浅谈预制桩施工技术常见的质量问题及处理方法

浅谈预制桩施工技术常见的质量问题及处理方法

摘要：钢筋混凝土预制桩能承受较大的荷载，沉降变形小，施工速度快，故在

工程中被广泛应用，预制桩是在工厂或施工现场预制，然后运至桩位处，经锤击、静压、振动或水冲等工艺送桩入土就位，预制桩包括钢筋混凝土桩、木桩或钢桩等，桩基础中多采用钢筋混凝土桩，以下将着重介绍预制钢筋混凝土实心方桩的

施工。

关键词：预制桩，施工技术；质量问题；处理方法

一、预制桩的制作、起吊、运输和堆放技术

钢筋混凝土预制桩的制作有并列法、间隔法、叠浇法、翻模法等，现场多采

用叠浇法、间隔法制作。制作程序如下：现场布置一场地平整一浇地坪混凝土→

支模→绑扎钢筋，安装吊环→浇筑桩混凝土→养护至30％强度拆模→支上层模，

涂刷隔离剂→重叠生产浇筑第2层桩→养护→起吊→运输→堆放。

桩的制作场地应平整、坚实，不得产生不均匀沉降，重叠浇筑层数不宜超过

4层，水平方向可采用间隔法施工，桩与桩、桩与底模问应涂刷隔离剂，防止黏结，上层桩或邻桩的浇筑必须在下层桩或邻桩的混凝土达到设计强度的30％以后方可进行。预制桩一般从通用图集中选取。纵向钢筋直径不宜小于14 mm，配筋

率与沉桩方法有关：锤击沉桩不宜小于0．8％，静力压桩不宜小于0．4％。制

作时桩的纵向钢筋宜对焊连接，接头位置应相互错开；桩尖一般用钢板或粗钢筋

制作，与钢筋骨架焊牢；桩顶设置钢筋网片，上下两端一定范围内的箍筋应加密，见图：

桩的混凝土强度等级不宜低于C30（静压法沉桩时不宜低于C20），混凝土

浇筑时应由桩顶向桩尖连续浇筑，一次完成，不得中断。洒水养护时间不少于7 d，桩的制作偏差应符合有关规范要求：当桩的混凝土达到设计强度的70％后方

可起吊，达到100％后方可运输和打桩；如提前起吊，必须做强度和抗裂度验算，并采取相应的保证措施。由于桩的抗弯能力低，起吊弯距往往是控制纵向钢筋的

主要因素，因此吊点应符合设计规定，满足起吊弯矩最小（或正负弯矩相等）的

原则；在起吊和搬运时必须做到平稳，不得损坏；如桩未设吊钩，捆绑钢丝绳与

桩之间应加衬垫，以免损坏棱角。

打桩前，桩从制作处运到现场以备打桩，可根据打桩顺序随打随运，尽可能

避免二次搬运。对于桩的运输方式，在运距不大时，可直接用起重机吊运；当运

距较大时，可采用大平板车或轻便轨道平台车运输。

桩堆放时，场地须平整、坚实、排水畅通。垫木间距应与吊点位置相同，各

层垫木应位于同一垂直线上。堆放层数不宜超过4层；对不同规格、不同材质的

桩应分别堆放。

二、预制桩沉桩施工技术

预制桩的沉桩方法有锤击法、振动法、静压法及水冲法等，其中以锤击法与

静压法应用较多。

1、锤击沉桩

打桩设备包括桩锤、桩架及动力装置三部分，选择时主要考虑桩锤与桩架：

桩锤是对桩施加冲击力、打桩入土的主要机具。桩锤有落锤、汽锤、柴油锤、液

压锤等；落锤采用人力或卷扬机起吊桩锤，然后使其自由下落，利用锤的重力夯

击桩顶，使之入土，落锤为铸铁块，重0．5～2．0 t，其构造简单，使用方便，

费用低，但施工速度慢，效率低，且桩顶易被打坏。落锤适用于施打小直径的钢

筋混凝土预制桩或小型钢桩，在软土层中应用较多；汽锤是以蒸汽或压缩空气为

动力进行锤击，前者需要配备一套锅炉设备对桩锤外供蒸汽。根据其丁作情况又

可分为单动汽锤与双动汽锤：单动汽锤重1～15 t，常用锤重为3～10 t，冲击体

只在上升时耗用动力，下降时依靠自重。单动汽锤冲击力较大，每分钟锤击数为25～30次，效率较高，可以施打各种类型的桩，双动汽锤一般重l～7 t，其外壳（汽缸）固定在桩头上，锤在外壳内上下运动，冲击体的升降均南蒸汽或压缩空

