滕玉雷桩基工程施工质量控制与管理 (2)

'第一章.绪论1.1引言万丈高楼平地起，基础必须要牢固。桩基础是建筑工程，桥梁工程，港口工程和海洋工程中的主要基础形式之一，在我国有着广泛的应用。基础工程是一门实践性和理论性都很强的学科。进而基础工程施工质量控制与管理就更显得尤为重要。如某些房屋基础由于设计和施工不当出现沉降过大活不均匀沉降，给国家和人民造成了巨大损失。1.2背景从人类有记载历史以前到19世纪中、末期，主要桩型为木桩。人类最早使用的木桩，主要是凭其四肢和体力攀折大自然中的树木枝干打入土中，后来才逐渐借助于最原始的石器工具砍树伐木打入土中而成桩。桩在中国起源于距今6000~7000年的新石器时代。中国的考古专家于1973年和1978年相继在长江下游以南浙江省东部余姚市的河姆渡村发觉了新石器时代的文化遗址，出土了占地约4万m2的木桩和木结构遗存。经鉴定，其浅层第二三文化层大约距今6000年，深层第四文化层大约距今7000年。这是太平洋西岸迄今发现的时间最早的一处文化遗址，也是环太平洋地区迄今发现的规模最大、最具有典型意义的一处文化遗址和木桩遗址。考古研究表明，中国有很多地方存在着先人利用木桩支撑房屋、桥梁、高塔、码头、海塘或城墙的遗址；另一方面也可以从一些出土的墓砖、随葬品或古画、古籍等历史文物中领略数千年以前的木桩建筑物的风貌。大约至20世纪20年代或稍晚一些，上海即使是三四层的房屋，对地基的承载力有疑问时也常用木桩，一般都是几米长，不超过15米，其大头直径约300mm，小头直径约50mm。至30年代初，在多层或高层建筑及重型结构物中由于上部荷载的需要和打桩机具的改进，开始采用长达30m的木桩，其直径相应增大。 到了19世纪后期，钢、水泥和混凝土相继问世，并且生产了混凝土桩和钢筋混凝土桩。中国随之于20世纪20年代开始采用钢筋混凝土预制桩和灌注桩，从而出现了木桩、混凝土桩和钢桩三者并举的时期，视工程具体条件分别选用。有的工程，例如著名的杭州钱塘江大桥（建成于1937年），则在一项工程中同时采用了木桩和钢筋混凝土预制桩。从建国以后到改革开放之前，我国的桩基发展处于一个起步的阶段。在这个阶段沉管灌注桩、钻孔灌注桩、人工挖孔桩以及预制桩等成为主要应用的桩型。20世纪20~30年代已出现沉管灌注混凝土桩。上海在30年代修建的一些高层建筑的基础，就曾采用沉管灌注混凝土桩，如Franki桩和Vibro桩。到了50年代开始生产预制钢筋混凝土桩，多为方桩。1979年改革开放至今，随着国民经济的持续高速增长，中国出现了大规模的用桩时期。采用桩基础的高层超高层超过了数万栋。如上过海金茂大厦，采用钢管桩基础，公布桩1061根，桩长83米。 近年来，出了广泛应用的现场浇注钢筋混凝土桩、工厂化预应力管桩和钢桩以外，一些新理论、新桩型、新工艺、新技术得到了研发和应用，如出现了现场浇注的挤扩支盘灌注桩、DX挤扩桩、工工厂化生产的预应力管桩竹节桩、桩端后注浆技术、大直径筒桩、载体桩、螺旋桩、高压旋喷桩及刚柔复合桩、长短桩组合等桩基新技术。1.3目的及意义桩基工程是工业与民用建筑、交通、港航、市政和地下工程等专业的专业必修课或选修课。桩基础也是我国现阶段广泛使用的主要基础形式之一。合理的是用桩基础既能有效地控制建筑物沉降变形，又能提高建筑物的抗震性能，从而确保建筑物的长期安全使用。但由于种种原因，目前各种地质条件下地基基础事故层出不穷，对国家和人民的财产造成了重大损失，所以我们很有必要做好桩基基础工程的安全与质量控制。在一般房屋基础工程中，桩基础以承受垂直的轴向荷载为主。桩基通过作用于桩端的端承力和桩侧土层向上的摩阻力来支承上部抗压轴线荷载的能力，称之为桩的竖向抗压承载力。桩基工程的理论研究包括各种类型桩在荷载作用下的受力机理，各种类型桩的沉降计算方法，各种桩基设计的理论等。通过对桩基工程的研究，使桩基根据不同的工程地质条件、不同的荷载特点和不同的施工方法及不同的用途，可以发挥各种不同的用途。通过桩侧表面与桩周土的接触，将荷载传递给桩周土体获得桩侧阻力，同时随着上部荷载的增大痛过桩将荷载传递给深层的桩端岩土层获得桩端阻力，从而根据设计需要安全的支撑上部建筑物的荷载。1.4研究的发展状况从我国正在研究和应用的各种桩型可以发现，他们具有不同的制桩材料并存，不同的制桩工艺并存，大中小直径并存，锤击与静压施工方法并存，机械成孔与人工挖孔并存，最新的接近国际先进水平的工艺与最古老的传统工艺并存等一系列特色。可以说凡世界各地在桩发展的历史过程中所出现的具有代表性的桩型乃至现代最先进的桩型，几乎都在中国各地有所应用，或者有所改进，推陈出新。从成桩工艺的的发展过程看，最早使用的桩基施工方法是打入发。