建筑管桩基础如何试桩分享试桩全过程施工方法

建筑管桩基础如何试桩分享试桩全过程施
工方法
一、案例工程概况
案例工程共采用三种基础，即桩基础、混合基础（桩基础结合开挖基础）和天然浅基础。

所有桩基础及混合基础都拟采用预应力管桩直径实践经验为φ400、φ500预制管桩，预制管桩型号分别为PHC-400A95、PHC-500A100型预应力管桩。

±0.000m标高相当于绝对标高105m-107m之间，试桩桩顶标高详见请见各栋号图纸，桩长详见各栋号图纸及地质报告，桩端进入持力层大于等于桩长及贯尾端入度控制。

相邻桩的桩底标高差不应超过相邻桩长的1/10及相邻中心距，预估单桩竖向承载力特征值分别不570KN、820KN，同一承台下的管桩接头应相互错开。

单桩承载力最终根据静载试验确定，工程试验桩承载力满足设计要求后方可施工工程桩。

二、试桩目的
试桩完成后，通过桩的静载试验，确定桩基工程各项设计、施工等参数，选择桩基持力层、定性沉桩的可能性，选择静压值，并确定回填施工时停压标准等。

三、试桩试验选定、试桩顺序及进度
案例工程共有18#需要打桩，根据建设方提供的相关图纸标准化及国家相关规范，案例工程的试桩使用量为54根。

试桩时应采取措施保证桩身侧向要求。

试桩位置按建设方提供的坐标点试桩，标高详见各栋号图纸。

根据实际情况，土方部分未到位及部分图纸不全等，应建设方要求，先试18#、15#、14#、13#、12#，然后由南向北试桩，暂安排两台设备在建设方规定的时间内完成试桩(适当可增加设备)。

案例工程原地面以下地质情况扩建工程如下：
（1）素填土：层厚0.60-14.5米，黄褐色、灰褐色、松散、稍湿。

以粘性土为主，含少量块石、植物根系等，为新近人工填土。

系机械
推填而成。

（2）残积粉质黏土：层厚1.2-27米，黄褐色、灰黑色、可塑，
干强度中等，中等韧性，摇振反应无，稍有光泽，该层为灰岩风化残
积层。

地基承载力特征值fak=200Kp；
（3）强风化泥灰岩：层厚0.6-19.9米，灰褐色、灰黑色、强风
化状态。

岩体破碎，岩质较软。

风化裂痕发育，岩芯呈块状。

泥质结构，层状构造。

岩体基本质量登记为V级。

干钻不易钻进。

地基承载
力特征值fak=400Kpa；
（4）中风化泥灰岩：层厚5-10米，青灰色、灰黑色，中风化状态。

岩体较完整岩质较硬，岩心呈柱状、短柱状。

钙泥质结构，层状
构造，基本质量等级为Ⅲ级。

地基承载力特征值fak=2000KN。

四、施工工艺及方法
4.1、施工工艺选择
通过对该图纸和所提供的地质资料的分析、工程设计图纸的认真
精神实质，以及对装置现有设备性能的综合民主评议，导入案例工程
采用绝热施工工艺，施工工艺如下：
测量放线→桩机就位→复核桩位→挂吊桩钢丝绳→起吊桩→桩尖
入土稳桩反向校正→初步加压→检查该桩身垂直度→正式压桩→观测
校正桩身垂直度→压至桩顶至地面1米时，再吊入桩就位→焊接接桩
→继续压桩→作压力值记录→成桩→移机下一根桩
压桩的工艺程序如下图：
（a）准备压第一段桩；（b）接第二段桩；（c）接第三段桩；（d）整根桩压平至地面；（e）采用送接压桩全部停止1-第一段桩；
2-第二段桩；3-第三段桩；4-送桩；5-桩接头处；6-地面线；7-压桩
架操作方式平台线
4.2、主要就项目的施工方法
4.2.1 测量放线、桩定位
1．布设探测控制系统
根据工程建设单位提供的控制、水准点建立测量牵制网，并在施
工现场打桩影响范围外设置座标和高程控制点，并经规划、设计、监
理等相关单位复核无误确认后方可投入使用。

