地基处理概述及沉管灌注桩施工技术与质量控制

地基处理质量管理与控制（之一） 1地基处理的概念土木工程建设中，基础直接建造在未经加固的天然土层上时，这种地基称之为天然地基。当天然地基不能满足建（构）筑物对地基的要求时，需对天然地基进行加固改良，形成人工地基，以满足建（构）筑物对地基的要求，保证其安全与正常使用。这种地基加固改良称为地基处理。天然地基是否需要进行地基处理取决于地基土的性质和建（构）筑物对地基的要求两个方面。 在土木工程建设中经常遇到的软弱土和不良土主要包括：软粘土、人工填土、部分砂土和粉土、湿陷性土、有机质土和泥炭土、膨胀土、多年冻土、岩溶、土洞和山区地基等。地基指承受建（构）筑物荷载的地层。建（构）筑物的地基所面临的问题有以下五方面：（1）承载力及稳定性问题；（2）沉降、水平位移及不均匀沉降问题；（3）渗透问题；（4）液化问题；（5）特殊土不良地基问题。 加拿大Transcona谷仓，南北长59.44m，东西宽23.47m,高31.00m。基础为钢筋混凝土筏板基础，厚61cm，埋深3.66m。谷仓1911年动工，1913年秋完成。谷仓自重20000t，相当于装满谷物后总重的42.5%。1913年9月装谷物，至31822m3时，发现谷仓1小时内沉降达30.5cm，并向西倾斜，24小时后倾倒，西侧下陷7.32m，东侧抬高1.52m，倾斜27度。地基虽破坏，但钢筋混凝土筒仓却安然无恙，后用388个50t千斤顶纠正后继续使用，但位置较原先下降4m。1）加拿大特朗斯康谷仓2地基处理工程事故案例 事故的原因是：设计时未对谷仓地基承载力进行调查研究，而采用了邻近建筑地基352kPa的承载力，事后1952年的勘察试验与计算表明，基础下埋藏有厚达16m的软粘土层，该地基的实际承载力为193.8～276.6kPa，远小于谷仓地基破坏时329.4kPa的地基压力，地基因超载而发生强度破坏。 2）美国北达科他州的Fargo装运谷仓（10个筒仓）1955年因地基破坏而倒塌。 3）墨西哥城某建筑，可清晰地看见其发生的沉降及不均匀沉降。该地基土层为深厚的湖相沉积层，天然含水量高达650％，液限500％，塑性指数350，孔隙比15，具有极高的压缩性。 4）砂土液化造成建筑物严重倾斜或倾倒 5）砂土液化造成桥梁地基及结构破坏 3地基处理对象 1）换土垫层法2）振密、挤密法（1）表层压实法（2）重锤夯实法；（3）强夯法（4）振冲挤密法（5）土桩与灰土桩法（6）砂桩（7）爆破法4地基处理方法分类 3）排水固结法（1）堆载预压法（2）砂井法（3）真空预压法（4）降低地下水位法（5）电渗排水法4）置换法（1）振冲置换法（碎石桩法）（2）石灰桩法（3）强夯置换法（4）水泥粉煤灰碎石桩法（CFG桩法） 5）加筋法（1）土工聚合物（2）加筋土（3）土层锚杆（4）土钉（5）树根桩法6）胶结法（1）灌浆法；（2）高压喷射注浆法（3）水泥土搅拌法7）冷热处理法（1）冻结法（2）烧结法 采取人工的方法改善地基土的工程性质(提高地基承载力、减少沉降、加速渗透固结、防止液化)，达到满足上部结构对地基稳定和变形的要求。地基处理方法：●换土垫层法Replacementmethod：挖去软土，换填砂、卵石、灰土等，分层夯实。换填1）换土垫层法 基本原理是挖除浅层软弱土或不良土，分层碾压或夯实土。按回填的材料可分为砂(或砂石)垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土(灰土、二灰)垫层等。干渣分为分级干渣、混合干渣和原状干渣；粉煤灰分为湿排灰和调湿灰。