打入的工艺从手锤到自由落锤，然后发展到蒸汽驱动、柴油驱动和压缩空气为动力的各种打桩机。 值得欣喜的是近年的工程实践推动了一些传统桩型和新桩型的发展。桩端压力注浆技术效果好、速度快、可以节省大量成本，减少建筑物的整体沉降和不均匀沉降；挤扩支盘灌注桩，由于其对摩擦型桩的桩测摩擦力的提高效果很好且经济效益明显，近几年也得到了广泛发展，它适用于粘性土为主的摩擦性桩基；就地取材碎石型锤击灌注桩，由于现场锤击成孔、现场碎石浇注被广泛应用于残坡积的土层加固基础中；大直径钻埋空心桩在已钻好的大直径孔内放预制桩壳，形成空心桩，而大直径和预拼工艺也是当前桥梁深桩基础工程的发展趋势。桩基向大直径超长发展，随着高层、超高层建筑物以及跨江、跨海特大桥梁的建设，上部结构对桩基础承载力与变形的要求越来越高，桩径越来越大，桩长越来越长，使桩出现了向超长、大直径方向发展的趋势。如上海环球世贸中心、金茂大厦都采用桩长超过80米的钢管桩，温州世贸中心采用了80~120m不等的钻孔灌注桩杭州钱塘江六桥采用钻孔灌注桩更长达130m。桩基向工厂化制作方向发展，近年来，一些类型的的桩正向着工厂化生产的趋势发展，而工厂化生产也促使这些桩型在工程建设中被广泛地大规模使用。如先张法预应力混凝土管桩在我国使用已有十余年。随着建筑业蓬勃的发展，管桩以工厂化生产、产品质量稳定、施工速度快、施工中无泥浆污染、施工周期短及经济性价比好等优点，在国内基础中，尤其在沿海软土地区的多层和小高层建筑工程中被应用。桩基向组合桩方向发展，由于承载力的要求、环境保护的要求及工程地质与水文地质条件的限制等，采用单一工艺的桩型往往满足不了工程要求，近年来，实践中经常出现组合式工艺桩。刚柔复合桩组合，刚性桩一般采用混凝土桩且是长桩，打到较好的持力层，柔性桩一般采用水泥搅拌桩且为短桩、摩擦桩型。刚性桩起到控制沉降的作用，柔性桩起到变形协调的作用。长短桩组合，及即桩身材料同为混凝土桩，但根据上部荷载的特点和地质条件选择不同的桩长和不同的持力层。咬合桩组合，可以是灌注混凝土桩之间的咬合；可以是混凝土桩与水泥搅拌桩之间的咬合；可以是预制桩与水泥搅拌桩之间的咬合；也可以是预制桩与现场建筑混凝土桩之间的咬合。桩长度方向上的组合，即一根单桩中上部桩为混凝土桩，下部桩为钢桩，这样有利于将桩打入持力层较硬的岩土层中。 桩基础是一种既古老又现代，在高层建（构）筑物和重要土木工程结构中被大量、广泛应用的基础形式。随着人类和恶劣自然环境的抗争，远古的治水活动得以大规模开展，为了堵水人们先将圆木打入水中的泥里，竖立的圆木之间再搭设横木和填筑土石，使木质的桩基有了工程意义。为了躲避猛兽的袭击，人们将多根木头铅直打入土中，在打入土中的木头上绑上新的木头接高，接高的木头高度合适后，人们将木头的顶端用横木密集地连接起来建成了原始房屋的底板，继续斜向搭接木头建成了原始房屋的屋盖，屋盖上铺上草建成了原始房屋的防雨的屋面层，这时真正意义上的桩基就形成了。有史记载，我们的祖先在6000多年前就开始使用木桩作为桥梁和建（构）筑物的基础（木桩成为干阑式建筑的支承构件），浙江河姆渡遗址考古发掘出的规则排列的圆形和矩形木桩就是一个典型的例证。另外，还有秦代的渭桥、隋朝郑州的昭化寺、五代时的杭州湾大海堤、南京的石头城、上海的龙华塔等。20世纪30年代建造的当时上海的最高建筑上海国际饭店采用的仍然是木桩基础。随着近代科学技术的进步，混凝土和钢铁材料的出现以及制造业的进步使桩基技术的发展突飞猛进，从桩的几何尺寸到单桩承载力，从成桩工艺与设备到桩型与应用范围，都发生了巨大的发展变化，显示出桩基技术蓬勃发展的生机和广阔的发展前景。桩基础取代传统的基础形式，大大提升了各类基础设施建造的技术、经济和效率水平（比如以往跨越江、河、湖、海的桥基多采用沉箱、沉井、围堰施工，现在则多采用大直径灌注桩、预制桩和钢桩，长36km的世界第一跨海大桥杭州湾大桥等大型桥梁工程、海上采油平台、输油管支架、栈桥等不采用桩基其建造难度简直不可想象）。桩基技术的进步也促进了相关领域的发展，形成了不同领域相互渗透、相互交融的格局（比如由圆形钻孔灌注桩到机挖矩形、异形桩，再进一步发展成为地下连续墙，其功能也由竖向承载发展为侧向支挡与地下永久性墙体结合。又如复合地基领域，将各种柔性桩增强体引入刚性桩增强体，形成刚性桩复合地基，进而发展为刚性、柔性桩结合；长短桩结合的复合地基，拓宽了复合地基的适用范围和设计优化思路）。目前，桩的种类、桩基的形式、桩基的施工工艺和设备以及桩基的理论与设计方法都有了极大的进步与发展，应用最为广泛的钢筋混凝土桩基础（预制桩、钻孔灌注桩）在工业与民用建筑、桥梁、铁路、水利、机场、港工等各工程领域随处可见，上海浦东88层、高420.5m的金贸大厦的桩基础的入土深度已超过80m，桩基础事实上已经成为松软深厚地基上高层建筑的主要基础形式。