静压预应力桩施工常见问题及处理措施

静压预应力桩施工常见问题及处理措施

廉兆成

中煤长江基础建设有限公司，江苏 南京 210000

摘要：在工程建设过程中，静压预应力桩施工是一种常见的深基础施工类型，具有较为广泛的应用范围，这是由于静压预应力桩施工具有成本低、施工快、无噪音污染等应用优势。静压预应力桩施工通常用于对承载力低的地基加以处理。本文主要结合静压预应力桩的施工原理和施工工序，对施工过程中常见的问题及相关处理措施进行了相关分析与讨论，希望能够加强静压预应力桩的施工运用。

关键词：静压预应力桩；施工；常见问题；处理措施

静压预应力桩在实际工程运用过程中，具有单桩承载力度大、噪音污染少、成桩质量稳固可靠和施工速度快等特点，具有良好的应用性。静压预应力桩通常需要借助静压桩机被压入土层，这种操作方式的弊端在于容易引发挤土效应。如果静压预应力桩的施工速度相对较快，就会使得土层应力得到不均匀性的释放，使得深层土体沿桩分布轴线产生一定程度的位移，进而导致周边道路发生隆起或者沉降等问题，甚至会对地下管线造成不同程度上的破坏。对此，加强静压预应力桩施工的管理与控制是至关重要的。

1 静压预应力桩沉桩机理

在静压预应力桩的沉桩过程中，首先是桩尖进入到土体中，对土体自身原有的应力状态造成破坏。随着桩体的不断深入，桩贯入压力也随之增加。一旦桩尖处土体所受到的应力超过其自身的抗剪强度时，土体就会产生大幅度的形变，发生塑性流动、挤密侧移、下拖等问题，在这种形变的影响下，如果地表为黏土土质，就会发生向上隆起的现象。如果地表土质为砂性土，就会发生拖带下沉的现象^[1]。土层压力的不断变化，使得土体沿桩周水平方向不断挤开，这样桩周处土体结构就会受到破坏。而桩身也会在土体的法向抗力作用下承受更大的桩周摩擦力和桩尖阻力。当桩顶的静压力大于沉桩总阻力时，桩体就会持续下沉。反之，桩体就会停止下沉。

2 静压预应力桩的施工工序

2.1 施工准备

对于静压预应力桩的施工，首先需要施工单位全面掌握施工工程的地质材料、设计图纸和其他相关的施工要求，并对施工现场进行全面勘察，以切实掌握施工现场的土质情况等，以便全面确定压力桩的平面分布情况，并确定合理有效的压桩流程和桩机行走路线。

2.2 放样、测量和定位

对于静压预应力桩桩位的放样，需要以单体坐标和控制点等施工信息为基础，其放样操作所采用的工具主要有全站仪或智能RTK。放样坐标点需通过监理单位的核验才可以施工。一般是在桩位确定后，在桩位中心钉一根短钢筋，并涂上明显的标志。但是后续桩机的运动会对标志造成一定程度的挤动。对此，桩基基本就位后，需要复核桩位，以确保桩位的偏差控制在20毫米以内。

2.3 压桩

在压桩环节，主要是通过起重机将预应力管桩进行转移运输，将其运送到桩架前，使桩身对着经纬仪方向的侧面弹出基线。然后启动压桩机，使桩尖与桩位位置相一致，在压桩机的作用下将桩体压入到土层中，达到一米左右深度后停止压桩，对桩体在两个方向上的垂直度进行调整校正，以确保桩体垂直度满足施工要求。在压桩过程中主要是通过夹持油缸来夹紧桩体，而压桩作用力主要是通过压桩油缸进行传递以作用在桩体上^[4]。具体的压桩作用力大小通过压力表进行现实。待压桩作用力达到一定程度后，压桩油缸会同时起动施压，此时的压力表读数会发生下降，后续则随着施加作用力的增加而不断升高。在压桩过程中需要对每个行程桩体的入土深度和压力表实际读数进行详细的记录，以便为后续分析桩体质量和承载力提供重要的依据。

2.4 接桩

通常情况下，桩体的长度一般控制在12米左右，因此，对于超长的预应力管桩就需要采取分段接长的方式加以利用。对于接桩，常用的有焊接法和锚接法。同时，由于桩体又分为方桩、圆桩和管桩等多种形式，这就需要结合不同的桩体设计不同的接头形式。而在接桩过程中，需要重点保证端头钢板与轴线相互垂直，且确保钢板处于垂直状态，待连接的两节桩轴心线需要相互重合，以确保桩体相互连接后，能够仍然保持相应的垂直度^[5]。

