1、管樁施工中常見的質量問題及防治對策富陽市西城房地產有限公司   孔國強杭州市下城區建筑設計所    汪永森摘要：本文對管樁施工中常見的露樁和短樁、斜樁、擠土影響和振動影響，沉樁時遇到“硬層”沉不下去，沉樁達不到設計要求等七種質量問題，分析其產生的原因，提出了防治和處理辦法。本文對設計、施工、監理開發商及制造廠家均有一定的實用價值。  先張法預應力混凝土管樁（以下簡稱管樁）因其單樁單載力高，樁身質量可靠，施工速度快，施工現場整潔文明等優點，近年來，在多層和高層建筑的基礎工程中應用較多，發展較快。然而，由于多種原因，管樁施工中出現的一些質

2、量問題已越來越被工程界所發現而被重視起來。筆者根據幾年來在管樁設計和施工方面的實踐經驗，對管樁施工中常見的7種質量問題：露樁和短樁、斜樁、擠土影響和振動影響、沉樁時遇到“硬層”沉不下去、沉樁達不到設計要求等問題，分析其產生的原因，提出了防治和處理方法。本文對設計、監理、開發商及制造廠家均有一定的實用價值。 一、露樁和短樁 由于持力層高低起伏，設計對樁長未及時調整，當樁插入持力層一定深度（一般為2米）就無法打入而終止，使樁身露出設計樁頂過多（一般1-2米，多則5-6米）而形成露樁。同樣，由于持力層起伏變化，沉樁到設計標高還未進入持力層或貫入度還很大，仍需繼續沉樁，就形成了短樁。 （一）原因分析

3、1、勘測資料誤差較大或勘測精度不夠，未能查清持力層起伏變化情況和持力層性質。 2、持力層變硬，沉樁時難以繼續打入。或持力層變軟，沉樁時貫入度太大，還要繼續沉樁。 3、打樁機械與設計樁長及持力層性質不匹配。打樁機能量小，使本來還可繼續打入的樁而被迫終止；或打樁機能量太大，使本來已滿足貫入度要求的樁還能繼續打入。 （二）防治及處理方法 1、查清原因。首先從分析勘測資料入手，在持力層起伏變化較大處補充勘測。重要柱子位置應布置鉆孔查清持力層深度和性質。對于重要建筑物，勘測單位應提交“持力層等高線圖”或“持力層等深線圖”。 2、現場試樁時根據試樁情況確定終止打樁的標準。一般情況下實行“雙控”既控制樁長又

4、控制貫入度。對摩擦端承樁，應以貫入度為主，樁長為副。錘擊式樁機，貫入度受錘重和打樁機械的影響較大，應加以注意。靜壓式樁機，可以樁機上液壓表讀數來控制。據筆者經驗，液壓表上顯示的最終壓力達到2.0-2.5倍設計單樁承載力即可終止。如杭州某小高層基礎采用管樁，設計單樁承載力為1600KN，沉樁時靜壓樁機最終壓力表讀數達到4000KN即可終止，打樁結束后，做單樁靜載荷試驗，單樁極限承載力大于3500KN，滿足了設計要求。 3、設計單位應根據試樁資料及時調整樁長，并通知管樁生產廠家，及時調整每節樁長與樁身匹配。 4、如因打樁機械能量太小或太大，無法與樁長及地質條件相匹配，那就更換打樁機。 5、對露出地

5、面的樁應截樁。截樁可采用人工鑿樁，方法是先將不需截除的樁身端部用鋼抱箍抱緊，然后沿鋼箍上緣鑿溝槽，再行擴大截斷，鋼筋可用氣割法切斷。嚴禁使用大錘硬砸。 6、短樁需要用高標號砼接樁。 7、持力層起伏變化很大地段及石灰巖地區采用管樁應特別慎重。 二、斜樁 樁在沉入過程中，樁身垂直偏差太大（規范規定，垂直偏差不得超過樁長的0.5%）形成斜樁。據有關資料介紹，傾斜偏位超過25cm的管樁，承載力就會明顯不足。 （一）原因分析 1、打樁機自重加配重總重量很大，如天海1號5500KN步履式液壓靜力壓樁機自重達2200KN，配重1800KN，總重量達4000KN。打樁機基礎如果不平整堅硬，沉樁加壓后，基礎易產

6、生不均勻沉降，樁極易發生偏斜。 2、采用錘擊式打樁時，樁不垂直，樁帽、樁錘及樁不在同一直線上。 3、沉樁時遇到大塊堅硬障礙物，如老基礎、古河道石駁勘、大塊石等，把樁擠向一側，發生偏斜。 4、采用“植樁法”時，鉆孔垂直偏差過大。樁雖然垂直植入鉆孔內，但在沉樁過程中，樁又沿著鉆孔傾斜方向發生偏斜。 5、樁布置得過多過密、沉樁時產生的擠土效應，將原先已打入的樁上抬或擠斜。 6、接樁時，相接的兩節樁不在同一軸線上，產生了曲折。 7、基坑開挖方法不當，一次性開挖深度太深，使樁的一側承受很大的土壓力，使樁身彎曲變形，引起樁頂偏位。 （二）防治及處理方法 1、場地要平整堅硬，不能使樁機在打樁過程中產生不均勻