换土垫层法可提高持力层的承载力，减少沉降量；消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性；防止土的冻胀作用及改善土的抗液化性。常用机械碾压、平板振动和重锤夯实进行施工。 常用于基坑面积宽大和开挖土方量较大的回填土方工程，一般适用于处理浅层软弱土层(淤泥质土、松散素填土、杂填土、浜填土以及已完成自重固结的冲填土等)与低洼区域的填筑。一般处理深度为2～3m。适用于处理浅层非饱和软弱土层、湿陷性黄土、膨胀土、季节性冻土、素填土和杂填土。垫层只解决承载力问题而无助于减少沉降。 换填垫层法注意点:a.浅层(深层施工困难);b.换填厚度为0.5至3.0m(太薄无用,太厚施工困难,费用高);c.分层回填压实(保证质量);d.验算变形；e.大面积及深厚垫层宜考虑换填材料重度大于天然土时对变形的影响（本身影响以及对临近建筑物的影响）。现行地基处理规范关于换填垫层法的强制性条文4.4.2垫层的施工质量检验必须分层进行。应在每层的压实系数符合设计要求后铺填上层土。 2）挤密压实法强夯、挤土或半挤土成桩（土桩、灰土桩、碎石桩、沉管灌注桩、打入或静压桩）。强夯打入预制管桩桩帽 3）排水固结法堆载预压法、真空预压法、降水预压法、电渗排水法。其排水通道常有：砂井、袋装砂井、塑料排水板等。排水系统加压系统排水固结插塑板 4）化学加固法搅拌桩法（如水泥或石灰土搅拌桩）；灌/注浆胶结法（水泥、水玻璃、水泥和水玻璃等）。5）其他加筋土、土钉等。水泥土搅拌桩加筋土筋带 地基处理方法选用原则选用地基处理方法应力求做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。地基处理方法很多，没有一种方法是万能的。对每一具体工程均应进行具体细致分析，从地基条件、处理要求（处理后地基应达到的各项指标、处理的范围、工程进度等）、工程费用以及材料、机具来源等各方面进行综合考虑，以确定合适的地基处理方法。 地基处理工程的特点：（1）大部分地基处理方法的加固效果不是在施工结束后就能全部发挥；（2）每一项地基处理工程都有它的特殊性；（3）地基处理是隐蔽工程，很难直接检验其加固效果。 地基处理工程的施工管理在地基处理施工过程中，只让现场人员了解如何施工是不够的，还必须使他们很好地了解所采用的地基处理方法的原理、技术标准和质量要求，经常进行施工质量和处理效果的检验，使施工符合规范要求，以保证施工质量。对地基处理的效果检验,应在地基处理施工结束后一定时间再进行检验。效果检验的方法有：载荷试验、静力触探试验、动力触探试验、标准贯入试验、取芯试验等。有时需要采用多种手段进行检验，以便综合评价地基处理效果。 一般建筑物由上部结构和下部结构即基础或墩台基础两部分组成。基础指与地基接触的建筑物下部结构。地基由于建筑物的修建，使一定范围内土层的应力状态发生变化，这一范围内的地层称为地基。上部结构、基础、地基的概念5基础工程 基础按埋深分为浅基础和深基础浅基础Shallowfoundation(埋深一般小于4-5m,底面积较大)●刚性独立基础：刚性基础通常是由砖、块石、毛石、素混凝土、三合土和灰土等材料建造的基础，这些材料虽有较好的抗压性能，但抗拉、抗剪强度却不高。(a)桥梁墩台的大块实体基础(b)砖基础(c)素混凝土基础桥墩桥台 深基础DeepFoundation桩基础PileFoundation桩Pile：竖直埋在地下比较细长的一种基础构件。桩基础由桩和桩顶的承台组成，是一种常用的深基础形式。由多根桩组成的称为群桩基础。