尽管如此，桩基工程仍面临许多未弄清的、需要进一步研究与探讨的问题。桩基础常被归类为深基础。当上部建（构）筑物荷载较大、适合于作持力层的土层埋藏较深、用天然浅基础或仅作简单的地基加固仍无法满足要求时，人们就不得不采用深基础方案。深基础主要包括桩基础、沉井和地下连续墙等，深基础中桩基础的应用最为广泛。竖向承载的桩基础的功能是通过桩身侧壁摩阻力和桩端阻力将上部结构的荷载传递到深处的地基上，以解决浅基础承载力不足和变形较大的地基问题。桩基础又称桩基，是指由设置于岩土中的桩和与桩顶联结的承台共同组成的群桩基础或由柱与桩直接联结的单桩基础。1.5方法和内容桩基工程是一门实践性很强的学科，对于桩基工程问题的研究涉及了许多的学科，包括数学、物理学、化学、土力学、工程地质学、岩石力学材料力学等。桩基工程学研究的内容也很多，主要包括桩基工程勘察。单桩和群桩在竖向荷载作用下的受力性状、桩基沉降计算、水平受荷桩、桩基础设计、桩基础工程施工、支护桩设计、桩基工程试验与检测等内容。桩基工程研究的是桩的受力机理——计算理论、方法——施工工艺——勘察检测——事故处理等一系列问题，需需要充分结合工程实际进行分析。 第二章.施工质量控制与安全管理2.1桩基础施工准备1.现场勘探现场勘探包括探掘、钻探、触探、物探等四大类。在工程地质勘探中，钻探是目前最常用、最广泛、最有效的手段。他利用钻探设备和工具，从钻孔中取出土石试样，以测定物理力学性质，鉴定和划分地层。触探和物探既是勘探方法，同时也是一种测试手段。触探可以确定地基土的物理力学性质，选择桩基持力层和确定桩的承载力。物探如地质雷达可以探明古河道的界面以及地下障碍物等。深基坑支护工程勘探点的布置：勘探范围为支护结构可能设置的地段，在开挖边界外的1~2倍基坑开挖深度范围内，布置勘探点。对于软土，勘探范围应当适当扩大。勘探点应布置在基坑周围，间距视地层复杂程度而定，一般20`30m左右。勘探孔的深度应满足整体稳定性等的验算要求，一般应不小于基坑开挖深度的2~2.5倍。基坑支护工程的设计与施工都会碰到地表浅层土，因而对其勘察要求更应详细一些。上海地区浅层土常会遇到暗浜、暗塘、暗井、古河道及地下障碍物，常见的填土为素土或垃圾土。如果回填前没有清除水草和浜土，则往往含有大量的有机质。杭州、宁波等有的地方建筑垃圾的填土达2~5m，有些以炉渣或生活垃圾填成，有机质含量较多。2.施工场地及周围状况调查施工场地的状况。a.施工场地表面状态和地上堆积物及地面标高的变化情况b.地下建筑物、管道、树木、及地上障碍物等。c.地基的稳定程度施工场地周围建筑的状况。a.周围建筑物的结构、构造和层次。b.周围建筑的地下部分深度和基础形式及地基沉降c.周围建筑物施工状况，包括开挖深度、开挖规模、基坑挡土方法及基坑开挖时的排降水方法等d.周围建筑物的用途及附属设备等。3.公共设施及周围道路状况 a.地下管线的位置、埋深、管径、使用年限等状况b.周围道路的级别、宽度及交通情况等。4.桩基施工准备a.清除施工现场内障碍物。桩基施工前，应清除妨碍施工的地上、地下障碍物，如电杆、架空线、地下构筑物、树木、埋设管道等，这对保证顺利进行桩基础施工十分重要。b.施工场地平整处理。现场预制桩场地的处理，为了保证施工现场预制桩的质量，防止桩身发生弯曲变形，应对预制混凝土桩的制作场地进行必要的夯实和平整处理。沉桩场地的平整处理，施工设备进场前应做好场地的平整工作，对松软场地也能够进行夯实处理。若施工场地的地基承载力不能满足桩基作业时的要求，应在表面铺以碎石，并予以整平，以提高地基表面承载力，保证桩架作业时正直，不发生不均匀沉降。雨期施工时必须采用排水措施。c.放线定位。放基线，桩基轴线不仅是桩基础施工，而是整个上部结构施工所应遵照的，必须予以高度的重视。轴线的施放，应以国家级三角网控制点引入，并应多次复合测量。桩基轴线的定位点，应设置在不受桩基施工影响处。设置水准基点。每根桩入土后，均应按设计要求做标高记录。为了控制桩基施工的标高，应在施工地区附近设置水准基点，一般要求不少于2个，为防止损坏，应设置在不受桩基影响处。施放桩位。根据设计图纸的桩位图，按沉桩顺序将桩逐一编号，根据桩号所对应的轴线，按尺寸要求施放桩位并设置样桩，以供桩基就位后定位。d.打桩前的准备工作。针对不同的设计桩型，选择相对应的打桩机各就各位。同时对钻孔桩施工配备好泥浆池、泥浆泵等设备。2.2桩基础施工方法打入式预制桩施工、预应力管桩施工、静力压桩施工、钢桩、和混凝土灌注桩等都是目前常用的桩基施工类型。