7、沉降。 2、仔細分析地質勘察報告，如地質勘察報告中提到淺部（2-3米）有老基礎或古河道駁勘、大塊石等障礙物時，打樁前，探樁的深度應深一些。若遇到堅硬障礙物應預先挖掉或用鉆機將障礙物鉆穿，再打樁。 3、為控制好樁身垂直度，重點應放在打第一根樁上，樁錘、樁帽或送樁桿應和樁身同一中心軸上（錘擊法）。樁插入時的垂直度偏差不得超過樁長的0.5%，沉樁時，應在距樁機20米左右處，成90度方向設置經緯儀各一臺加以校準。初打時應輕，待樁身穩定后，再按正常落距錘擊。 4、沉樁時就發現樁不垂直應立即糾正。必要時，應把樁拔出重打，不能湊伙了事。樁打入一定深度后發現樁身發生嚴重傾斜時，不宜采用移動樁架來校正，以免把樁

8、折斷，應采取其他措施。若無法糾正，應將該樁作為廢樁處理。 5、合理布置樁位。樁與樁中心距宜大于4d（d為樁經）。 6、盡量減少接樁，接樁宜在樁尖穿過硬土層后進行。單樁接頭不宜超過4個。接樁時采用鋼端板焊接法。上下節樁要對齊，并在同一中心軸上，上下段樁的中心線偏差不宜大于5毫米。接樁前先將下段樁頂清洗干凈，加上定位板，然后把上段樁吊放在下段的端板上，依靠定位板將上下樁段接直，焊縫應連續飽滿，焊接好后過3-5分鐘再沉樁，以免溫差過大，將焊縫裂開，降低焊接強度。 7、淺部遇到障礙物，如老基礎、石駁勘、大塊石等，無法排除時，可先用鉆機鉆孔，將障礙物鉆穿，然后再把樁植入孔內再沉樁。鉆機鉆孔時，其垂直度偏

9、差不超過孔深的0.5%。 8、管樁打完后，進行深基坑開挖時，應分層均勻進行，樁周土高差不宜超過1米，坡頂不得堆土或停放挖土機械，不得用鏟斗碰撞樁體，尤其在軟土地區開挖基坑時，不能貪快蠻干。 9、因基坑開挖方法不當或一次性開挖過深造成的斜樁，可采用頂樁的辦法處理。浙江省交通規劃設計研究院韋國岐撰寫的“預應力管樁工程事故的分析與處理實例”一文中提出的處理辦法取得了滿意的結果，很有參考價值，現摘錄如下： （1）實測樁頂最大傾斜面，判斷樁身彎曲方向，從而確定水平頂樁方向。 （2）在樁頂方向上確定與原設計樁位最接近的取土孔位。 （3）用鉆孔灌注樁施工方法取土成孔。孔徑同管樁樁徑，孔深10-12米。 （4

10、）安裝水平型鋼支架及小噸位油壓千斤頂。 （5）分級加載水平頂樁，最大頂樁荷載60KN。 （6）實測樁頂面，至水平后停止加載并在樁身兩側空隙中灌填級配砂石。 （7）清除管樁內孔泥石雜物，保證管內清孔深度10-12米。 （8）在管徑內孔中插入鋼筋籠，鋼筋籠下部焊接封堵圓鋼板。 （9）管樁內灌注混凝土，混凝土中摻少量微膨脹劑。 經以上處理，斜樁已糾直，上部10-12米空心管樁成了實心樁。此外將承臺間的基礎梁加寬，增強基礎的整體剛度。 三、擠土影響和振動影響 管樁沉樁過程中，由于擠土影響使馬路路面壅高或地下管線破裂，或者使鄰近建筑物產生裂縫甚至偏斜的事故屢有發生。如鳳起路某高層公寓采用600×

11、;100，高強度預應力管樁作基坑圍護，樁長36.40米，采用靜壓法沉樁。沉樁過程中因擠土影響將鳳起路面抬高產生裂縫，使地下管線破裂，并影響到鳳起路北面的人行道上鋪設的方形地磚拱起，影響距離達40米。因此，盡管管樁是空心樁，但對它的擠土影響決不能掉以輕心。同樣，采用錘擊法施工時，振動對附近建筑物也會造成不同程度的影響。鬧市區打樁，打樁前必須了解樁基附近有無重要的地下管線，如供水干管、污水干管、通訊電纜、煤氣管道等，若有，必須采取防護措施。 （一）原因分析 1、沉樁時使樁四周的土體結構受到擾動，改變了土體的應力狀態，樁四周土體產生了附加孔隙水壓力，產生擠土現象。 2、布樁過多過密形成的“多樁基礎”

