前言：经过近几年的实践，预应力混凝土管桩以其施工快捷、方便，质量稳定可靠，耐久性好等优点，而被广泛应用于建筑基础，尤其是高强度预应力管桩以其桩身混凝土强度高，适应性广，耐冲击性能好，穿透力强，具有承载力高，抗弯抗裂性能好，性价比较高等特点，广泛用于高层住宅建筑基础。但在施工过程中也发现很多问题，预应力混凝土管桩很难穿越密实状砂质粉土、砂土就是诸多问题之一，解决问题的常规方法有：静压法改用锤击法，预钻法，加大预应力混凝土管桩的桩径、壁厚或强度，改用钻孔灌注桩施工等方案。有时巧用预应力管桩桩尖能起到很好的效果，且建设成本较低、不耽搁施工周期。下面谈谈具体实例密实状砂质粉土、砂土对预应力混凝土管桩的影响及解决办法。

 

　　1.工程概况

 

　　杭政储出（2007）80号地块杭州华鸿怡美房地产开发有限公司开发，位于杭州江干区九堡镇九华路，西邻九胜路。据设计提供：工程项目有10幢15至16层住宅及其附带的1~2层商铺和地下车库组成；住宅设二层地下室。基础形式为桩基加片筏基础。最大单柱荷载约6000KN，设计采用预应力管桩基础。设计要求：采用PHC-AB600（100）的预应力管桩，以5层含砾细砂为基础持力层，桩端全断面进入持力层不少于0.5米，施工工艺采用静压法。

 

　　拟建场地为钱塘江冲积平原区，地形较平坦，场地地层分布连续、稳定、较均匀，场地稳定性良好。代表行地层情况见表1。

 

　　表1、场地地基土物理力学指标

 

　　地层编号 地层名称 层顶

 

　　高程(m) 层顶

 

　　深度(m) 厚度(m) qc/fs(MPa)

 

　　1 素填土 5.23 2.00 2.00

 

　　2-1 粘质粉土 3.93 3.30 1.30 2.68/0.032

 

　　2-2 砂质粉土 -1.37 8.60 5.30 6.93/0.068

 

　　2-3 粉砂夹砂质粉土 -4.37 11.60 3.00 10.94/0.128

 

　　2-4 砂质粉土 -11.87 19.10 7.50 7.04/0.087

 

　　3-1 淤泥质粉质粘土 -20.87 28.10 9.00 1.62/0.044

 

　　3-2 淤泥质粘土 -33.07 40.30 12.20 1.35/0.023

 

　　4 粉质粘土 -37.57 44.80 4.50 2.47/0.060

 

　　5 含砾细砂 -37.67 44.90 >0.1 5.07/0.102

 

　　2.沉桩过程遇到的问题及解决方案

 

　　高强度预应力管桩在5＃楼试桩及施工时，有多根桩在沉桩沉到10~11米左右时，压桩反力值已达到500T左右，且桩已碎裂。根据施工桩位图、勘探点平面图相比较，5#楼最近的静探勘探点J24附近（如图1所示）。根据J24的静探资料（见图2：J24双桥静力触探柱状图），深度在10米左右静探锥尖值可达16MPa，Φ600预应力管桩很难穿越此层。

 

　　图1、勘探点示意

 

　　

 

　　

 

　　图2、J24双桥静力触探柱状图

 

　　工程桩基会议协商确定采用如下几套方案：换用Φ500mm管桩桩径，采用水冲法、预钻法、增大预应力管桩的壁厚。

 

　　（1）试桩期间，经过业主与设计院商量，换用Φ500mm管桩桩径，增加桩数量，静压过程中仍然穿透不了2-3粉砂夹砂质粉土。且出现预制桩压碎裂情况

 

　　（2）水冲法，即用高压水管冲散砂土，冲散深度12米左右。但由于冲的深度较深，很难冲到位，垂直度很难控制，且很容易造成上部粉土层大面积冲散，加上桩机吨位大，对桩机存在潜在危险，所以该工程不宜采用水冲法。

 

　　（2）预钻法，即用钻机在桩位上取掉一部分土层，以减少粉土的密实度，孔径选择Ф50～100mm，深度控制在15米左右。施工方进行了积极的尝试，并且引孔几个桩位，但是由于桩机吨位大，当桩机移动到预钻过的桩位时，容易造成孔壁坍塌，再次压密土层，且确定不了要预钻的范围、同时因为引孔延长施工周期，桩基础施工时间太长。后在会讨论会议上否定了该方案。

 

　　（3）增大预应力管桩的壁厚，该方案能提高桩身的极限承载力，但由于壁厚加厚，其遇到的端阻力也增大，不能完全确保沉桩沉到设计标高，且桩基费用要大量增加（PHCФ600（130）比PHCФ600（110）要多50.0元左右/米）。后来在会上也否定了该方案。

 

　　最终方案：考虑到极密实的砂质粉土、粉砂埋深比较浅，且厚度较小，大部分只有3.0~4.0左右，施工时在预应力管桩桩头加a型开口钢桩尖，即用桩尖破土，减少桩端土层对桩上向的垂直阻力，提高桩对砂土的穿透力。

 

　　结果表明：后在J24周围的区域均加桩尖进行施工，都顺利的压到设计标高，经现场静载荷试验检验，其承载力均满足设计要求。

 

　　3.结语

 

　　通过近几年预应力管桩的施工经验，加桩尖施工能减少桩端土层对桩向上的垂直阻力，提高桩对砂土的穿透力，对浅层极密实且厚度不是很厚的粉土、砂土效果明显；尤其在采用锤击施工工艺中，效果更理想。对埋深较深的极密状粉土、砂土效果不是很明显。在今后勘察过程中拟采用预应力管桩基础，若遇浅部极密实状的粉土、砂土，可建议采用带桩尖进行施工。

 

　　参考文献：

 

　　[1]《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008

 

　　[2]《工程地质手册》（第四版）

 

　　[3]《先张法预应力混凝土管桩》图集号2010浙G22

 

　　[4]浙江省标准《建筑地基基础设计规范》（DB33/1001-2003）