2.2.1以打入式预制桩施工为例（1）桩的制作、运输与堆放现场预制时选择场地桩的制作流程钢筋笼就位支模板绑扎钢筋笼 涂隔离剂浇筑混凝土就位，陈设到设计标高吊装，运输，堆放养护到100%强度达到30%强度拆模钢筋混凝土预制方桩制作工艺流程见右图制作要点A，水泥和钢材进场，应有质量保证书，现场应对其品种、出厂日期等进行验收。水泥的保存期不宜超过三个月。原材料使用前均应抽样送到有关单位检验，合格后方可使用。值得一提的是水泥的安定性必须化验，当安定性不合格时，这批水泥只能报废另选钢材。B，支模必须保证桩身及桩尖部分的形状尺寸和相应位置正确，尤其要注意桩尖位置与桩身纵轴线对准。模板接缝应严密，不得漏浆。C，钢筋的绑扎要点：a.配置纵向钢筋时，接头易用闪光对接或气压焊对接，如用双面搭接焊时，搭接长度不得小于5d（d为主筋直径）。b.在桩的同一截面内，焊接接头的截面面积不得超过主筋截面面积的50%，并在30d的区域内作为同一截面，但该区域长度应不小于500mm。c.纵向钢筋与钢箍应扎牢，防止连接位置不正桩顶钢筋网片应按设置要求为止与间距设置，且不偏斜，整体扎牢制成钢筋笼。桩尖应与钢筋笼的纵轴线对准。d.安放钢筋笼时，要防止扭曲变形。e.钢筋或钢筋笼在运输和贮存过程中，要避免锈蚀和污染，使用前，应将锈蚀表面进行清刷，带有颗粒状或片状老锈的钢筋不得使用。D，混凝土的浇筑：a，混凝土浇筑前，应清除模板内的垃圾、杂物，检验各部位的保护层应符合设计要求的厚度，主筋顶端保护层不应过厚，以防锤击沉桩时桩顶破碎。b.浇筑混凝土时应从桩顶往桩尖方向进行，确保顶部结构的密实性，以承受锤击沉桩时的锤击应力，并应连续浇灌，不得中断。在降雨雪时，不易露天浇筑混凝土，必须浇筑时，应采取有效措施，确保混凝土的质量。E，对现场采用重叠法浇筑预制桩时，应遵守下列规定：a制桩场地必须坚实平整，满足对地基承载力和由桩制作允许偏差所决定的地基变形的要求， 并防止进水沉陷。b桩的底模应平整、坚实，宜选用水泥地坪或其他模板。c桩与临桩、桩与底模间的接触处必须做好隔离层，严防互相粘结。d上层桩与临桩的浇筑，必须在上层桩与临桩的混凝土达到设计强度的30%后，方可进行。e桩的重叠层数不宜超过四层。F制作预制桩严禁采用拉模和翻模等快速脱模方法施工。g桩的养护应自然养护一个月，即使采用蒸汽养护，只能提早拆模，仍需继续养护，以使混凝土的水化作用充分完成，方可供沉桩使用。.桩的起吊、运输和堆放当桩的混凝土达到设计强度的70%后方可吊起；达到100%才能搬运和打桩。吊运时应用吊索系于设计规定之处，如无吊环，设计又未作规定时，可在吊索与桩间加以衬垫，起吊应平稳提升，避免撞击与震动。桩的运输，应达到设计强度的100%，可采用平板拖车、平台挂车或轻轨平板车；短桩运输可以采用载重汽车；长桩运输时，桩下应设活动支座。预制桩堆放时，应按规格、桩号分层叠置在平整坚实、排水良好的地面上，支承点应设在吊点或近旁处，上下层垫木应在同一垂直线上，堆放层数不宜超过四层；运到打桩位置应布置在打桩架附设的起重钩工作半径范围内。（2）.施工准备1.技术准备整平场地，清除桩基范围内的障碍物。按施工图纸布置进行施工放线，定出桩基轴线。检查桩的质量，按平面布置图将桩堆放在打桩机附近。检查施工机具，进行设备架立组装和试打桩。熟悉和了解施工图纸，并通过会审。对施工人员进行技术交底。2.材料要求粗骨料：应采用质地坚硬的卵石、碎石，其粒径易用5~40mm连续级配。含泥量不大于2%，无垃圾及杂物。细骨料：应选用质地坚硬的中砂，含泥量不大于3%，无有机物、垃圾、泥块等杂物。水泥：易用强度等级为32.5、42.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，使用前必须有质量证明书和水泥现场取样复试试验报告，合格后方准使用。 钢筋:应具有出厂质量证明书和钢筋现场取样复试试验报告，合格后方准使用。拌合用水：一般饮用水和洁净自然水。混凝土配合比：用现场材料和设计要求强度，经实验室适配后出具的混凝土配合比。3.主要机具打桩机具主要有打桩机及辅助设备，其中打桩机包括桩锤、桩架和动力装置三部分。桩锤是对桩施加冲击力，将桩打入土层中的主要机具。打入桩桩锤按动力源和动作方式分为落锤、单动气锤、双动气锤和柴油锤。桩架的作用为吊装就位、悬吊桩锤、打桩时引导桩身方向。桩架要求稳定性好、锤击准确、可调整垂直度；机动性、灵活性好、工作效率高。桩架的种类和高度，应按照桩锤的种类、桩的长度和施工条件确定。桩架高度应为；桩长+桩帽高度+桩锤高度+滑轮组高度+起锤工作伸缩的余位高度（1-2m），若桩架高度不满足，则桩可考虑分节制作、现场接桩，若采用落锤，还应考虑落距高度。打桩机械的动力装置及辅助设备主要根据选定的桩锤种类而定。