浙江省地矿建设有限公司
摘要：本文主要介绍静压预应力混凝土方桩的施工方法及质量控制，常见质量问题及预防措施，保证预应力方桩的施工质量，确保桩基础的顺利施工。
关键词：预应力混凝土方桩；静压施工；预防措施
1、前言
静压预应力桩施工是通过静力液压桩机的液压系统以桩机自重和机架上的配重提供反作用力而将预制桩压入土中的沉桩工艺。该工艺具有噪音小、无振动、无冲击力等优点，适应城市工程施工的要求；同时预应力混凝土桩具有工艺简单、施工效率高、综合造价低，施工工期短等特点，在很多地区得到广泛应用。本文根据自身工作经验浅谈静压方桩的施工方法及施工常见问题。
2、工程概况
拟建项目主要建筑为14栋高层住宅和9栋商业用房及大面积单层地下室。场地东、北两侧为城市交通道路，建筑物桩基础采用PHS和PS预应力方桩。西、南两侧紧邻已建商住楼，桩基础采用钻孔灌注桩。
3、施工前准备工作
施工前主要对施工场地布置，施工设备选型，方桩材料的选择，施工方案的编制，施工人员的组织等进行预控。
（1）静压桩施工，由于桩机自重大，对场地承载力要求高，该项目场地原为农田，表层为回填粘土，遇雨天时场地湿陷，影响沉桩施工，为提高地基承载力，采用方法：①在场地四周开挖明沟及集水坑进行排水，效果不明显，成本低。②砖渣铺填，砖渣厚度控制在 50cm以上并压实，承载力满足施工要求，效果明显，成本高。
（2）选择合适的施工设备，采用YZY-650型静力压桩机，为抱压式，抱压吨位在 600T-800T，桩机设备的仪表（压力表）等要求检定合格。
（3）根据施工材料要求及供应计划，选择合适的方厂家，进场材料符合设计及规范要求，有出厂合格证、出厂检测报告及第三方检测合格报告。
（4）编制详细的预应力静压方桩施工方案，确定合理的沉桩顺序，按“先中间后四周、先密集桩后稀疏桩、先长桩后短桩”的原则。
（5）对静压桩机操作人员进行质量安全技术交底，如施工中遇到异常情况（如断桩、沉桩困难等），应停止沉桩，及时通知相关人员处理。
4、施工过程中的控制
静压桩施工中主要是对施工工艺中关键控制点的检查和控制，施工人员须熟悉静压方桩施工工艺及相关规范及设计要求。
（1）静压方桩施工工艺
测量定位→桩机就位→桩位复核→吊桩插桩→对中垂直→沉桩→接桩→送桩→终止压桩。
（2）关键工序控制
1）桩位放样前复核控制点，按桩机行走路线放出桩位，桩机移动桩架至桩位处，进行桩位复核，用白灰洒出方型桩位。
2）严格控制桩身垂直度，用双向全站仪（或水准仪）校正桩身垂直度，接桩时上下两节桩对齐，且桩中心线偏差不大于5mm。在沉桩过程中，密切观察桩的沉入情况。
3）沉桩施工保证连续进行，采用焊接接桩时由2名焊工对称同时进行，焊缝必须连续、饱满，符合规范要求。完成焊接后冷却5-10min左右，严禁焊后即压。
4）选择具有一定刚度的送桩器送桩，实际施工中送桩直接用现场桩当送桩使用，但因终压值过大，往往会造成送桩断裂现象，所以必须采用专用送桩器送桩。
5）根据试打桩的实际情况确定终压标准，一般情况下，除控制桩长及桩尖入持力层深度满足设计要求外，还要控制终压值的大小，并做好每根桩压桩施工记录。
5、预应力静压桩施工中的常见问题及预防措施
（1）桩身断裂
1）产生现象：在压桩时，桩身如果突然倾斜错位、贯入度突然加大、油压表数值显示突然下降、机台晃动、地面上桩身明显爆裂，这时可能就产生桩身断裂的质量问题。
2）主要原因：
①桩身材料质量不合格；
②预制桩在堆放和吊运过程中产生裂纹未被发现；
③在沉桩过程中用移机方法来纠偏，使桩身产生弯折；
