静压管桩在软土层施工中的问题浅析

【摘要】本文针对静压管桩在软土层施工中出现的系列问题，围绕地质、天气、施工等其他因素，并对因此而产生的系列问题进行分析，提出相关的注意事项，指出在静压管桩在软土层施工中必须严格按照设计要求，规范施工，并在此基础上制定合理的施工方案及安全有效的安全措施。

【关键字】静压管桩 地质

中图分类号： F407.1文献标识码：A 文章编号：

1.引言

在众多的桩型中,预应力管桩具有单位承载力高、造价较低、管桩质量较有保证的优势，其在珠江三角洲地区应用非常广泛。随着人们生活环境质量的提高，锤击法施工造成的噪音污染、振动问题日益突出，于是静压法施工由于具有噪音低、无振动、无污染、质量好、不损桩及工效高等优点而获得越来越多的应用。而许多由静压管桩引出的技术问题受到工程技术人员的关注，下面谈谈南沙某造纸企业厂房在软土层采用静压管桩施工中的问题。

2.地质和设计要求

该企业位于广州市南沙区，属珠江三角洲海陆交互相沉积平原区。经查阅岩土工程勘察报告，场地岩土层自上而下分为人工填土层平均厚度为2.7米；三角洲海陆交互相沉积层包括淤泥层平均厚度14.7米，粉质粘土层平均厚度4.9米，粉砂层平均厚度4.4米，中沙层平均厚度4.1米；花岗混合岩风化残积土层为砂质粘性土，平均厚度2.9米；花岗岩混合岩分全风化岩带，平均厚度7.2米，强风化岩带，平均厚度7.5米。

该企业生产车间荷载较大，设计采用Φ500预应力静压管桩基础，其中生产设备基础采用群桩，持力层为强风化岩，设计单桩承载力1500KN。由于中间穿过的淤泥层呈流塑状，局部软塑，属软弱土，厚度较大，间夹薄层粉细砂，且场地地下水量较丰富，地下水位埋深0.3～0.6米。

静压管桩施工是利用桩机自重将桩送入土层时，桩周土体发生急速而激烈的挤压，土中孔隙水压力急剧上升，压桩终止并随着时间的推移，桩周土体孔隙水压力逐渐消散，土体发生固结，桩侧摩擦力逐步恢复和提高。场地淤泥层较厚，渗透系数较小，在桩基施工时应考虑桩的挤土效应，以免桩机施工挤断桩身。因此应充分考虑地质环境，制定合适的施工方案，提高施工质量，减少不必要的损失。

3.施工准备的因素

3.1施工队伍的选择

施工队伍的技术水平和经验，直接影响施工的质量。施工队（打桩队）必须经过资格审查，了解清楚施工队伍是否有在软土基础压桩的施工经验；技术人员的配置是否齐全，是否具备技术资格证书和上岗证，包括施工技术人员，焊工，开机员等；根据施工组织计划，选择足够的打桩队。

3.2桩机的选择

如果压桩机吨位太小，可能会出现压不下去的情况，而如果桩机过大，对施工现场地耐力的要求会提高，可能造成桩机塌陷其中，或导致桩位偏移，垂直度难以控制，严重时甚至桩受到挤压断裂。本项目根据地质资料反映表层硬土层较薄，淤泥层较厚且埋深浅，以及设计单桩承载力要求，采用ZYJ-680型静力压桩机进行施工，桩机配重达680吨。

4.施工流程的主要措施

4.1施工放线与定桩位

首先要根据设计图纸及现场的地形，布置施工放线控制点网，点网应布置在不受交通车辆、桩机影响的位置，防止发生偏位和变形。现场监理工程师要对控制点网进行复核，控制点和水准点要用水泥砂浆固定，并加以保护。

计算出每条桩桩中坐标并利用全站仪放出全部桩位。测量放出桩位后，现场监理工程师要进行复核，以防止错、漏施工。桩位放线后的施压过程中，考虑到土体的挤压移位，在桩施工前需对桩位进行复核，确保施工时桩位的准确性。

4.2 压桩顺序

打桩前应选择正确的打桩秩序。一般有两种打法：一是由一侧向另一侧单方向施工，一种是由中间向两侧或四周对称施工。考虑到厂房长度大，桩数量较多，选择由中间向两侧对称施工。