群桩基础Pilegroupfoundation 芙蓉路立交桥桩基础施工高层建筑桩基础施工 桩基的分类：按材料分：木桩、混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钢桩等按成桩方法分：预制桩、灌注桩（钻孔、冲孔、挖孔等灌注桩）按桩轴方向分：竖直桩、斜桩按土对桩支承特点分：有摩擦桩和端承桩（又称柱桩）、摩擦端承桩、端承摩擦桩钢管桩预制桩 人工挖孔灌注桩冲孔灌注桩钻孔灌注桩 ●桩箱基础：箱基+桩基●桩筏基础：筏基+桩基●沉井基础●墩基础●地下连续墙(a)桩筏基础；(b)桩箱基础 沉井基础施工地下连续墙施工沉井基础 钻孔桩护壁+现浇砼内支撑挖孔桩护壁+钢管内支撑桩锚支护 锚杆施工：钻孔喷射混凝土 宝成铁路某段滑坡后全貌2021年11月，施工中的杭州地铁湘湖站北2基坑发生大面积坍塌事故，造成21人死亡，24人受伤，直接经济损失4961万元。2005年7月，广州市海珠广场工程发生基坑坍塌重大安全事故，造成3人死亡、8人受伤及大量财产损失。六个责任单位被告上法庭，要求其承担连带赔偿责任4000多万元。基础工程教训与事故分析 青海基坑支护失稳垮塌事故，8死。 2021年6月27日，上海市闵行区发生一幢13层楼房向南整体倾倒事故，见照片。倒塌住宅楼上部完整，问题出在地基。该楼所在地上覆软土，下有饱和细砂层，基础为预制桩。倒塌该楼北面堆土高约10米、南面开挖基坑深约4.6米。上海闵行区楼房整体倾倒事故与原因分析 ◇原因分析：该楼所在地上覆软土，下有饱和细砂层，基础为预制桩。该楼北面堆土高约10米、南面开挖基坑深约4.6米。 北侧堆土过高，大楼南侧开挖地下车库基坑开挖深度4.6米，大楼两侧的压力差使土体产生水平位移，过大的水平力超过了桩基的抗侧能力，导致房屋倾倒。 6沉管灌注桩施工技术与质量控制6.1工程概况梧州市河东防洪堤一期工程位于梧州市河东区,全长约3.7km,由西江段和桂江段组成。堤防主要建筑物按2级设计,次要建筑物按3级设计。该工程地质特点是岩性在水平方向上的变化较为紊乱,在垂直方向上的变化则显示上细下粗的沉积规律,堤基沿线岩土共可分10层,自上而下依次为:人工填土、砂壤土、淤泥质粘土、壤土(包括粘土夹砂)、含泥砂层、砂卵砾石(含中粗砂层)、残积粘土、全风化带砂岩、强风化带砂岩、弱风化带砂岩。 工程采用桩基础形式,包括沉管灌注桩、钻孔灌注桩、人工挖孔桩,其中西江段长约2.2km范围内全部采用沉管灌注桩,共5700多根,类型为端承摩擦桩,以砂砾石或砂岩为持力层,设计桩径480和500,各桩的横向间距为2.7m,纵向间距2.5m,桩长10～20m,单桩承受水平力60～110kN,单桩竖向承载力1100kN。使用的施工设备为滚管式锤击沉管打桩机,桩锤重3.5t,电动卷扬机落锤,桩尖采用C30混凝土预制构件。 6.2沉管灌注桩施工的质量控制1）沉管灌注桩施工前的准备工作(1)认真进行图纸会审,仔细领会设计意图,掌握图纸中各堤段基桩的平面位置、直径、桩长及桩身混凝土强度等级,明确钢筋笼的制作方式,同时还要熟悉施工现场的地质资料,然后制订详细的施工方案。 (2)施工前应做场地查勘工作,如有架空电线、地下电线、给排水管道等设施,妨碍施工或对安全操作有影响的,应先作清除、移位或妥善处理后方能开工。施工前还要做好场地的平整工作,对不利于施工机械运行的松散场地,必须采取有效的措施进行处理。本工程中大部分的施工场地处于旧的河岸市场,有200mm厚的混凝土地面,能满足打桩机的摆放与行走要求,局部地面为土质或砂质的,采取增加枕木垫块的方法满足打桩机的施工稳定要求。