浅析某商住楼引孔静压桩法施工技术难点及对策研究
摘要：结合实际工程，总结了在静压PHC管桩施工中存在的斜桩、悬桩等主要施工问题，准确分析导致施工问题的各种原因，提出相应的技术措施。
关键词：静压PHC管桩；斜桩；悬桩
前言
本文针对商住楼抱压式静力压桩法中引孔后打桩过程中出现的桩斜、悬桩等问题分析原因、援引以往经验的一般处理方法和理论依据、检测成效，将对工程的顺利进行起着重要作用，并且对今后类似的工程具有较大的指导性意义。
1工程概况
某商住楼项目位于某市工业区内，引孔中遇到的问题较多，所需引入的强风化岩层厚度之大、穿越之难在以往施工中都未曾见，而其工期也较紧，所限定的桩基类型又单一(静压法预应力高强混凝土桩管)。在实际引孔过程中出现在问题也相对较多，总的体现在引孔静压桩法施工过程中预应力高强混凝土管桩偏斜、悬桩等无法正常沉桩等问题。
2引孔后打桩桩斜问题
2.1抱压式静力压桩法施工桩斜的主要原因
1)机身没有调平。
2)地面平整度太差或承载力过低，容易导致机身失平。
3)原场地为旧建筑拆迁，基底回填土中含有少量碎石、碎砼块，若压桩过程中出现压力徒然升高或桩突然偏斜，则可能土体下部有不规则碎石、碎砼块等硬质物，应立即停止压桩，先用人工或者挖掘机挖出后方可继续压桩。
4)钳口油缸不同步，造成抱压夹紧后，钳口面不垂直，桩身偏斜。可以通过在调心块后加垫钢板，适当调整钳口自身倾斜度，从而来保护夹桩后桩垂直。
5)立柱装配精度低，垂直平行度差，导向轮与导轨配合间隙不规则或过大。
6)导向轮磨损严重或焊接位置不当。
7)压桩过程中，压桩与松桩动作间隔过短，压桩力尚未缓冲卸荷，引起机身对地面剧烈冲击，使机身摆动失平。
2.2抱压式静力压桩法施工桩斜的处理方法
抱压式静力沉桩机压桩过程分为4步骤:夹桩、压桩、松桩、提升。不考虑地质因素影响下，在压桩中，桩端刚入土体时桩的倾斜状态决定了本根桩的压入状态。若此时桩的倾斜度较小，则即使在以后的行程中导向轮与导轨有较大的间隙，也不会造成很大的影响。装配时，立柱之间的平行度很难绝对保证，特别是对于立柱焊接在机身上的情况。一般来说，立柱是刚性结构件，其间的平行度误差是与立柱的长度成线性正比的。因此，装配和施工中可以考虑这一点，通过使用较短的行程先把桩垂直压入地下后再用满行程压桩。通过以上分析，在机器装配和施工中可采用以下方法减小斜桩误差。
1)改用衡阳XY-300型地质引孔钻机进行作业，增加钻头扭矩，增强钻杆钻进的稳定性。
2)桩机入场前对场地进行平整压实。
3)若压桩过程中出现压力陡然升高或桩突然偏斜，则可能土体下有碎石、碎砼块，应立即停止压桩，先挖出碎石、碎砼块后方可继续压桩。
4)施工中保证机身调平。
5)在立柱装配焊接时，为防止焊接变形，加拉杆保证立柱间平行度，焊后进行时效处理。
6)装配时把夹桩箱提至立柱中间校正，把平行度误差分配至立柱两端，有效减小导向轮导轨间隙。
7)夹桩油缸不同步，引起夹紧桩后钳口面不垂直，桩身偏斜。对于这种情况，可以通过在调心块后加垫钢板，适当调整钳口自身倾斜度，从而保证夹桩后桩垂直。
8)使桩端尽量贴近地面，然后进行垂直校正。这样可以保证夹桩箱倾斜较小的角度时把桩压入地下，通过桩的作用来辅助保证夹桩箱不倾斜。
9)压第一根桩时，校正后，利用导向轮与导轨间隙较小部分先压约1/3行程，把桩压入土体后，再重新进行垂直校正。
3引孔后打桩悬桩问题
3.1抱压式静力压桩法施工悬桩的主要原因
