简介

桩基础是现行应用最为广泛的一种基础形式，桩基础不仅具有稳定性好、承载力高等众多优点，而且适应各种各样的地质水文条件。桩基础可以避开不适宜的土层，直接深入到底层的能够胜任的土层。桩基础属于基础的一种，并且具有施工速度快、设计灵活等众多优点。由于其承载能力大、沉降量小，施工技术发展很快，因而还被广泛应用于高层建筑和软弱地基加固上。对于当代桩基础的施工中，按照沉桩方式可以分为锤击桩、静压桩和灌入桩三种。其中锤击桩是最为广泛的一种，锤击桩，又称锤入桩，主要采用桩锤进行冲击，利用桩锤的动能，克服土壤对桩的阻力，使桩端沉到预定的设计深度或达到地基持力层。锤击桩在施工过程中，由于土层和施工工艺的不同，经常会出现桩被打断或者桩位偏差等质量问题，如何解决这些问题也是锤击桩的一个重要课题1。

质量问题桩头破碎对预制混凝土桩来说，因为强大的锤击力，使桩头大约 1 m 范围内的混凝土受到压缩和拉伸。尤其当桩顶不平、 桩身不直，或主钢筋不齐的情况下，会引起更大的不规则的集中应力。当锤击偏心时，混凝土的拉应力急剧增大，一旦超过了混凝土的抗拉强度，桩头就要发生裂缝继而破碎。如某工程混凝土预制桩，桩顶平面高差达 10 mm 之多 ，桩内 8 根主筋长短相差 30 ～ 50 mm ，个别主筋露出了桩顶，锤击后 ，桩顶破碎酥松。

桩身裂缝和折断桩身裂缝和折断，除因操作失误、桩身经过意外碰撞损坏外，因打桩应力引起桩身裂缝破坏， 是一种十分复杂的现象 。桩顶受到冲击对桩身产生振动，振动波会以很快的速度向下传递， 瞬时又以压应力和拉应力波向上反射，反射波的强度决定于桩锤的型号重量、 锤击速度、桩帽垫层、桩材质量、土质条件等。当此拉应力值超过混凝土抗拉强度时，桩身就将产生裂缝，如继续锤击，拉应力大过钢筋抗拉强度极限就会导致断桩 。

多节桩接头破坏和脱开接头形式及常见质量问题

多节桩的接头形式很多，常用的有电焊接头、 硫磺胶泥接头、螺栓接头三种形式。打桩中 ，接头常发生的质量问题有：(1)桩接头混凝土破碎。(2)电焊接头焊缝裂开，焊件弯曲破坏。

(3)硫磺胶泥接头强度低，粘结力差造成接头断裂。(4)混凝土管桩法兰盘打坏，螺栓松动脱落。(5)因桩帽卡桩太紧，桩身扭曲破坏。这些破坏情况，如果发生在地面上，还可以采取措施补救 ，若发生在地面以下，接头错开，脱落等就难以发现而构成隐患，施工中要随时注意观察检查。

接头破坏的原因

导致接头被破坏的因素：(1)制作质量不良，如接头不平、混凝土强度低 、浇筑不密实、预埋件不合要求、钢帽内有间隙 、脱空等。(2)打桩操作不当，如插桩不直、下节桩沉入地面后倾斜、 上桩与下桩连接不垂直、 中心线偏差大、 以及两个接头面不密贴。(3)接头焊接质量差， 如电焊接头焊缝质量差 、焊工操作技术不过关或不遵守有关操作规程。(4)胶泥接头材质差，熬制温度控制不严格，浇注后停歇时间不足，清孔不好，以及光孔， 引起接头粘结力降低等2。

预制桩预制桩是指预制后用适当的沉桩方法沉入土中的桩。包括预制钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩、钢桩、木桩及螺旋桩等，中国采用较多的是前两种。设计时应考虑它在起吊、运输及沉入过程中可能承受的荷载。预制工作可在工地或工厂进行，长度较大者需分节制造，沉入时再拼接；分节长度可根据施工条件确定，但应尽量减少接头数；在沉桩和使用中，接头不得松动，其强度应不低于桩身强度。当土层内有大孤石、大树干或其他障碍物，可能影响其沉入时，不宜采用这种桩。

设计及施工(1)预制钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩在锤击沉桩前桩身混凝土强度应达 到设计要求。