2.5 送桩

待桩体压送至自然地坪以上一米左右时，采用钢制送桩管实施送桩操作，首先将送桩管的下口抵住桩顶，然后保持桩管竖直，加以施压，直至压桩至设计标高。

3 静压预应力桩施工常见问题及处理措施

3.1 桩身断裂

在沉桩过程中，如果桩尖部位土质不变，而桩身在各种因素的影响下发生倾斜错位，就会使得桩身在作用力的作用下发生桩身回弹，导致桩身发生断裂。

对于桩身断裂，可能是由于多种因素导致的。首先，桩身质量存在一定程度上的缺陷，主要分为外部缺陷和内部缺陷。其中，常见的外部缺陷主要有桩身的尺寸、端头版、管壁厚度不规范，平直度不够等，而常见的内部缺陷主要是指桩身混凝土的密度不够，风化碎石含量较多，桩身强度不达标或者养护周期时间不合理等；其次，施工不当也可能导致桩身断裂。静压预应力桩施工过程中涉及到多项操作环节，任何环节如果不能按照施工要求和施工规范来执行，就很有可能引发爆桩问题

^[6]。例如，在沉桩过程中，如果桩身垂直度出现过大的偏差，尤其是第一节桩身的垂直度存在问题，就会导致后续的桩身出现严重的偏斜，这样在执行压桩操作时，桩身偏心受力就会相对较大，造成桩身发生弯曲，一旦桩身荷载力超过承受范围就会造成桩身断裂。同时，如果端部错口偏差与设计规范存在严重偏差，就会使得接桩之间存在较大缝隙且均匀度较差，这样在压桩环节也会出现桩身偏心力相对较大的问题，进而导致爆桩断裂。

针对桩体断裂的问题，主要采取以下措施来规避桩身损坏的问题。首先，结合现场施工情况，如果施工砂层的密实度较高且层厚较大，则合理采取锤击、封闭桩尖、增加桩机吨位等预防措施；其次，在施工前对于可能影响施工的障碍物进行全面清除，以免影响桩体。此外，还需要结合实际施工条件，对桩体的细长比进行合理的设计，以免桩身过细而导致断裂；最后，对于沉桩施工要加强管理和控制，以保证桩身能够稳固。在沉桩环节，需要对出现倾斜的沉桩进行及时必要的纠正，并且最好不要采用移动桩架。在接桩过程中要严格保证两节桩身的轴线相一致。

3.2 桩体位移

桩体位移主要是指在桩体下沉过程中会受到沉桩作用力的影响，存在一定程度上的横向位移或者回弹的问题。造成这种现象出现的原因在于：桩数过多，使得桩体之间的间距过小，同时桩体之间的土壤也被过度挤压，进而影响到相邻的桩体；工程施工区域的土质较软，在沉桩过程中会因土壤的孔隙压力而导致桩体的位移；桩位放线不准确；施工现场标志不清楚或者标志混乱等，以至于桩位错位；行车路线设计不合理等。

对此，在沉桩施工过程中是不允许开挖基坑的，通常需要在沉桩施工完成两周后才允许进行基坑开挖，另外，在基坑开挖时要设置必要的排水措施，并预留合适的边坡。同时，基坑周围是不允许堆放土方的。此外，对于桩位放线环节，一定要严格按照施工图纸来执行，并确保各个标志显著，结合施工现场实际情况，确定合理的行车路线和操作流程^[7]。

3.3 桩身倾斜

桩身在下沉过程中也可能会发生不同程度的倾斜，其主要的诱发原因在于施工场地不平整、桩机的机体倾斜、送桩器和桩体位置不一致等。对此，首先要确保施工场地平整，在桩机行走路线上，采取有效措施保证桩机机体的平衡性，以保证底盘水平。

4 结语

综上所述，在建筑工程中，静压预应力桩具有良好的应用前景。静压预应力桩具备一定应用优点的同时，也存在一定的弊端，这就需要针对静压预应力桩施工过程中存在的问题，采取科学有效的措施加以规避，以提升静压预应力桩的施工水平。

参考文献：

[1]赵剑.静压预应力桩施工常见问题及处理措施[J].中国新技术新产品,2020(23):89-91.

[2]刘忠元.静压预应力混凝土管桩施工中常见的质量问题及预防措施[J].门窗,2019(15):99+102.

[3]郭鑫.静压预应力混凝土管桩施工质量控制和常见问题应对措施[J].科技经济导刊,2017(33):44-45.

[4]韩金龙.静压预应力管桩常见施工问题分析及处理措施[J].能源与环境,2017(05):108-109.

[5]诸军,聂国彬.静压预应力混凝土管桩施工质量控制和常见问题的处理[J].化工管理,2012(S1):49-50.

[6]陈秀娟.浅论静压预应力桩施工中的常见问题及处理措施[J].科技创新与应用,2012(07):157.

[7]许建军.静压预应力管桩施工常见问题及其处理措施[J].广东建材,2011,27(12):55-57.