（1）首选通过对个案工程总平面图和设计图纸的学习，了解工程
建设总体布局、工程特点和设计动机。

所在位置并了解工程所在地区
的红线点位置及坐标、周围环境、现场地形等情况。

（2）熟悉和了解地面建筑物的布局、定位依据、定位条件及建筑
物的主要大多轴线等。

（3）将招标单位提供的水准点高程、坐标进行复测无误后，及时
办理签证移交手续。

（4）在熟悉和掌握全部桩基设计图纸的基础上，对总图上所标注
的定位坐标、尺寸用计算闭合导线方法缆线核算是否准确。

（5）根据总图上提供的坐标，计算出测量时所需的距离、角度并
通过坐标反算，换算成极坐标后进行平面控制演变成网的测设。

（6）测设时先校核施工现场上已测设的坐标点，然后根据已测量
出的坐标点测设出平面布置图上的点后，并使点间各个坐标点分布在
施工场地内。

（7）每次用直角坐标制图后成功进行要进行校核。

（8）主要坐标控制点测设后，建立整个网施工场地的二维控制网。

（9）测设出建筑物轴线与主要控制点，为桩基放样做好准备。

（10）平面控制网测设时保证测设灵敏度，控制网测设后进行闭
合平差。

次要并对主要坐标控制点作必要的保护。

2．测放桩位
根据控制点设定建筑物轴线及角桩，按桩位布置图测放桩位，并
在桩位中心用钢筋或竹签作好标记，桩位测放后应经监理后部单位复
核后方能施工。

为防止桩机就位时桩机自重挤压土体使已拉伸测放桩
位移位，在桩机就位后正式压桩前应复核正确，桩定位偏差控制在
20mm以内。

4.2.2 预制桩的验收
（1）预制桩出厂到工地，应按大批量查收预制查收桩出厂合格证。

（2）质检人员应会同现场监理共同检查、验收预应力管桩，验收
合格后，方准使用。

如验收中发现不怎么合格，应做好标记并及时退货。

4.2.3 桩起吊、就位
桩现场驳运采用二吊点法、喂桩时则采用一吊点，吊点设置在
0.29L（L为桩长）处（如下图所示），起吊过程中，用托绳稳住反嘴
的下部，吊机尽量减小吊臂仰角（并尽量减少吊臂促出宽度），缓慢
地将桩拖至桩机就近处后再开始垂直起钩，平稳地把桩喂至桩机夹持
器中。

图一二点吊示意图
图二一点吊附注
对于由桩机自备卷扬机吊桩操作同理。

桩的起吊、转运过程
中．操作人员均应按起重安全操作规程进行。

4.2.4 竖桩与插桩
根据已设定的控制点用直角坐标法对桩位进行二次复核，正确后
下放首节桩，首节桩桩的中心点与桩位的偏差控制在20mm以内。

4.2.5 垂直度控制
当桩尖进入土层500mm后，用经纬仪调整桩机桩架处于垂直位置，然后再调整首节桩的垂直度（测角仪一般架设在距桩机15m以外），
使桩三架与桩身保持平行，其精度振幅小于桩长的1%（首节管桩插入
地面时的垂直度偏差不得超过0.5%），即可压桩，并在压桩过程中进
行跟踪监测，指挥桩架能保持其精度。

如果超差，必须及时调整，但
需保证桩身不裂，急迫时拔出重插应尽可能拔出桩身，查明原因，排
除故障，以沙土回填后再进行施工，不允许采取强扳的方法进行快速
纠偏，而将桩身拉裂、折断。

图三打桩送桩垂直度监控示意图
4.2.6 打桩、接桩、送桩
1．打桩(锤击施工)
用桩架的导滑夹具或桩箍将桩嵌固在桩架两导注中，垂直对准桩
中心，缓缓放下插入土中，待桩位置及垂直度后即可将锤连同桩帽压
在桩上，同时应在桩的侧面或架上设置标尺。

并做好记录，始可击桩，如桩头不平时，用麻袋或厚纸板垫平，亦可先环氧砂浆补抹平整。

开
始打桩应起锤轻压或轻击数锤，观察桩身，桩架，桩锤等垂直一致后才，即可转入正常施打，开始打桩时，落距应较小，入地一定深度待
桩更稳定后，再按消费需求的落距进行施打。