4.3接桩

施工前，应会同设计、监理、地质勘查单位进行试桩。在试桩前应详细研究地质资料，做好配桩表，按原地面到持力层进行配桩，根据试桩情况调整好配桩表；在施工过程中根据已完成桩的情况，随时调整好未施工桩的配桩。

每一根桩应一次连续压到底，接桩、送桩应连续进行，中间不得无故停歇，且尽可能避免在桩尖接近设计持力层时进行接桩。本工程采用端板焊接连接方法接长。接桩焊接前，应确保桩管上下顺直，偏差不超过2毫米（应设置桩导向箍），应把两端桩板用钢丝刷清洁刷干净。焊接时要由两人同时对称施焊，焊缝应连续、饱满、自然冷却5分钟后继续施工。

4.4复压

静力压桩在终止压桩前，需满设计终压力值复压3次，使桩尖进入持力层部分更加挤密，达到提高端承力、减少沉降的作用。复压时对入土深度小于试桩桩长5米时，终压力值取桩的竖向承载力特征值的2.2～3.0倍，并复压3～5次。复压时每次稳压时间：压桩力小于设计终压力值时不宜超过10秒；压桩力大于设计终压力值时不宜超过5秒。

4.5截桩

当一根桩压完后，若有露出地面的桩段必须在移机前截去，管桩应用锯桩机截割，严禁采用大锤横向敲击截桩或利用压桩机行走推力强行将桩扳断。

4.6 植桩后场地保护

植桩完成后，一般不允许大型吊车或大吨位载重汽车等碾压。运送泥土的汽车的行走路线应事先规划,沿送桩较深的地方行走比较适宜。对饱和软粘土的基坑开挖,宜在压桩全部完成并相隔15d后进行,并制定合理的开挖顺序，均匀分层进行，桩周土体高差控制在1米以内，严禁边压桩边开挖基坑土方。基坑顶部边缘不得堆土或其它重物，防止桩身倾倒。

5.打桩施工质量控制

5.1 第一节入土的桩（地桩）的定点

施工前，应放出全部桩位，以防止错、漏施工。桩施工前需对桩位进行复核，对将要施工的桩位用石灰粉按桩径大小划一个圆圈，控制桩的偏差。

5.2 桩的垂直度控制

起吊预制桩时吊点必须正确，起吊速度应缓慢均匀。桩插入土中位置应准确，第一节桩插入地面0.5～1.0米时，采用吊锤90度方向双向观测桩垂直度，应严格控制桩的垂直度偏差不得大于0.5％。

当桩身倾斜率超过1%时，应及时找出原因并设法纠正，当桩尖进入较硬土层后，严禁用移动桩架等方法强行纠偏。压桩过程中应经常观测桩身的垂直度。

5.3压桩过程的记录

在压桩施工的全过程中，要做好每个程序的记录。施工放线控制点网布设完成后、桩位放线后，应及时报监理工程师复核；试桩时，要详细记录、确认；管庄进场时要严格验收；压桩时应由专职记录员及时准确地填写压桩施工记录表，并经当班监理人员验证签名后才可作为有效施工记录。施工过程中要定期对地面标高进行测量，分析桩机施工的挤土效应。

压桩时必须详细记录压桩过程的压力值与桩入土的深度, 了解桩尖入的持力层深度是否达到设计要求以及桩穿过各层土时的压力值。详实的记录是监理、设计、施工人员判断、处理施工过程中出现的异常情况、质量事故的依据，也是工程质量、成本的控制依据。

6.结束语

本厂房工程预应力静压管桩施工3500多根，经基桩低应变法检测和单桩竖向抗压静载试验，桩身完整或基本完整，不存在对桩身结构承载力有影响的桩，单桩竖向抗压极限承载力均满足设计要求。通过本工程实践，为静压预应力管桩在软土层施工提供了成功的经验。

1.静压预应力管桩在软土层的施工质量好坏取决于是否严格按设计要求和规范施工，实践证明是可控的。

2.要统筹考虑施工方案，方有利于提高质量，提高效率，节省成本。

【参考文献】

[1]张玲，松散软土场地采用静压管桩的施工技术，施工技术，2005年（1）。

[2]李宝源，松散软土场地采用静压管桩的施工技术，四川建材，2005年（6）。

[3]黄康养，静压管桩施工中的若干问题及应对措施，基建优化，2005年（2）。