雨季施工时,要采取有效的排水措施。 （3)进行测量放样,确定每根桩的桩位,然后埋入桩尖。本工程是群桩,桩尖允许偏差为20mm,埋完桩尖后还要再次进行复核,确保桩位满足设计要求。(4)对采用的钢筋、水泥、砂石等原材料进行见证取样和送检。对进场的钢材,首先检查其出厂合格证及生产许可证,并按规定见证抽取试件作力学性能检验,确保其质量符合有关标准。水泥进场必须提供出厂合格证和出厂检验报告,并按规定见证取样,对水泥强度、安定性等进行复验。由于沉管桩的桩径较小,钢筋笼的钢筋间距较密,故使用的碎石粒径要严格控制为5-40mm,以便施工中混凝土能够从钢筋间距中扩散出以填满钢筋笼与桩管间的空隙,避免出现缩颈。 2）沉管灌注桩施工过程中的质量控制(1)本工程地处河岸,距离河边很近,而且桩底高程在水面以下5-8m,故在沉管过程中桩管底部周围不可避免地存在大量的地下水,因此需要在桩管与桩尖肩部的接触处加垫草绳或麻袋,然后再套上桩管,这样可避免在沉管过程中地下水进入桩管中而影响混凝土灌注质量。套上桩管后需要测量桩管的垂直度,偏差不能超过1%。 (2)锤击沉管开始时必须轻击慢打,落锤高度小于1m,以避免将桩管击歪。当桩管击入地面以下2m时,可增加落锤高度,以控制在1.5～2m为宜。沉管过程中应随时注意桩管的垂直度,一旦超出允许的1%偏差,就必须采取措施纠正。如偏斜过大无法纠正时,应拔出桩管重新沉管或及时会同参建单位有关人员研究解决。为探明是否有桩尖破损及桩管内有水进入等情况出现,可用测绳栓着重物吊入桩管内,正常情况下测锤在桩管内应接触桩尖,且无水迹。在锤击沉管的全过程中应设专人记录锤击的次数及相应的沉管深度(沉管深度可从预先焊在桩管上的刻度读出),以对照检查实际地质情况是否与原设计相符。 锤击每10次为一阵击,当沉管深度接近设计要求或每阵击的贯入度无明显变化时,应将落锤高度控制在1m左右,并测量每阵击的贯入度,如果连续三阵的贯入度均不大于5cm或达到设计桩长时,即可停止锤击沉管。本工程中部分堤段下存在大量的旧基础或孤石等障碍物,从而使许多桩远未达到设计桩长就已满足了贯入度要求,造成短桩。而另有部分堤段无砂砾石层,又令所施工的桩远超出了设计桩长而又未满足贯入度要求,针对实际地质条件与原设计不符的情况,现场监理则要及时组织勘察、设计等有关人员在现场研究,根据实际情况采取在相近位置重打或原桩位复打的方法进行处理。 (3)沉管结束经检查桩管内无入泥入水后,应及时安放钢筋笼并灌注混凝土,避免因停留时间过长而有水渗入桩管内。钢筋笼要先行预制,并通过检查验收合格方可安放桩管内。钢筋笼检查的重点是主筋、加劲箍筋、螺旋箍筋的间距、加密区长度、主筋搭接和桩顶预留的锚固长度,以及定位钢筋笼在桩管内的吊筋长度等。主筋搭接必须先进行试焊、取样、复试,合格后方可批量施工,螺旋箍筋与主筋焊接必须牢固,主筋间距均匀,各部位尺寸都要满足设计要求及质量标准。 在钢筋笼外部应焊几组钢筋弓,确保桩身混凝土保护层均匀及钢筋笼在桩体内的位置正确。灌注混凝土严格控制混凝土的坍落度在8-10cm间,因为坍落度过大混凝土易出现离析,而过小则混凝土在钢筋笼中不易扩散,造成保护层不足,钢筋外露。 （4)拔管采用倒打拔管的方法,用自由落锤小落距轻击不少于40次/min。拔管速度应均匀,对一般土层控制在0.7m/min,在软硬土层交界处及软弱土层必须控制在0.5m/min以内,确保桩管内的混凝土得到充分扩散。第一次灌入桩管内的混凝土应尽量多灌,第一次拔管高度一般只要能满足第二次所灌入的混凝土量时即可。