气推动。双动汽锤冲击次数多达每分钟100～200次，工作效率高，因此适宜打

各种类型的桩，还可用于拔桩、打斜桩及水下打桩；柴油锤是利用柴油燃烧爆炸，推动锤体往复运动打击桩体。柴油锤按构造分为筒式、活塞式和导杆式三种，重0．3～10 t，其体积小、锤击能量大、打桩迅速，每分钟锤击次数约40～80次，

施T效率高。柴油锤可用于各类型桩及各种土层，但不适于硬土和松软土作业。

在过软的土中作业往往会由于贯人度过大，燃油不易爆发，桩锤不能反跳，造成

工作循环中断。此外，由于振动、噪声、废气污染等公害，在城市中施工受到一

定限制；液压锤分单作用液压锤和双作用液压锤。对于前者，冲击缸体通过液压

装置提升后快速释放，自由下落打击桩体；对于后者，下落时以液压驱使下落，

冲击缸体能获得更大加速度、更高的冲击速度与冲击能量，因此每一击能获得更

大的贯入度，液压锤具有很好的工作性能，且无烟气污染，噪声较低，软土中启

动性比柴油锤有很大改善。但其结构复杂，维修保养工作量大，价格高，且作业

效率比柴油锤低。用锤击沉桩时，选择桩锤是关键：一是锤的类型，二是锤的重量，锤击应有足够的冲击能量，锤重应大于或等于桩重。实践证明，当锤重为桩

重的1．5～2．0倍时，效果比较理想。桩锤过重，易将桩打坏。桩锤过轻，锤

击能量的很大一部分被桩身吸收，回跃严重，施工中多采用“重锤轻击”方法，落

距小、频率高，不易产生回跃与桩头受损，桩容易入土。

2、打桩施工技术

打桩前应做好各种准备工作，包括清除障碍物、平整场地、定位放线、水电安装、安设桩机、确定合理打桩顺序等。桩基轴线定位点应设在打桩影响范

围之外，水准点至少2个以上。依据定位轴线，将图上桩位一一定出，并编号记

录在案。

（1）打桩顺序

打桩顺序的合理与否，影响到打桩速度、打桩质量及周围环境。打桩顺序通常有打桩顺序的合理与否，影响到打桩速度、打桩质量及周围环境。打桩顺

序通常有由一侧向单一方向（见图（a））、自中间向两个方向（图（b））、自

中间向四周（见图（c））等。打桩顺序的选择应结合地基土的挤压情况、桩距大小、桩机性能及工作特点、工期要求等因素综合确定。

打桩将导致土壤挤压，当桩的中心距大于或等于4倍桩径或边长时，打桩顺

序与土壤的挤压关系不大，采用何种打桩顺序相对灵活。而当桩的中心距小于4

倍桩径或边长时，土壤挤压不均匀的现象会很明显。此时，如采用由一侧向单一

方向打桩，虽然桩机移动方便，作业效率高，但它会使土壤向一个方向挤压，使

后续桩难以入土，出现多种问题，无法保证桩基质量。因此，对于密集群桩，应

采用图（b）、（C）所示的两种打桩顺序。当施工区毗邻建筑物或地下管线时，

应由被保护的一侧向另一方向施打，避免建筑物开裂或管线破裂；当基坑较大时，应将基坑划分为数段，并在各段范围内分别按上述顺序打桩，但各种情况下均不

应采取自外向内、或自周边向中间的打桩顺序，以避免中间土体挤压过密，使后