落槌以电源为动力，在配置电动卷扬机、变压器、电缆等；蒸汽锤以高压饱和蒸汽为动力，配置蒸汽锅炉、蒸汽绞盘等；气吹意压缩空气锤以压缩空气为动力源，需配置空气压缩机、内燃机等；采用柴油锤，以柴油为能源，桩锤本身有燃烧室，不需要外部动力设备。（3）打（沉）桩方法1.打桩顺序根据地基土质情况、桩基平面布置、尺寸、密集程度、深度、方便桩基移动以及施工现场实际情况等因素确定打（沉）桩顺序。当基坑不大时，打桩应逐排打设或从中间开始分头向周边或两边进行。。对于密集群桩，自中间向两个方向或向四周对称施打，当一侧毗邻建筑物时，由毗邻建筑物向另一方向打。当基坑较大时，应将基坑分为数段，然后在各段范围内分别进行，以避免中间土体挤密，桩难打入，或虽勉强打入，但使临桩侧移或上冒。对基础标高不一的桩，易先深后浅，对不同规格的桩，易先大后小，先长后短，可使土层挤密均匀，以防止位移或偏斜；在粉质粘土或粘土地区，应避免按照一个方向进行，使土方一边挤压，造成入土深度不一，土体挤密程度不均，导致不均匀沉降。若桩距大于或等于四倍桩直径，则与打桩顺序无关。 2.提锤吊桩桩基就位后应平稳垂直，导杆中心线与打桩方向一致并检查桩位是否正确，然后将桩帽和桩锤吊起使锤底高度高于桩顶，以便进行吊桩。吊吊桩用桩架上的钢丝绳和卷扬机将桩提升就位，吊点位置和数量与桩运输起吊时相同。桩提离地面时，用拖拉绳稳住桩下部，纺防止撞击桩架。装提升到垂直状态后，送入桩架导杆内，桩尖垂直对准桩位中心，扶正桩身，将桩缓缓下放插入土中，桩的垂直高度偏差不得超过0.5%。桩就位后，在桩顶放上弹性衬垫（如草纸、麻袋、草绳）；扣上桩帽或桩箍，保证桩帽与桩周围有5~10mm间隙。待桩稳定后，即可脱去吊钩，再将桩锤缓缓落到桩帽上。桩锤底面，桩帽上下面及桩顶应保持水平；桩锤、桩帽（送桩）和桩身应在同一中心线上。此时，在锤重作用下，桩沉入土中一定深度达到稳定位置，再次矫正桩位和垂直度后，即可打桩。3.打桩初打应采用小落距轻击桩顶数锤，落距以0.5~0.8m为宜，随即观察桩身与桩锤、桩架是否在同一垂线上，待桩入一定深度，桩尖不易发生偏移时，再全落距施打。打桩易采用重锤低击方法。重锤低击对桩顶冲量小、动量大、桩顶不易损坏、大部分能量用于克服桩身摩擦力和桩尖阻力；另外桩身反弹小，反弹张力波产生的拉应力不致使桩身被拉坏；桩锤的落距小、打桩速度快、效率高。当采用落锤或单气动锤，落距不宜大于一米，采用柴油锤应使桩锤跳动正常、落距不超过1.5m。打桩时入土速度应均匀，锤击间歇时间不宜过长，否则会使桩身与土层之间摩擦力恢复，造成固结现象，使施打困难。所以在组织施工和现场接桩时应加快速度，保证施工连续进行。打桩时应随时注意观察桩锤回弹情况。若桩锤经常性回弹较大，桩的入土速度满，说明桩锤太轻，应更换桩锤；若桩锤发生突发的较大回弹，说明桩间遇到阻碍，应停止锤击，找出原因并进行处理。如果继续施打，灌入度突增，说明桩尖或桩身遭受破坏。打桩时，还要注意观察灌入度的变化，灌入度过小，可能遇到土中阻碍，灌入度突然增大，可能遇到软土层，土洞或桩尖、桩身破坏。当灌入度剧变、桩身发生突然倾斜、移位或严重回弹，桩顶桩身出现严重裂缝或破坏，应暂停打桩并及时进行研究处理。打桩时，桩顶要打入土中深度时，则采用送桩器，以减少预制桩的长度、节省材料。送桩是将桩送入地下的工具式短桩、安装在桩顶承受 的锤击，通常用钢材制作，其长度和尺寸视需要而定。送桩施打时，应保证桩与送桩尽量在同一垂直轴线上。送桩器两侧应设置拔出吊环，拔出送桩后，桩孔应及时回填。在城市中心或建筑物群打桩时，为减少噪音和土体对原有建筑物、构筑物及地下管线的挤压，可采用钻孔排土打入桩。即先用长杆螺旋钻在浅层钻孔排土，后插入桩进行施打，也也可采用挖防震沟、沙井排水、打隔离板桩等方法减少噪音和土体挤压位移。打桩工程属于隐蔽工程，为确保工作质量，应对每根桩施工过程进行观测，并做好记录，作为验收时鉴定质量的依据。若采用落锤、单动气锤或柴油锤打桩，开始施打时应测量记录桩身没沉入1m的锤击次数及桩锤落距的平均高度，桩下沉接近设计标高时，应在规定落距下，锤击一阵后测量其贯入度，当最后贯入度小于设计要求时，打桩即停止；当采用双动气锤和振动气锤时，开始即应记录每沉入土中一米的工作时间（但每min锤击次数计入备注栏），以观测沉入速度及均匀程度。当桩下沉接近设计标高时，应测量记录每分钟的沉入量，以保证桩的设计承载力。打桩时应测量桩顶的水平标高，可采用水平仪测量控制，通常在桩架导杆底部每隔10~20min划一准线，定出桩锤应停止的水平面数字，当桩锤上白线打至该数字时及应停止锤击。4.施工要点桩的垂直偏差应控制在1%之内，平面位置的允许偏差，对于建筑物桩基，单排或双排桩的条形桩基，垂直于条形桩基1纵轴线方向为100mm，平行于条形桩基纵轴线方向为150mm；桩数为1~3根桩基中的桩为100mm；桩数为4~16根桩基中的桩为1/3桩径或1/3边长；桩数大于16根桩基中的桩最外边的桩为1/3桩径或1/3边长，中间桩为1/2桩径或边长。