④接桩时两节桩不在同一轴线上；
⑤地下有坚硬障碍物或土层软硬变化时，发生压力值超高，或把桩尖挤向一侧导致桩身倾斜；
⑥施工场地湿陷，承载力不够，造成压桩时机身不平稳；
3）预防措施：
①施工过程中加强对预制桩原材料的检查，不合格材料退场，现阶段预应力桩需求量大，厂家生产能力跟不上，导致桩的养护时间不够，未达到规范要求就送至现场，为保证施工进度及质量，需采购高压蒸汽养护的桩。
②预制桩在堆放、吊运时严格按规定执行，若桩身出现裂缝严禁使用；
③在沉桩过程中严禁用移机的方法来纠偏；
④接桩时确保上下两节桩在同一轴线上，接头处应严格按规范要求施工；
⑤施工前清理桩位下的障碍物，必要时应该对每个桩位用针探检查；控制沉桩终压值，不宜大于桩身竖向承载力的1.6倍。
⑥施工场地平整压实，做好排水措施，铺设砖渣增加承载力等，确保沉桩过程中机身平稳不倾斜。
（2）沉桩困难
1）产生现象：沉桩压力值已经达到甚至超过设计值，而桩顶未到达设计的标高位置。
2）主要原因：
①由于勘探点不够，勘察资料中未标注出局部位置存在的硬夹层及地下障碍物；
②因停电或故障使沉桩过程中断或接桩时桩尖停留在硬土层内，中断时间过长，使沉桩阻力增加，桩无法沉到设计深度；
③在密集桩施工时，相邻桩连续施工时，土层越挤越密，最后会有桩压不下的现象。
3）预防措施：
①当发生沉桩受阻时，先查明该位置的地质情况，对浅层障碍物可采用挖机挖除的方法，当桩已入土较深，或在送桩时压不下桩，考虑是否配重不足的原因，确保压重能压穿硬夹层。
②进场后施工前对设备进行维修检查，施工时进行例行检修，确保压桩施工时设备正常运行，配备发电机组，选用的桩机选型、配重应符合施工要求，静压桩机的机架和配重总重量应大于沉桩终压力的 1．1倍。
③合理选择施工方法及压桩顺序，静压桩施工时应按“走长线”压桩，并由中间向两侧施工，多桩承台跳打施工，减少挤土影响，确保后面的桩能正常施工，在沉桩过程中严禁形成“封闭”桩。
（3）挤土效应
1）产生现象：静压桩施工时桩周边地面隆起，周边路面及围墙开裂，位移监测超出预警值。
2）主要原因：本工程场地为粘性土层，因快速沉桩导致饱和粘性土层回弹，造成桩身上浮；未严格执行跳桩（主楼按跳承台施工），给超孔隙水压力消散提供尽量长的时间，导致应力累积叠加无法消失，引起“挤土效应”。
3）预防措施：
①对上浮的桩进行复压，先按 70％的极限承载力进行多次复压，破坏已完成的土层固结，然后再用极限承载力作为终压力进行复压。
②后续施工的桩，主楼桩严格要求跳承台施工，跳打距离不小于2排桩或5m，控制打桩速率和日打桩量，24小时内休止时间不小于8小时。
③静压桩施工具有典型的挤土效应，针对该场地特点施工，在施工前桩基础外围预先挖设防震沟、排水沟，一般设置防震沟800×1000mm，并设置应力释放孔，以减少挤土影响。
④针对静压桩施工挤土效应的特点，除采用以上技术措施外，还应设置周边环境的位移、沉降观测点，以确保其安全。如出现大的预警值应立即停止沉桩施工，及时上报业主、监理、设计等单位进行协调处理。
6、结束语
以上是作者在工作中对静压预应力方桩施工的一点点心得体会，作为一名工程技术人员应根据不同的施工情况，采取不同的施工方法和预防措施，有效的控制施工中出现的问题，并解决它，确保工程施工质量。
参考文献：
[1]《**工程岩土工程详细勘察报告》**岩土勘察有限责任公司（2017）
[2]《**设计图纸》****XXXX有限公司（2017）
[3]《预应力离心混凝土空心方桩》图集（2013浙G35）