引起抱压式静力压桩法施工后产生悬桩的主要原因在于地质条件和引孔的质量。其中包括施工工艺、排渣措施、压桩的连续性及引孔的设备都是极其重要的因素。抱压式静力压桩法施工中造成悬桩的主要原因有以下几点。
1、静压桩沉桩机理:
经过不少学者的分析研究，对此现象的原因形成了较为一致的看法:a.由于压桩过程中桩周土体的结构被严重扰动，土体中的孔隙水压力急剧增大，致使靠近桩周的土体进入塑性流动阶段，抗剪强度急剧降低;b.由于桩体表面比较光滑，桩周土体内孔隙水压力不能及时消散，从而在桩身表面形成一层瞬态的润滑水膜。根据以上的分析，我们不难得出如下结论:由于压桩过程中桩周土的摩阻力可以忽略不计，静压桩压桩力主要是克服桩尖处的端阻力。故在不停顿持续压桩的前提下，抱压式静力压桩法施工造成悬桩的根源在于桩尖，桩尖处的端阻力己达压桩力要求。考虑到后期土体的重塑作用(或者在上部持续荷载一上部建筑物开始施工时)，桩端下部悬空将对桩端承载力性状有一定影响，必须进行处理。
2、孔底沉渣问题:沉渣来不及排干净，阻力较大，对于沉渣问题，由于先前XY-150所用清渣泥浆泵为自带系统，功率较小，瞬间压力(约1. 5MPa )不足以带起场地残积土及风化岩中石英、长石颗粒，由于地质原因，本场地石英、长石颗粒也略大，经现场测试大多在3 -6mm左右，较不易冲洗干净。经与业主沟通协商后，由业主出资引进大型泥浆机，并在场地以南及周边场地挖出专门的排浆坑，以防泥浆回流及已引孔施工完毕的钻孔中去。
3、软硬交接压桩力已达到设计要求原因:预应力高强混凝土管桩属刚性桩，孔斜造成桩尖提前抵触在孔壁之上，而预应力高强混凝土管桩变形相当有限，采用抱压式植桩，对成孔的垂直度要求相对较高，由于先前采用衡阳XY-150型地质引孔钻机，其扭矩也较小，钻头遇软硬交接地带引孔有偏斜，造成悬桩，下部就有一部分悬空。
3.2.抱压式静力压桩法施工悬桩的处理方法
1、桩基事故的处理应满足安全可靠、经济合理、处理工期短、处理技术可行等要求，对未施工部分应提出防范措施，防止事故再次发生;对承载力不足的悬桩加固方法有以下几种:
1)补桩法:如补钻孔灌注桩，补打预制桩，修改承台，让其分担上部荷载。如本案可对事故桩采用补加树根桩的方法处理或采用补加小型静压桩的方法加固。
2)是补沉桩法，由于桩端未进入设计持力层，或桩端存在松软层，可待超空隙水消散后，两桩端土向两侧侧向位移增加后，再采用静压法把桩压入到要求的深度，发挥桩端阻力和侧阻力的作用，籍以达到设计承载力的要求。
3)是后压补桩施工法，即在承台预留洞口和锚杆，利用结构本身作为静压桩的施工反力装置，这种方法操作方便，可一边施工上部结构，一边补强基础且不会延长工期。
4)也可以将悬桩防患于未然:聘请专业人士专门调配泥浆浓度，较能顺利将孔底沉渣排出:改用衡阳XY-300型地质钻机或高压旋喷机械或长螺旋机进行作业，使之成孔质量较好，就不存在孔斜导致产生悬桩的可能性。
2、成效对比:经测试后，桩头均能稳定到达持力层(强风化花岗岩)，桩长均可满足设计要求。
结束语
工程应用实践表明，引孔静压PHC管桩克服了阻抗层中沉桩的困难，采用特殊的处理方法达到技术要求，施工快捷方便，操作简单，与普通PHC管桩施工相比，进一步扩大了PHC管桩的适用范围，使得PHC管桩在民用多层、高层建筑及各类大型公用建筑桩基础工程中均可得到使用，而且充分发挥了PHC管桩桩身极限承载力及基岩的桩端承载力的特点，使得PHC管桩的单桩承载力大幅度提高，桩基综合成本大幅度降低，具有很高的技术经济效益。
参考文献
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