打桩的控制，对于桩尖位于坚硬土层的端承型桩，以贯入度控制为主，桩尖进入持力层深度和桩尖标高可作参考。如贯入度已达到而桩尖标高未达到时，应继续锤击三阵，每阵10击的平均贯入度不应大于规定的数值。桩尖位于软土层的摩擦型桩，应以桩尖设计标高为主，贯入度可作参考。如主要控制桩尖已符合要求，而其他指标与其要求相差较大时，应会同有关单位研究解决。设计与施工所控制的贯入度是以合格的试桩数据为准，如无试桩资料，可参考类似土的贯入度，由设计而定。测量最后贯入度应在下列正常下进行：桩顶没有破坏；锤击没有偏心；锤的落距符合规定；桩帽和弹性垫层正常；气锤的蒸汽压力符合规定。如果沉桩尚未达到设计标高，而贯入度突然变小，则可能是土层中夹有硬土层，或遇到孤石等障碍物，此时切勿盲目施打，应会同设计勘察部门共同研究解决。此外，由于土的固结作用，打桩过程中断，会使桩难以打入，因此应保证施打的连续进行。 打桩时，如遇桩顶破碎或桩身严重裂缝，应立即暂停，在采用相应的技术措施后，方可继续施打。打桩时，除了注意桩顶与桩身由于桩锤冲击破坏外，还应注意桩身受锤击拉应力而导致的水平裂缝。在软土中打桩，在桩顶以下1/3桩长范围内常会因反射的张力波迫使桩身受拉而引起水平裂缝，开裂的地方往往出现在吊点和混凝土缺陷处，这些地方容易形成应力集中。采用重锤低速击桩和较软的桩垫可减少锤击拉应力。打桩时，引起桩基及附近地区的土体隆起和水平位移的原因虽然不属打桩本身的质量问题，但由于临桩相互挤压导致桩位偏移，会影响到整个工程的质量。如在已有建筑群中施工，打桩还会引起临近已有地下管线、地面交通道路和建筑物的损坏和不安全。为此，在邻近建（构）筑物打桩时，应采用适当的措施，如挖防震沟、砂井排水、预钻孔取土打桩、采用合理打桩顺序、控制打桩速度等。2.3桩基施工的质量控制桩基施工质量关系到整个建筑物的T程质量，所以在桩基施工过程中，要严格按照施工标准进行施工，同时还要考虑遇到各种意外情况，应及时分析其质量产生的原因，并提出相应的解决对策，按设计部门的设计修改通知或会议纪要进行施工。本文就桩基工程施工方法及其质量问题产生的原因及其对策进行分析，为同行业提供相应的参考1常见的质量问题1)测量放线错误，使整个建筑物错位或桩位偏差过大；2)单桩承载力低于设计值；3)桩倾斜过大；4)预制桩接头断离；5)断桩。灌注混凝土施工质量失控．发生断桩事故；6)桩基验收时出现的桩位偏差过大；7)离析、桩身夹泥、混凝土强度达不到设计要求、钢筋错位变形严重等；8)灌注桩顶标高不足。常见的有两种：①施工控制不严在未达到设计标高时混凝土现浇；②虽然标高达到设计值，因桩顶混凝土浮浆层较厚．凿出后出现桩项标高不足。 2质量问题的原因剖析下面主要就单桩承载力低于设计值、桩倾斜过大、断桩、桩接头断离、桩位偏差过大等五大类问题进行详细地剖析。1)桩承载力低于设计要求的常见原因：①桩沉入深度不足；②桩端未进入设计规定的持力层，但桩深已达设计值；③最终贯人度过大；④其他。诸如桩倾斜过大、断裂等原因导致单桩承载力下降；⑤勘察报告所提供的地层剖面、地基承载力等有关数据与实际情况不符。2)倾斜过大的常见原因：①预制桩质量差．其中桩顶面倾斜和桩尖位置不正或变形．最易造成桩倾斜；②桩机安装不正．桩架与地面不垂直；③桩锤、桩帽、桩身的中心线不重合产生锤击偏心；④遇石块或坚硬的障碍物；⑤桩距过小，打桩J顷序不当而产生强烈的挤土效应；⑥基坑土方开挖不当。3)出现断桩的常见原因：除了桩倾斜过大可能产生桩断裂外，其他原因还有三种：①桩堆放、起吊、运输的支点或吊点位置不当；②沉桩过程中，桩身弯曲过大而断裂。如桩制作质量造成的弯曲或桩细长又遇到较硬土层时，锤击产生的弯曲等；③锤击次数过多。如有的设计要求的桩锤击过重，设计贯入度过小，以至于施工时锤击过度而导致桩断裂。4)桩接头断离的常见原因：当设计桩较长时，因施工工艺的需要桩需要分段预制分段沉人。各段之间常用钢制焊接连接件做桩接头。这种桩接头的断离现象较为常见。其原因有上下节桩中心线不重合、桩接头施工质量差、焊缝尺寸不足等。5)桩位偏差过大的常见原因：测量放线差错沉桩工艺不良。如桩身倾斜造成竣工桩位出现较大的偏差等。3常见质量问题的处理措施打(压)桩的过程中，如果发现质量问题，施工单位切忌自行处理。必须报监理、业主，然后会同设计、勘察等相关部门分析、研究作出正确处理方案，由设计部门出具修改设计通知。对事故处理方案要求安全可靠，经济合理、施工期短，并对未施工部分应提出预防和改进措施。还应考虑事故处理对已完工程质量和后续工程方式的影响。