沉桩应用适合桩头尺寸的桩帽和弹性衬垫，以回填缓和打桩时的
冲击和使打桩应力均匀分布，延长撞击的持续时间以利桩的贯入。

桩
帽用铸钢或钢板磨成，锤垫多用硬木或白棕原木绳圈盘面成，桩垫多
用松木或纸垫或酚醛层压塑料，合成橡胶等。

桩帽与桩接触的表面须
先时需平整，与桩身应在同一直线上为，以免打桩时产生偏斜。

桩锤
本身带帽者，只须在桩顶护以绳垫或木块。

若桩须深入土时，应用送
桩。

送桩用坚硬的原木或制做钢铁制成，长度和直径视需要而定，使
用时，将送去桩放于桩顶头上，或使与桩在同一垂线上，锤击送桩，
将桩慢慢打入土中会。

沉桩过程中，要经常注意桩身有无曲率和倾斜
伸展现象，如发现问题应及时纠正，桩将沉至要求深度或到达硬土层时，落锤高度一般不宜大于1m，以免打烂桩头，沉桩过程中作好沉桩
施工记录，至接近设计提议时，即可对贯入并或入土标高侦测进行观测，至达到设计要求为止，然后移桩机至新桩位。

2．接桩
①、案例工程接桩采用焊接法。

②、桩段就位和相连接的桩节保持在同一轴线上，连接后桩身保
持垂直。

③、管桩接桩：
a）管桩拼接成整桩采用端板焊接连接，焊接前桩头预埋铁件必须
清除污锈，露出金属光泽。

如桩节之间间隙过大，可垫铁片填实焊牢，接合面之间的间隙不大于2mm。

焊接时，应将四角点焊固定，然后线性同时焊接以减少焊接变形，焊缝要求连续饱满，焊缝厚度必须满足设
计要求。

手工焊接时五层必须用Φ3.2mm电焊条打底，确保根部焊透，第二层方可用粗焊条（Φ4mm或Φ5mm），采用E4303或E4316焊条。

b）拼接处坡口槽的电焊部分应分三层以上对称进行环缝焊接，并
采取措施减少钢板变形，正确掌握焊接电流和速度，每层焊接厚度应
均匀，每层间的焊渣必须敲清后方可再焊次一层，坡口槽的电焊必须
满焊，玻璃钢厚度宜高出坡口1mm，焊缝必须每层检查，焊缝不宜有夹渣、气孔等缺陷，满足《核准钢结构施工单位及验收规范》
（GB50205-07）二级焊缝的要求
c）接桩应以便缩短时间，以避免停打时间过长导致桩周土重固结
而阻碍影响沉桩。

④、焊缝完成后，应会同监理抽查验收，待焊缝降温1min后再行
打桩，严禁用水冷却或焊接好空气冷却后立即沉桩。

3．送桩
送桩前一天必须采取送桩器，可采用插销式送桩器。

送桩杆送桩时，应根据设计要求计算好送桩深度，并在送桩杆上做好醒目标记。

当送桩至之遥设计标高1m左右时，测量人员指挥桩机操作工减小速度，并追纵观测送桩情况，直到送桩至设计标高时，发出信号暂停送桩。

送桩过程中如有异常情况时，应即时向设计和建设部门反映，以便及
时采取有效。

送桩后留下的孔洞及时用道碴回填夯实。

桩顶标高允许
偏差为±50mm。

桩顶位移偏差控制在允许钢梁范围以内。

送桩留下的
孔洞要采用方木、筑胶板覆盖，避免物品人员掉落，并及时回填，避
免陷机。

4.2.7 施工记录
记录人员必须及时、认真做好原始资料记录、整理工作，桩位编号，随打随填，以免发生差错，每换班打桩前后，都要核对桩位、桩
数以防错打和漏打。

4.2.8 常见质量风险问题现象、其原因分析与防治措施
1．桩身断裂
a.现象：在压桩过程中，桩身突然倾斜错位，共通当桩尖处土质
条件没有特殊变化，而贯入度猛然增大，施压油缸的油压显示恰巧下
降并引起机台抖动，此时可能是桩身断裂。

