，将混凝土经离心脱水密实成型，经常压、高压两次蒸汽养护而制成。由于其具有许多优良性能，被建设部列为科技成果重点推广项目。我市于上世纪末开始引入生产，现已广泛应用于多层、高层建筑中，取得了良好的经济效益。但是，由于对沉桩作用及沉桩条件认识上的不足，工程事故却也屡见不鲜，下面就我市管桩施工中常见问题进行一下总结，希望能起到一定的借鉴作用。 1、挤土效应对周围环境的影响 我市最为常用的是底端开口的PHC桩，从挤土效应上讲属于半挤土桩，即压桩过程中有部分土进入空管内，产生土塞效应。至于土芯与桩入土长度之比随地基土性质不同而异，一般在1/3左右，因此能够减轻部分挤土效应。但由于土芯体积占整个桩身体积比例较小，压桩过程中仍有大部分土被侧向挤出，尤其在大面积深厚软土区，挤土效应尤为明显。这是因为软土基本上为饱和或近饱和状态，渗透性较弱，受挤压后由于排水不畅，超孔隙水压力得不到消散，土体很难被压缩，只能侧向移动或向上隆起。因此大面积沉桩必然影响周围环境，这与方桩的挤土作用是一样的。 例如，江阴市花家坝菜场桩基工程，场地软土深度913米左右。由于当时认识不足，施工前未采取有效措施，沉桩施工初期即发现场地南侧道路有隆起开裂现象，而道路南侧多为砖混结构的低层房屋。为了防止危害进一步扩展，采用长螺旋钻预钻孔措施，孔深穿透软土，将取出的土置于施工场地外围。后续施工过程对周围道路、房屋进行观测未发现有较大位移产生，达到了预期效果。可见，桩位处预钻孔是减小沉桩挤土效应的有效措施之一。当然，预钻孔的孔径与孔深是影响静压桩挤土效应的重要因素，一般孔径、孔深越大，产生的挤土效应就越小。实际工作中要结合实际情况合理确定孔径与孔深。 另外，施工中还常见挖沟的做法，即在施工区域外围开挖一定深度和宽度的土沟（防挤沟），应该说对减小外围浅部土层的挤土效应起到了一定作用，但对于深部土层作用不大，如果周围环境较复杂，建议采取多种措施相结合的手段。 2、挤土效应对已成桩的影响 1）桩身上浮 在挤土作用下，后压桩对已成桩产生挤压上抬，这种现象也经常出现在大面积软土区施工中，特别是对于较短桩，易形成所谓的吊脚桩。 例如，江阴市云亭镇拆迁安置房高层住宅小区，1#楼、2#楼部位，地表3米以下均为淤泥质粉质粘土，持力层为软可塑状态的粉质粘土，不同之处是2#楼地表下03米为杂填土和可塑状态的粉质粘土（硬壳层），而1#楼部位原有4米深的河浜存在，无硬壳层。由于工期较紧，仅在施工前几天进行了机械推填，并略作碾压后进行桩基施工。桩基完工后静载试验结果，2#楼桩基承载力达到了设计要求，而1#楼由于普遍发生桩顶上浮现象，桩基动测结果表明桩身完整性良好，但承载力却远未达到设计要求。其静载试验时，随着荷载增加，突然出现较大沉降，达到终压条件，但继续施压，随着桩身下沉，承载力又有明显增加，沉降曲线又趋于平缓，这正是桩身上抬的典型曲线。之后，1#楼全部桩进行了一次复压，25天后静载试验承载力达到设计要求。究其原因，河浜处为新近填土，原本就尚未固结，桩机行走又增加了表土的扰动，表层土对挤土效应产生的隆起作用抵抗能力较差，导致出现大面积桩身上浮现象。 桩身上浮除了静载沉降偏大外，对桩而言可能会把接头拉断，桩尖脱空。出现桩身上浮后一般可采用复压的办法，并在达到设计深度后保持压力一段时间，对提高承载力大有帮助。 2）桩身倾斜或断裂 情况1，施工场地地表土的承载能力较差，如耕植土、素填土、淤泥质土等。因为压桩机很重，行走时容易下陷，浅部土层侧向变形很大，而向下则逐渐减小，对桩产生破坏性极大的水平力作用，导致桩身倾斜。如果水平作用力超过了管桩的抵抗力，或焊接质量较差，则会造成桩身断裂。因此，对于桩顶埋深较浅的桩要特别注意。通常，比较经济的做法是，铺填以碎砖块为主的建筑垃圾，铺填厚度应能保证桩机行走自如，不陷机。例如，江阴市新城东芙蓉大道北侧某公司办公楼桩基工程，开挖后经桩身完整性检测，有近1/2的管桩为II、III类桩，后采用补加钻孔灌注桩的处理措施。分析事故原因：一是工程位于大面积深厚软土区，布桩密度较大，桩顶埋深较浅，而又未采取预钻孔措施，挤土效应明显。二是施工场地表层土承载力低，以素填土和接近饱和的软塑状态的粘性土为主，施工前未进行有效铺垫或压实处理，桩机行走对已成桩造成了较大的挤压力。当然，也不排除桩的焊接质量可能存在问题。 情况2，在穿过较厚硬夹层或砂夹层的场地，沉桩受阻，容易打歪、打断。最直接的办法是在地表承载能力允许的条件下增加桩机配重。若还是难以压入，则可采用引孔措施，钻穿硬夹层，随引随打，避免引孔被挤土作用挤压密实。 3、基坑开挖造成对桩的破坏 滨江开发区某大楼局部基坑采用挖掘机一步到位开挖，发现有几根桩歪斜，经检测判为III类桩，由于挖掘机操作人员坚持认为开挖过程挖斗未碰撞桩身，后由桩基施工单位承担责任进行了补桩处理。其实即使机械未碰撞桩身，在挖斗运行方向上也会对管桩产生较大单侧压力，而且坑壁侧土体也会向基坑方向蠕变，对桩产生不利影响。一些事故往往是多个因素共同影响而造成的，因此，也要从多方面考虑尽量减小对桩基的影响：严禁边压桩边开挖，开挖宜在基桩全部完成并至少隔15天后进行。挖土宜逐层均匀进行，分层厚度不宜过高。基坑顶部周边不得堆土或堆放其他重物。机械开挖作业面要与桩基保留一定距离，可考虑在桩顶及桩周30cm范围内的土方用人工开挖。 4、其它建议 桩基工程设计要从地质条件、周围环境、经济效益等多方面进行可行性分析。盲目地采用PHC桩，有时不仅增加事故风险，而且综合费用可能还会超过其它桩型。 桩基施工前，勘察和设计单位要做好技术交底，施工单位要根据勘察报告因地制宜地编写施工方案，避免生搬硬套。有些施工方案长篇累牍，重点不突出，很难起到指导性作用。 施工时，切记不要只求进度，忽略了压桩顺序。压桩顺序要综合考虑挤土效应对桩基及周围环境的影响。 压桩过程中，对周围的建筑物及其它监测对象，一定要采取切实可行的位移观测措施。有条件时，跟踪记录桩的隆起及平面位移变化量，发现异常应暂停施工或放慢施工速度，真正做到信息化施工。 总之，桩基工程要从勘察、设计、施工、监理等方