比如在事故处理中采取补桩时，会不会损坏混凝土强度还较低的邻近桩等。事故应及时处理防止留下隐患．避免事故的再次发生。1)补沉法。预制桩人土深度不足时，或打人桩因土体隆起将桩上抬时，均可采用此法。2)补桩法。会同没计、监理以及业主的意见，根据设计单位出具的补桩方案进行补打，但此种方法投资大、工期长，很难被各方共同认可。 3)补送结合法。当打入桩采用分节连接，逐根沉人时，差的接桩可能发生连接节点脱开的情况，此时可采用送补结合法。①对有疑点的桩复打，使其下沉，把松开的接头再项紧，使之具有一定的竖向承载力。②适当补些全长完整的桩，一方面补足整个基础竖向承载力的不足，另一方面补打的整桩可承受地震荷载。4)纠偏法。桩身倾斜，但未断裂，且桩长较短，或因基坑开挖造成桩身倾斜，而未断裂，可采用局部开挖后用千斤顶纠偏复位法处理。5)扩大承台法。原设计的承台平面尺寸满足不了规范规定的构造要求。可用扩大承台法处理。考虑桩土共同作用。当单桩承载力达不到设计要求．需要扩大合并考虑桩与天然地基共同分担上部结构荷载。桩基质量不均匀，防止独立承台出现不均匀沉降．或为提高抗震能力。可采用把独立的桩基承台连成整块。提高基础整体性．或设抗震地梁。6)复合地基法。利用桩土共同作用的原理，对地基作适当处理，提高地基承载力，更有效的分担桩基的荷载。7)修改桩型或沉桩参数法。改变桩型，预制方桩改为预应力管桩。改变桩入土深度，预制桩在贯入过程中遇到较厚的密实粉砂或粉土层，出现桩下沉困难。甚至发生断桩事故。此时可采用缩短桩长，增加桩数量，取密实的粉砂层(膨胀土层)作为持力层。改变桩位，如沉桩中遇到坚硬的、不大的地下障碍物，使桩产生倾斜，甚至断裂时，可采用改变桩位重新沉桩。变沉桩设备，当桩沉人深度达不到设计要求时。可采用大吨位桩架，采用重锤低击法沉桩。4预控方案桩基础施工的质量直接关系到建筑物结构质量安全．其重要性不言而喻。因此在桩基施工前一定要制定有针对性的施工方案，在实施过程中严格执行。出现问题马上解决，切不可蛮干。等到验桩不合格的时候再想补救的办法。根据施工经验而言，桩基施工中的许多问题是可以事先避免的。施工全过程随时监测桩的定位。不论在沉管灌注桩还是预制桩的施工中。施工地表会由于扩孔挤压造成隆起。相应地移动了原坐标控制点，如果不对桩位重新校核，仍按照原桩点施工的话，成桩后势必产生桩位的偏移。2.4桩基的质量检测成桩的质量检验有两种基本方法：一种是静载试验法(或称破坏试验)，静荷载试验可直观地反映桩的承载力和混凝土的浇筑质量，数据可靠。但其装置较复杂笨重，装、卸操作费工费时，成本高，测试数量有限，并且易破坏桩基；另外一种是动测法(或称无破坏试验) ，是检测桩基承载力及桩身完整性质量的一项新技术，动测法应用波在混凝土介质内的传播速度，传播时问和反射情况，可用来检验桩身是否存在断裂、夹层、颈缩、空洞等质量缺陷。桩基质量的检测方法主要有如下几种：(1)单桩竖向抗压静载试验：适用于检测单桩的竖向抗压承载力。当埋设有测量桩身应力、应变、桩底反力的传感器或位移杆时，可测定桩的分层侧阻力和端阻力或桩身截面的位移量。为设计提供依据的试验桩，应加载至破坏桩抽样；当桩的承载力以桩身强度控制时，可按设计要求的加载量进行。对工程检测时，加载量不应小于设计要求的单桩承载力特征值的2．0倍。(2)单桩竖向抗拔静载试验：适用于检测单桩的竖向抗拔承载力。当埋设有桩身应力、应变测量传感器时，或桩端埋设有位移测量杆时，可直接测量桩侧抗拔摩阻力，或桩端上拔量。为设计提供依据的试验桩应加载至桩侧土破坏或桩身材料达到设计强度；对工程桩抽样检测时，可按设计要求确定最大加载量。(3)单桩水平静载试验：适用于检测单桩的水平承载力，推定地基土抗力系数的比例系数。当埋设有桩身应变测量传感器时，可测量相应水平荷载作用下的桩身应力，并由此计算桩身弯矩。为设计提供依据的试验桩宜加载至桩顶出现较大水平位移或桩身结构破坏；对工程桩抽样检测，可按设计要求的水平位移允许值控制加载。(4)钻芯法：适用于检测混凝土灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性，判定或鉴别桩端持力层岩土性状。(5)低应变法：适用于检测混凝土桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的程度及位置。(6)高应变法：适用于检测基桩的竖向抗压承载力和桩身完整性；监测预制桩打入时的桩身应力和锤击能量传递比，为沉桩工艺参数及桩长选择提供依据。进行灌注桩的竖向抗压承载力检测时，应具有现场实测经验和本地区相近条件下的可靠对比验证资料。对于大直径扩底桩和O—s曲线具有缓变型特征的大直径灌注桩，不宜采用本方法进行竖向抗压承载力检测。