12、產生擠土現象。 3、施工方法不當，每天成樁數量太多，加劇了擠土影響。 4、錘擊法施工由于重錘的連續打入造成振動影響。 （二）防治及處理辦法 1、控制布樁密度（Ws），一般來講Ws不宜大于5%，樁與樁中心距宜大于4d（d為樁徑）。布樁密度（Ws）是指場地內沉樁總數Ap（以截面積計）與場地外面積（As）之比，即Ws=        （%）。當Ws5%時，對樁距較密的這部分管樁可采用植樁法沉樁。即在樁位預先鉆孔取土（深度一般10米左右，孔徑略小于管樁外徑），然后將管樁植入孔內沉樁，可以大幅度減小擠土影響。 2、控制沉樁速度，制定有

13、效的沉樁流水線路，控制每日成樁量，如采用500×100管樁，樁長30米左右，日沉樁量8-10根為宜。沉樁順序先中間，后兩邊。如一側鄰近已建建筑物，則應先打靠近已建建筑物的一排樁，并應采取間隔跳打的方法。 3、當樁基附近地下埋有重要管線如通訊電纜、污水干管、供水干管、煤氣干管等及鄰近建筑物需要特別保護時，可采用下列方法： （1）開挖防擠（震）溝，長度比施工建筑物基礎長度長2米，寬0.81.0米，深度超過地下管線埋置深度或鄰近建筑物埋置深度1米，如地下水位較高，溝內可填松砂。 （2）如距鄰近建筑物很近（小于5米），開挖淺層防擠溝無效時可在樁位與已建建筑物之間打12排應力釋放孔。具體做法是

14、：用鉆機打一排孔徑為400的鉆孔，將土取出，孔深10米，放置鋼筋籠外包彩料布。孔距1.21.5米。如被保護的建筑物很重要，就打二排，排距1.2米，間隔布孔。富陽市某公寓打樁時距已建建筑物5米，采用此法取得較好效果。 4、采用錘擊法施工，樁架應堅固、穩定，錘擊時不產生顫動和位移。樁錘宜采用重錘輕擊的方法。樁帽內徑應比樁徑大24厘米，應有排氣孔。樁墊應有足夠彈性和厚度（不小于10厘米），并及時更換，以減少振動影響。 5、當采用其他措施有困難時，可將靠近重要管線或重要建筑物的一排管樁改為鉆孔灌注樁。 6、在鄰近建筑物及地下管線等部位設置監測點，監測這些部位振動速度的發展變化規律。同濟大學楊寶玉、祝龍

15、根提出，對一般建筑物和地下管線沿線的振動速度控制值（V）取10mm/s.，對防護要求較高的建筑物和煤氣管、通訊電纜等地下管線振動速度控制值（V）取5mm/s，比較恰當。 7、振動對鄰近建筑物也會帶來不良影響，其防治和處理辦法可參照上述方法進行。 四、沉樁時遇到“硬層”無法繼續沉樁 這里所說的“硬層”包括淺部（34米）的老基礎，石駁勘、大孤石和深部（一般在20米以下）的硬塑老粘土，非常密實深厚砂層、密實砂礫石層等。沉樁時，遇到這些“硬層”，無法繼續沉樁，此時樁已入土，不可能再將樁拔出，必須立即采取措施加以處理。 （一）原因分析 地質勘察時未查清這些“硬層”的分布深度和性質，或者在地質勘察報告中未

16、特別強調，沒能引起設計和施工人員的重視。 （二）防治和處理辦法 1、設計和施工單位應仔細閱讀巖土工程勘察報告，分析地質資料制定相應措施。 2、打樁前應先探樁。如樁下3米左右有老基礎、大塊石等障礙物應預先挖除。開挖有困難時，可預先用鉆機將該障礙物鉆穿，然后將樁植入孔內再沉樁。 3、當樁已入土很深（如20米以下）遇到“硬層”時，可采用100型鉆機將鉆具放入管樁中間空洞中鉆孔，將“硬層”鉆穿，取出鉆具再繼續沉樁。如鳳起路某高層公寓在30米左右遇到密實砂礫石層，無法將樁繼續沉入，就采用此法解決了問題。 4、施工樁機能量大小應與設計要求、樁徑、樁長及地質條件相匹配。如采用400管樁（PC樁），持力層為中

17、密-密實砂土（標貫N=30-40擊/30cm），設計要求進入該層12米，設計單樁承載力8001000KN，用錘擊式樁機施工時，應使用32KN柴油錘，沖擊力要求達到300040000KN，錘的常用貫入度控制值23cm/10擊；如采用550管樁（PC樁），持力層為老粘土（qc=3000Kpa），設計要求進入該層2.53.5米，設計單樁承載力15002500KN，用錘擊式樁機施工時，應使用40KN柴油錘，沖擊力要求達到40005000KN，錘的常用貫入度控制值35cm/10擊。采用靜壓式樁機可選用Y24650型液壓靜壓樁機施工，壓樁時的最終壓力控制值30005000KN。 五、沉樁達不到設計要求 這里講的“達不到設計要求”，包括兩個