桩管不宜一次拔出太高,在拔管过程中,要用测锤随时检查管内砼的下降情况,要确保桩管内的混凝土面始终在底面以上约2m,使混凝土在桩内具有一定压力,以抵抗桩管拔出后周围形成的土压力。本工程要求灌注混凝土的充盈系数不得小于1.1。 （5)由于本工程是群桩,各桩的最小间距仅有2.5m,故采用跳打法施工,即不得连续施工相邻的两根桩。在必须连续施工相邻两根桩的情况下,也要等到先行施工完成的桩混凝土强度达到设计强度的60%以上方可进行下一根桩的施工。3）小结沉管灌注桩的施工工艺较为简单,其质量控制的关键是灌注混凝土的质量及拔管速度,必须严格控制在设计允许的范围之内。而地质条件是影响沉管灌注桩质量的重要外部因素。 本工程桩基础施工结束后对所有的沉管灌注桩进行了抽检试验,试验内容为低应变、高应变、动载、静载及水平承载力等方面,结果显示绝大部分的沉管灌注桩均合格,不合格的桩大部分是因为存在不同程度的缩颈、断桩,或水平承载力不满足,而这些缺陷出现的地层均为较软弱的淤泥层或杂填土层,厚度达10～15m,在这些土层中还存在大量的砖块及孤石等坚硬的障碍物。根据实际的施工结果分析,沉管灌注桩不适合在不均匀的地层或软弱分层较密集的地质条件下施工,这也是本工程桂江段将初步设计拟采用的沉管灌注桩改为钻孔灌注桩的原因之一。 6.3.1概述沉管灌注桩又称套管成孔灌注桩，是国内采用最为广泛的一种灌注桩。沉管灌注桩因操作简便、安全，适应性强，节约钢材，造价低廉，施工速度快，并且对周围环境影响比其他型式打入桩要小得多，几乎无污染等优点，在湿陷性黄土层较厚地区（特别是有地下水的地区）得到了广泛应用。按照国家现行有关规范，虽然已有比较完善的质量控制体系，然而由于沉管灌注桩施工程序繁、技术要求高、施工难度大，而且其成孔、灌注混凝土、成桩等施工过程都处于地下隐蔽状态，故施工过程中仍然存在很多问题。如何在施工过程中预防这些问题的发生并改进其施工工艺已成为普遍关注的问题。6.3沉管灌注桩施工中质量问题及处理措施 结合蚌埠市某污水处理厂沉管灌注桩工程实例，分析沉管灌注桩施工过程中容易发生的质量问题及成因，对各问题的处理措施进行介绍；提出施工工艺的改进方法。某污水处理厂工程，该工程包括2座氧化沟、4座二沉池、1座配水井。氧化沟埋深在现地面下3m、二沉池埋深在现地面下约7m；氧化沟和二沉池拟采用筏板基础，其他拟建物均采用正常浅基础型式。 该工程地质岩性自上而下依次为：①素填土层，厚度为0.8～1.2m；②粉质粘土层，厚度0.8～2.1m；③粉土层，厚度1.1～8.3m；④淤泥质粉质粘土，厚度0.6～6.3m；⑤粉质粘土，层厚为1.2～9.7m；⑥砾砂、砾石呈亚圆状、次棱角形，粒径大小不一，2～6cm不等，级配不良，最大控制厚度3m；⑦全风化花岗混合岩层，该层最大层厚2m。根据上述地质情况及当地施工条件，基础采用振动沉管灌注桩，沉管灌注桩桩径为500mm，桩设计时采用单打法。工程共包括Ф500振动沉管灌注桩3623根。 6.3.2施工中易出现的质量问题1）缩径沉管灌注桩的施工过程中有几根桩出现了缩径现象，缩径现象经常发生在地表以下2～3m处，分析其主要原因：（1）在饱和淤泥或淤泥质软土层中沉桩管时土受强制扰动挤压，产生孔隙水压，桩管拔出后，土挤向新灌注的混凝土桩中，使桩身局部直径缩小；（2）在流塑淤泥质土中，由于套管的振荡作用，使混凝土不能顺利灌入，被淤泥质土填充进来，造成缩径； （3）桩间距过小，邻近桩施工时，挤压已成桩使其缩径；（4）拔管速度过快，又未及时观察每拔高1m混凝土的充盈系数是否大于1.1，桩管内形成真空吸力，对混凝土产生拉力，造成缩径；（5）拔管时管内混凝土量过少；（6）混凝土坍落度较小，和易性较差，拔管时管壁对混凝土产生摩擦力造成缩径。 