(7)声波透射法：适用于己预埋声测管的混凝土灌注桩桩身完整性检测，判定桩身缺陷的程度并确定其位置。2桩基质量检测数量与方法选择桩身完整性检测宜采用两种或多种合适的检测方法进行。当采用低应变法或声波透射法检测时，受检桩混凝土强度至少达到设计强度的70％，且不小于15MPa。当采用钻芯法检测时，受检桩的混凝土龄期达到28d 或预留同条件养护试块强度达到设计强度。承载力检测前的休止时间除应达到规定的混凝土强度外，当无成熟的地区经验时，尚不应少于规定的时间，其中砂土不少于7d，粉土不少于lOd，非饱和勃性土不少于15d，饱和戮性土不少于25d。对泥浆护壁灌注桩宜适当延长休止时间。施工后，宜先进行工程桩的桩身完整性检测，后进行承载力检测当基础埋深较大时，桩身完整性检测应在基坑开挖至基底标高后进行。(1)当设计有要求或满足下列条件之一时，施工前应采用静载试验确定单桩竖向抗压承载力特征值：①设计等级为甲级、乙级的桩基；②地质条件复杂、桩施工质量可靠性低：③本地区采用的新桩型或新工艺。检测数量在同一条件下不应少于3根，且不宜少于总桩数的l％；当工程桩总数在50根以内时，不应少于2根。(2)单桩承载力和桩身完整性抽样检测的受检桩选择宜符合下列规定：①施工质量有疑问的桩：②设计方认为重要的桩；③局部地质条件出现异常的桩；④施工工艺不同的桩；⑤承载力验收检测时适量选择完整性检测中判定的Ⅲ类桩；⑥除上述规定外，同类型桩宜均匀随机分布。(3)混凝土桩的桩身完整性检测的抽检数量应符合下列规定：①柱下三桩或三桩以下的承台抽检桩数不得少于1根；②设计等级为甲级，或地质条件复杂、成桩质量可靠性较低的灌注桩，抽检数量不应少于总桩数的30％，且不得少于20根：其他桩基工程的抽检数量不应少于总桩数的20％，且不得少于10根；③对端承型大直径灌注桩，应在上述两款规定的抽检桩数范围内，选用钻芯法或声波透射法对部分受检桩进行桩身完整性检测。抽检数量不应少于总桩数的10％；④地下水位以上且终孔后桩端持力层己通过核验的人工挖孔桩，以及单节混凝土预制桩，抽检数量可适当减少，但不应少于总桩数的10％，月．不应少于10根。(4)对单位工程内且在同一条件卜的工程桩，当符合下列条件之一时，应采用单桩竖向抗压承载力静载试验进行验收检测：①设计等级为甲级的桩基；②地质条件复杂、桩施工质量可靠性低；③本地区采用的新桩型或新T艺；④挤土群桩施工产生挤土效应。抽检数量不应少于总桩数的l％，日．不少于3根；当总桩数在50根以内时，不应少于2根。(5)对上条规定条件外的预制桩和满足高应变法适用检测范围的灌注桩，可采用高应变法进行单桩竖向抗压承载力验收检测。当有木地区相近条件的对比验证资料时，高应变法也可作为上条规定条件下桩竖向抗压承载力验收检测的补充。抽检数量不宜少于总桩数的5％，且不得少于5根。 (6)对于端承型大直径灌注桩，当受没备或现场条件限制无法检测单桩竖向抗压承载力时，可采用钻芯法测定桩底沉渣厚度并钻取桩端持力层岩土芯样检验桩端持层。抽检数量不应少于总桩数的lO％，且不应少于10根。(7)对于承受拔力和水平力较人的桩基，应进行单桩竖向抗拔、水平承载力检测。检测数量不应少于总桩数的l％，且不应少于3根。2.5施工安全技术2.5.1打（沉）桩1.打桩前，应对临近施工范围内的原有建筑物、地下管道等进行检查，对有影响的工程，应采取有效的加固防护措施或隔震措施，施工时加强观测，以确保施工安全。2.打桩机行走道路必须平整、坚实。必要时铺设道渣，经压路机碾压密实。3.打沉桩时应全面检查机械各个部件及润滑情况，钢丝绳是否完好，发现问题及时解决；检查后要进行试运转，严禁带病工作。4.打沉桩机架安设应铺垫平稳、牢固。吊装就位时，桩必须达到100%强度，起吊点必须符合设计要求。5.打桩时桩头垫料严禁用手拨正，不得在桩锤未打到桩顶就起锤或过早刹车，以免损坏桩机设备。6.在夜间施工时，必须有足够的照明设施。2.5.2灌注桩1.施工前，应认真查清临近建筑物情况，采取有效防震措施。2.灌注桩成孔机械操作时应保持垂直平稳，防止成孔时突然倾倒或冲锤突然下落，造成人员伤亡和设备损坏。3.冲击锤操作时，距锤6m范围内不得有人员行走或进行其他作业，非工作人员不得进入施工区域内。4.灌注桩在已成孔尚未灌注混凝土前，应用盖板封严或设置护栏，以防掉土或人员掉入孔内，造成重大人身安全事故。5.进行高空作业时应系好安全带，混凝土灌注时，装拆管人员必须佩戴安全帽。2.5.3人工挖孔桩 1.井口应有专人操作垂直运输设备，井内照明、通风、通讯设备应齐全。2.要随时与井底人员联系，不得任意离开岗位。3.挖孔施工人员下入桩孔内必须戴安全帽，连续工作不宜超过4小时。4.挖出的弃土应及时运至堆土场堆放。'