(2)桩锤的选择应根据地质条件、桩形、土的密实程度、单桩轴向承载力及现 有的施工条件等确定。

(3)开始沉桩时，宜采用较低落距。桩锤、替打、送桩和桩宜保持在同一轴线 上。在锤击过程中，应采用重锤低击。

(4)锤击沉桩时，应采用与锤、桩相适应的、适当弹性和厚度的锤垫和桩垫，并 在锤击过程中及时修理和更换，避免打坏桩。

(5)锤击沉桩应考虑锤击振动对新浇筑混凝土的影响，当混凝土强度未达到 5MPa，距新浇筑的混凝土30m范围内，不得进行沉桩。

(6)环境温度在-10℃以下时，应尽量避免进行钢管桩的锤击沉桩工作。

(7)插桩时应对准桩位，单动气锤应锁定于打桩架的导杆上，用柴油锤施工时 将铊帽压到桩顶上，桩身与锤轴线相重合即可压铊，待桩锤将桩身压入土中不再 下沉后，方可开始锤击。

(8)打混凝土桩时，应采用与桩的材料和结构相适应的桩帽及以柔性材料做 桩垫。如插桩稳桩时，发现桩顶不平，应加措施(如垫以木料或草袋、麻袋等)，使 桩锤平稳的压于桩头上。

(9)沉桩过程中应注意下列事项：

1)桩帽与桩周围应略有间隙，以便锤击时，桩可在桩帽内做微小的自由松动， 避免桩身产生过大扭转应力。

2)混凝土或预应力混凝土桩顶面应附有适合桩帽大小的桩垫，其厚度视桩垫 材料、桩长及桩尖所受抗力大小决定，以使锤的冲击力均匀分布到桩的整个顶 面上。

(10)沉桩过程中应注意防止桩的偏移，遇到下列情况应立即暂停，分析原因， 采取适当措施后方可继续沉桩。

1)贯入度发生急剧变化。

2)桩身突然倾斜、位移或锤击有严重回弹。

3)桩头破碎或桩身开裂。

在饱和的细、中、粗砂中连续沉桩时，易使流动的砂紧密挤实于桩的周围， 妨碍砂中水分沿桩上升，在桩尖下形成水压很大的“水垫”，使桩产生暂时的极 大贯入阻力。休息一定时间之后贯入阻力就降低。这种现象称为桩的“假极 限”。

在黏性土中连续沉桩时，由于土的渗透系数小，桩周围水不能渗透扩散而沿 着桩身向上挤出，形成桩周围的滑润套，使桩周摩阻力大为减小，但休息一定时间 后，桩周围水消失，桩周摩阻力恢复增大。这种现象称为“吸入”。

锤击沉桩发现上述两种情况时，均应进行复打，以确定桩的实际承载力。

桩的上浮有两种情况，被锤击的桩上浮和附近的桩上浮。对于前者，如使用 桩锤时，可将桩锤停留在桩头时间长一些;当用柴油锤时，如系空心管桩，桩尖不 要封闭，将桩内土排除，可减少桩上浮。无论何种情况，桩都应进行复打。

(11)斜坡上沉桩，应掌握桩的外移规律，并根据土质、坡度、水深、水流等情况 (斜桩尚应考虑自重的影响)，结合施工实践经验，桩身宜向岸移一定距离下桩，以 使沉桩后桩位符合设计要求。

(12)锤击沉桩应考虑锤击振动和挤土等对岸坡稳定或临近建筑物的影响，可 根据具体情况采取措施并对岸坡和邻近建筑物位移和沉降等进行观察，及时记 录，如有异常变化，应停止沉桩并研究处理。

(13)沉桩时，以控制桩尖设计标高为主。当桩尖已达设计标高，而贯入度仍 较大时，应继续锤击，使贯入度接近控制贯入度。

当贯入度已达到控制贯入度，应再锤入10cm左右或锤击30～50击，如无异 常变化时，一般可以说不是遇到障碍物等情况，此时桩尖标高与设计要求标高相 差不大时，即可停锤。若桩尖标高与设计规定标高相差过多时，则需要考虑桩的 侧向稳定是否足够，应与有关部门研究确定。

设计桩尖处为一般黏土或其他较松软土层时，则桩尖承载力占桩总承载力的 比例不大，桩侧摩阻力是主要因素，因此停锤时应以桩尖标高控制为主，以求沉入 一定的桩长。贯入度较大时，应继续锤击至接近控制贯入度。