摘要：本文通过工程实例分析静压管桩、钻孔灌注桩施工过程之间的影响及静压管桩竖向承载力不足的原因，提出了同一工程不同桩型施工的先后顺序及施工当中应注意的问题。
关键词：静压管桩 钻孔灌注桩 单桩竖向承载力 施工顺序
静压预应力砼管桩由于施工时无噪音、无废气、无泥浆污染、无土方外运、无振动等优点，受到建设单位和施工单位的青睐，得到了广泛的应用。但其设备较大，在离原有建筑物较近处施工，边桩往往不能施工到位，即使采用边桩器也不一定能到位，靠原有建筑物较近的桩往往改为其他类型的桩（如灌注桩等），如果施工顺序不当可能造成单桩竖向承载力不足，工期推迟、造价增加，给投资者及施工单位造成不应有的损失。本文介绍周口紫荆花园静压管桩承载力不足原因分析及处理，以便今后遇到类似的工程起到借鉴作用。
1、工程概况
周口紫荆花园位于周口市七一路中段路南，北与周口人民公园相对，建筑面积约11000㎡，19层,框架结构，桩筏基础（静压预应力砼管桩+筏板），桩长8.0m,桩经300㎜，桩身砼等级C80，单桩竖向承载力特征值700KN。
2、工程地质条件
根据外业钻探及描述，并结合室内土工试验，该场地地层在钻探深度内共划分为5层，现自上而下分述：
①杂填土：黄灰、灰色，湿～很湿，松软、稍密，土质混杂，含有砖块、灰渣、有机质、腐殖质等建筑垃圾， N=4.1击,Ps=0.76MPa，承载力特征值fak=85kPa，压缩模量Es=3.0MPa。层厚1.40～3.00m，属老填土。
②粉土：土黄色，饱和，稍密、中密，中偏高压缩性，含云母碎屑、铁锰氧化物、贝壳碎片等，振动有水析出现象，夹粘土微薄层，N=4.0击,Ps=0.84MPa，承载力特征值fak=100kPa，压缩模量Es=5.5MPa。层厚0.00～1.70m，属新近沉积。
③粉质粘土：浅灰色，饱和，软～可塑，中偏高压缩性，含零星的碎砖块、铁锰结核及其氧化物、腐殖质等，层间可见红色网状花纹， N=3.1击,Ps=0.88MPa，承载力特征值fak=105kPa，压缩模量Es=4.5MPa。层厚1.10～1.20m，属新近沉积。
④粉质粘土：黄灰色，饱和，可塑，中偏高压缩性，含钙质结核、贝壳碎片、黑斑等， N=3.1击,Ps=0.75MPa，承载力特征值fak=100kPa，压缩模量Es=4.5MPa。该层下部有30㎝左右的 “砂礓盘”，由于厚度较薄，分布无规律，且与上覆土层分界为明显，所以没有单独分为一层，层厚3.00～3.40m。
⑤细砂：黄色，饱和，中～密实，低压缩性，夹粉土、粉质粘土薄层，上部为粉砂，向下渐变细砂，局部为中砂，矿物成分以石英、长石为主，含零星钙质结核、铁锰氧化物、云母碎屑等，N=26.3击,Ps=8.66MPa， 承载力特征值fak=220kPa，压缩模量Es=18.0MPa。该层最大揭露厚度10.50m。该层为桩端持力层。
3、工程施工及试桩
该桩基础于2006年10月10日开始施工（压桩），至10月21日完成，施工时以压桩力为控制标准，压桩力为1800KN ,复压3次，施工顺序是先中间后两侧，施工过程中未发现异常情况，施工实际桩长与设计桩长基本吻合。另外，由于新建建筑物距原有建筑物较近，南侧和西侧静压桩机到不了位，无法施工。经与甲方、设计单位、勘察单位协商，改为钻孔灌注桩，桩长15m，桩径500㎜。静压管桩施工完后开始施工钻孔灌注桩。2006年11月8日～11月13日对静压砼管桩进行了静载荷试验，试验结果及Q-S曲线如下：