b.原因：
①、桩材加工弯曲度超过新规定，桩尖偏离桩的纵交叉点较大，
再次发生沉入处理过程中桩身发生倾斜或弯曲。

②、桩入土后，遇到大块结实的障碍物，把桩尖挤向一侧。

③、插桩不垂直，在压入一定深度后，用移机方法来纠正，使桩身产生曲折。

④、多节桩施工时，相对接的两节桩同一不在同一轴线上才，焊接后产生弯曲。

⑤、桩材混凝土强度不够，在堆放、吊运过程中才中产生裂纹或断裂而未被发现。

c.预防措施：
①、施工前应把桩位下的障碍物清理干净，必要时对同一个桩位用钎探检查。

②、加强桩材配色检查，发现桩身弯曲超过有关规定（L/1000且≤20mm）或桩尖不在桩纵轴线上不宜使用。

③、在插桩过程中如发现桩不垂直应及时纠正，桩压入一定深度发生严重倾斜远距离时，不得采用移机方法来纠正。

接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上，端面间隙要加垫圆柱体塞牢。

④、桩的堆放和吊运应严格执行起重机规范，若桩身裂缝达验收标准严禁使用。

2．桩顶损坏
a.现象：在沉桩过程中，桩顶出现损坏。

b.原因：
①、桩材混凝土配比不良，施工控制不严，养护措施不力。

②、桩顶端面不平，造成桩面顶端面与桩轴线不垂直。

③、桩荒乱顶与送桩杆的接触面不平，送桩时造成桩顶端面局部应力集中而破损损坏。

c.预防措施：
①、桩制作时，离心要均匀，桩顶加密箍筋位置要准确，并按规范养护。

②、前应沉桩前应检查桩顶有无凹凸现象，其端面为何垂直于轴线，桩尖是否偏斜，若不符合规范要求不得使用，或经过处理补救处理后才能使用。

③、检查送桩杆与桩的接合处接触面是否平整，如不平整应进行处置处理才能使用。

3．桩位偏移
a.现象：在压桩过程中，相邻的桩产生横向位移或桩肩头浮。

b.原因：
①、桩入土后，遇到大块坚硬的障碍物，把桩尖挤向一侧。

②、多节桩施工时，相对接的两节桩无法提供不在同一轴线上，焊接后产生弯曲。

③、桩数量较多且桩距较小，压桩时土被挤压到极限密实度后粗大而向上隆起，相邻的桩被浮起。

④、在软土地基施压较密集的群桩时，由于压桩引起的超孔隙孔隙水双重压力较大把相邻的桩推向一侧或浮起。

c.预防措施：
①、压桩前应先将桩洞口位下的障碍物清理干净，加强桩材造型检查，若发现桩身伸展超过规定或桩尖不在纵轴线上不得使用。

②、在压桩过程中，如发现桩不垂直应及时寻获纠正，接桩时要保证上下两节桩在同一轴线，施焊应严格执行进行规范。

③、采用井点降水、砂井或盲沟等降水或供水措施措施。

④、压桩期间不得开挖基坑，要等桩全部压完，停置两周后才能
开挖。

4．沉桩达约不到设计标高
a.现象：沉桩压力已达到或超过设计值，但桩尖未到达设计的标
高边线。

b.原因：
①、工程地质境况情况未能勘探清楚，尤其是持力层的标高起伏
不明，致使设计考虑的持力层或选择的桩细长标高有误；
②、形变有坚硬夹层或砂夹层；
③、施工中察觉到地下障碍物，如大石头、旧埋设物等；
④、群桩挤土效应引致桩入土阻力增加；
⑤、桩机压力过小。

c.预防措施：
①、工程地质情况应详细勘探，做到工程地质情况与勘查报告相符；
②、合理选择持力层或系遇尖标高；
③、如非硬夹层或砂夹层时，可采行先钻后压法（预钻孔）穿透
硬夹层，以利沉桩。

④、先用回转钻孔机进行预钻孔取土、调整施工顺序（先施工沉
桩麻烦的桩）、在工程场地布置应力释放孔和沟槽、减缓沉桩速度等，以减少挤土效应对工程场地拖累的影响，释放土压力；
4.2.9 成品保护
对施工冰冷提前完成的管桩空洞采用素土回填。

土方开挖时，预留土方保护层，采用人工配合，清除桩间土方。

禁止机械碰撞桩头造成桩身破裂。

五、成桩质量检测
试桩完成后，待土体被打乱固结后，按设计要求需进行静载荷试验，以确定桩身承载力，同时可对地质情况需要进行一定的判定。

土体固结三十天督促规范有具体要求，一般砂土为10-15天，黏土及淤泥土为15—20天，加荷要求一般为2倍的单桩承载力特征值，操作方法可采用堆载,获得桩身风化量值，描绘Q—S曲线进行分析，获得桩身极限承载力标准值。

六、质量标准。