2）断桩、桩身夹泥施工过程中有几根桩出现了断桩和桩身夹泥现象。断桩表现为水平裂缝，裂缝略有倾斜并贯通全截面，断桩一般位于软硬土层交接处，分析其原因：（1）桩的间距小，刚灌注的成桩混凝土强度低，在邻桩沉管过程中，由于振动对于两层土的波速不一样，产生剪切力把新灌筑的桩剪断；（2）混凝土粗骨料粒径过大，灌注混凝土时在管内发生“架桥“现象，形成断桩； （3）采用反插施工工艺时，反插深度太大，反插时活瓣向外张开，把孔壁围垢泥挤进桩身，造成桩身夹泥；（4）在饱和的淤泥质土中施工，拔管速度过快，而混凝土坍落度太小，混凝土未流出管外土即涌入桩身，造成断桩或桩身夹泥。 3）桩尖虚脱在沉管过程中，由于桩尖封闭不严，桩周围土层或地下水受高压作用挤入桩管内，积于桩尖处，阻碍混凝土与桩尖土层直接结合，造成桩尖虚脱。这是由于混凝土的加工质量不稳定，有时坍落度过小，粗骨料的粒径过大，下沉时发生堵塞或因空气不能全部排除而被压缩，阻碍混凝土下沉导致桩尖处混凝土与土层不能直接结合。 4）混凝土泥浆“涌泉”现象当混凝土灌注桩施工至地面时，常有混凝土泥浆冒出，即本文所称的“涌泉“现象。工程施工中11根桩均存在“涌泉”情况，冒浆量在1～20L不等。分析“涌泉”现象的原因：（1）振动灌注桩管入土后，对土产生挤压作用，在扰动和挤压的双重作用下，桩周围的土在一定范围内出现重塑区，土的粘聚力瞬间遭到破坏，产生了很强的超孔隙水压力，沉管灌注完成后，很强的超孔隙水压力部分随拔起的桩管，从桩侧向上消散，而出现“涌泉“现象。 （2）有时成桩后，开槽时会出现桩顶冒水。这种情况一般发生在饱和软土层中。沉管时往往有地下水进入桩管内，并且灌注速度快时，使大量水涌入桩体混凝土中。混凝土强度上升时，水沿着孔隙上溢，产生冒水现象，容易引起桩体空洞或蜂窝等缺陷。究其原因是桩体有贯通的孔隙。由于桩体外地下水压大，桩体内压小，产生压力差，使桩体内的水产生向上渗流，发生冒水现象。 6.3.3桩身质量检测方法本工程对沉管灌注桩成桩质量的检测运用动测法和静载试验。对于成桩无质量问题的桩，其动测波形和静载试验所得Q-S曲线见图1、图2所示。图1显示桩底波形衰减快，说明桩底与桩底持力层结合良好，桩间不存在反射波，说明桩身质量良好。图2表明，桩的总沉降量不大，没有位移的明显增大阶段，承载力满足设计要求。 当沉管灌注桩出现质量问题时，其动测波形将发生变化，图3中动测波形在桩身间出现微幅反射，显示桩身在此处发生轻微径缩现象。桩身间出现的动测波形反射幅度越大，说明桩身在此处发生的径缩现象越严重。图4和图5为桩身水平断裂桩的动测曲线和静载Q-S曲线。 根据图4所示动测波形显示：反辐射处的桩身存在严重缺陷。图5所示Q-S曲线中，该桩在第一级荷载作用下，沉降明显加大，而在后几级荷载下，沉降又明显减小，说明该桩缺陷为水平裂缝。水平断裂大都在桩身钢筋笼的下端，其存在会明显影响桩的水平承载能力，必须进行工程处理。 6.3.4问题桩的处理措施1）预防桩身缩径、断桩、桩身夹泥的措施（1）保持正常的拔管速度，严格控制拔管速度是桩身质量以至工程桩质量得到保证的关键。（2）采用跳打法加大桩的施工间距，以减少邻近桩施工的相互影响。（3）拔管时，管内混凝土应随时保持2m左右高度，也应高于地下水位1～1.5m，或不低于地面。 （4）混凝土要采用合适的坍落度：8～10cm（配筋时），6～8cm（素混凝土）。