S1
单桩竖向静载荷测试结果汇总表
从上表看，S2 试验点单桩竖向承载力特征值大于700KN，满足设计要求。S1、S3两个试验点的单桩竖向承载力特征值分别是420KN和490KN，不能满足设计要求，承载力差别较大。
S2
S3
4、原因分析及处理
由于单桩竖向承载力不能满足设计要求，甲方组织勘察、设计、施工、监理等单位对承载力不足进行分析，从压桩纪录和监理记录的施工情况看，压桩力都一样，并且每根桩都复压3次，每次持续30s以上。每压一根桩甲方代表及监理人员都在场，那为什么承载力有的够有的不够呢？从地质资料和实际压桩情况看，桩端持力层也没有明显差异，从试桩情况分析，中间桩的承载力够，边桩（即靠近钻孔桩部分）的承载力不够，由于当时没有找到承载力不足的原因，经与施工单位协商，桩基重新进入工地，对所有的桩再进行复压，2007年11月16日～22日对工程桩全部进行了复压，压桩力仍然是1800KN。从复压情况看，离钻孔灌注桩越近的桩下沉越多，离钻孔灌注桩越远的桩复压时下沉越少，甚至不下沉。根据试桩情况及二次进场复压情况综合分析，笔者认为单桩竖向承载力不足的原因是钻孔灌注桩施工的影响，因为钻孔灌注桩是非挤土桩，成孔时采用的是泥浆护壁水冲成孔，并且成孔后还不一定随时灌注，桩周土处于卸荷状态，而静压管桩桩端处土层处于超压密状态，一旦周围约束力减小，桩端土层的土质松动，承载力降低，并且试桩期间钻孔灌注桩还在施工。另外钻孔灌注桩施工时用水较多，施工单位在施工现场打了一眼大口管井，深度12m，而抽水泵的位置在10m左右，正好在桩端以下，而井管周围未放滤布，且滤料级配不良，经常抽浑水，带走土中的细颗粒，也使桩端土的承载力有所降低。综上所述笔者认为单桩竖向承载力不足的原因主要是钻孔灌注桩施工及施工抽水造成的。二次复压后又进行了单桩竖向承载力荷载试验，试验结果3根桩单桩竖向承载力特征值均大于700KN，满足设计要求，试验结果及Q-S曲线如下：
单桩竖向静载荷测试结果汇总表
S1
S2
S3
该工程于2008年通过竣工验收，至今已有12年了,楼板、地面均未发现裂缝，工程质量优良。
5、结束语
（1）、从本工程的经验教训来看，同一工程基础尽量采用同一种类型的桩，如果受周围环境和施工设备的限制需不同类型的桩基时，应根据每种桩的施工工艺，确定桩的施工顺序，避免因施工顺序不当造成不应有的损失，对本工程而言，就应该先施工钻孔灌注桩，后施工静压管桩。
（2）、对于较短的静压管桩基础，如果施工用水较多或降水，井的位置应当离基础边有一定的距离,建议大于5.0米,或井的深度在桩端以上，以减少因抽浑水对桩周土和桩端土承载力造成不良影响。
（3）、对于静压管桩短桩尽量增加复压次数，桩长小于10m的桩复压不少于3次，压桩力宜采用3倍设计值，并且每次持续时间不少于30s。
参考文献
[1]欧阳远洲.浅谈土木工程中建筑地基基础和桩基础施工技术[J].城市建设理论研究：电子版，2014（1）.
[2]张丽巍 .论土木工程中建筑地基基础和桩基础施工技术 [J].工程技术：引文版，2016（11）：00148-00148.
论文作者:张付卫
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/19
标签：承载力论文; 静压论文; 钻孔论文; 特征值论文; 管桩论文; 周口论文; 压缩性论文; 《基层建设》2019年第8期论文;