（5）密锤慢拔，即边拔管边密锤施打，在灌入混凝土后，应先振动5～10s，再开始拔管，边振动边拔管，每拔0.5～1m，停拔振动5～10s，如此反复直到桩管全部拔出，拔管速度不宜大于0.8～1m/min，以增加套管内混凝土的自重压力。 2）预防桩尖虚脱的措施（1）采用预制桩尖时应对桩尖和桩管连接处严加封闭，活瓣桩尖应采用全封闭桩尖，不得漏水、漏土，在施工前必须经过试孔严格检查。（2）确保混凝土的搅拌质量，使混凝土有较好的流动性和稳定性。（3）桩管内灌满混凝土后，必须经过5～10s振动后方可拔管，严禁停振管或先拔管后振动。 （4）为了增加桩的端承面积，在桩底部采取连续反插，插次数不少于3次，第1次拔管1m，反插到底；第2次提管1m，反插0.5m；第3次提2m，反插1m，以使桩底部扩大为葫芦状，从而提高了桩的端承力。（5）沉管前，应先检查桩尖活瓣是否过疏，过疏应另换桩尖，如在沉管过程中发现有少量水时，在下第一斗料时可适量减少混凝土水量。 3）防止涌泉、涌水现象采用的措施（1）在承台外打空桩的同时，在桩的上部3m范围内增加水泥用量，按C30混凝土配合比下料，出现“涌泉“现象时，再增加水泥用量。（2）采用预制桩尖时，对于穿越饱和粘性土的桩，宜在预制桩尖与桩管接触面处设稻草绳；对于进入硬塑粘土层或中密粉细沙层的桩，在桩尖与桩管接触面处，须用环行铁圈。如在沉管过程中水或泥浆有可能进入桩管时，应在桩管内先灌入高1.5m左右的封底混凝土，再开始沉管。 （3）在软土地层中进行沉管灌注桩施工出现“涌泉”情况时，应采取在承台外打砂桩、空桩等措施，以使部分的超孔隙水压力向周边消散。同时，灌注桩的上部桩身混凝土强度应适当提高，以消除“涌泉”。在以后的桩基工程中采取了上述办法，取得了较好效果。 6.3.5施工工艺改进针对沉管灌注桩存在的质量问题，目前确实已经有了些切实可行、比较合理的质量控制手段，但更直接有效的办法应该是在现有设备及工艺流程的基础上改进施工设备及工艺流程，防止沉管灌注桩出现的一些质量问题，以提高沉管灌注桩的承载力。本工程实践中尝试了一种改进的沉管灌注桩施工工艺。即在传统的沉管灌注桩施工工艺的基础上，在下钢筋笼之前，增设一根PVC塑料内套筒，然后再下钢筋笼并灌注混凝土。改进的沉管灌注桩由于增设了一根PVC塑料内套筒，并且把PVC塑料内套筒留在地下，作为灌注桩的一部分使用，具有以下特点： （1）桩基混凝土浇筑后，钢桩管拔出，PVC塑料内套筒的筒壁同时承受混凝土的侧向压力和土体的作用力，相互抵消一部分力的作用。改进的沉管灌注桩由于增设了一根PVC塑料内套筒，它的施工成本比传统的沉管灌注桩要略高一些。（2）由于成桩后PVC塑料内套筒留在土体内，成桩后混凝土凝结硬化，与PVC塑料内套筒形成复合混凝土受力桩，提高了桩基受压能力，既能承受邻桩施工打桩时产生的水平横向推力和隆起上拔力的作用，也能承受软硬土层间传递水平力产生的剪应力。 （3）混凝土在PVC塑料内套筒中浇筑，拔管的速度、混凝土浇筑的充盈系数、管内混凝土的高度、骨料粒径、混凝土的坍落度等人为因素对桩自身质量的影响减小，混凝土浇筑时与管内壁的摩擦力减小，混凝土更容易下落，施工工艺简单，质量容易保证。6.3.6小结及建议综上所述，为尽量减少沉管灌注桩施工中发生缩颈、断桩、桩身夹泥和桩尖虚脱等质量问题，对其施工提出了如下建议： （1）施工过程中要严把各工序，在施工时积极预防和排除各项不利因素，以免二次处理增加费用，延长工期。（2）严格控制拔管速度，确保混凝土的坍落度和搅拌质量，混凝土必须连续灌注，其充盈系数不得小于1.1，如未达要求应及时采用补救措施。（3）对于工期要求较紧的工程，建议采取改进的沉管灌注桩形式，以便缩短工期，提高工效。