引言

预应力管桩作为现代建筑工程的基础承重构件，其承载力直接关乎结构安全。静载试验作为验证预应力管桩承载力的金标准，在承载力不足问题中具有不可替代的诊断价值。

一、工程及地质概况

成都某项目含4栋高层建筑，其中地上建筑面积约13.5万平方米，地下二层建筑，约6万平方米，地基基础设计等级为乙级，其中桩基施工采用预应力管桩。

拟建场地现为荒地，场区内大部分区域为弃土回填堆积形成，回填区域地形平缓，结合钻探资料及其收集的附近场地波速测试资料也进一步证实，场地内无断裂通过，该区域地质构造稳定，未发现新构造活动形迹，亦可不考虑隐伏断裂以及龙门山断裂带和龙泉山断裂的影响，属相对稳定地块，场地地貌单元属岷江水系Ⅲ级阶地，地层由第四系全新统人工填土层（Q4ml）、第四系中下更新统冰水堆积层(Q1+2fgl)之黏土、中砂、卵石及白垩系上统灌口组（K2g）。场地地下水类型为填土中的上层滞水和砂卵石层中的孔隙潜水，上层滞水赋存于浅部填土，其含水量较小且不稳定，受大气降水及地表水的直接补给，向坡面及垂直向下排泄，富水性弱，透水性弱，为相对隔水层，孔隙潜水是本场地主要的地下水类型，其水位埋藏较浅，水量丰富，对本工程基础设计和施工影响较大，第四系孔隙潜水略具承压性，场地地下水总流向自西北向东南，补给源主要是岷江水系及大气降水，各岩土层的工程特性指标建议值见表1：

表1各岩土层的工程特性指标建议值

二、管桩施工技术要求

本工程管桩设计桩型为PHC-500-AB-125-a，桩端持力层为中风化泥岩层，桩端进入持力层的深度不小于0.5m，单桩竖向抗压承载力特征值1800kN。

1.基础施工前，施工单位必须查明基础施工范围周围地下市政管网设施、地下构筑物等，避免对其造成不良影响。

2.施工放线以总图及建筑施工图为准，打桩前应先进行边界放线，仔细核对桩定位无误后,方可进行试桩施工，并在基桩施打的过程中进行复核。

3.预制空心管桩采用锤击法打桩。锤击法沉桩要求：桩基以贯入度控制为主，以桩长控制为辅，相关参数根据试桩经验确认。

4.工程桩应严格按试桩施工工艺(包括压桩机的配重、沉桩时间、压桩力等)、桩长及引孔进行施工。

5.工程桩施工过程要安排合理的施工顺序，采取必要的措施(如跳打、砂井等)消除孔隙水压力对沉桩及已施工基桩或邻近建筑物或地下管线的不利影响。

三、检测原理

本工程管桩施工完成后，需进行承载力试验检测，检测方法为单桩竖向抗压静载试验，试验目的是确定承载力是否满足设计要求，检测仪器为：500T千斤顶、静载荷自动记录仪、位移传感器、自动液压泵等。

通过单桩竖向抗压静载试验确定其承载力特征值，单桩竖向抗压静载试验按行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106-2014执行，最大试验荷载为3600kN（设计承载力特征值的2倍），试验采用慢速维持荷载法，分级荷载为最大加载量或预估极限承载力的1/10，其中第一级取分级荷载的2倍，加载反力装置采用压重平台反力装置，反力装置示意图见图2。基准梁具有足够的刚度，梁的一端固定在基准桩上，另一端简支于基准桩上，现场堆载照片见图3：

图1单桩竖向抗压静载试验示意图图2现场堆载照片

四、复检前检测结果分析

（一）检测结果

在静载试验前，通过低应变检测7#桩桩身完整性为I类，通过现场静载试验数据的计算处理、分析和解释，得到检测结果，其中7#桩在第8级3240kN荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍，且桩顶总沉降量超过40mm，其极限承载力应取前一级荷载值第7级2880kN，承载力特征值取1440kN（小于设计承载力特征值1800kN），静载荷试验曲线图如下图所示：

图3单桩竖向抗压静载试验曲线图

（二）原因分析

在得到该桩不合格数据后，认真核对了建筑和基础结构施工图、地质勘查报告、打桩记录等基础资料，初步分析不合格原因如下：

1.该管桩为纯摩擦桩，桩周实际摩阻力有可能小于地勘提供摩阻力。管桩外壁一般都很光滑，并且该桩周围小区域位于基坑旁边，基坑上部为沉淀池及施工车辆进出冲洗区域，导致该小区域长期受浸泡，在黏土地层桩基施工以及试验时，管桩的桩周实际摩阻力有可能小于地勘提供摩阻力。即使是沉管灌注桩，根据以往开挖经验，桩周壁一般都比较光滑，与相邻土体接触存在不紧密，导致桩周摩阻力极有可能降低。

2.管桩施工时，桩基以贯入度控制为主，以桩长控制为辅，通过与桩基施工作业队伍沟通，由于白天打桩机出现机械故障，根据施工作业计划，工期紧张，使得该桩施工时间为晚上下班前最后一根，时间仓促及夜间施工导致没有控制好终止压桩贯入度，桩底没能够进入设计的持力层。

3.根据相关规范，静载试验黏性土检测时间不得少于15天，饱和性黏性土检测时间不得少于25天，工期原因导致管桩施工完成后20天就开始静载抗压试验，这也是造成承载力检测不足的因素。

五、处理措施及复检后结果分析

（一）处理措施

通过对7#桩承载力不足原因分析后，采取了相应的处理措施，措施如下：

1.将该桩区域内被水浸泡过的黏土开挖至干燥状态，并用干燥的黏土进行换填夯实，在开挖过程中需尽量不要造成对管桩的扰动。

2.首先对复压各参数进行复核，随后进行复压，在相关单位见证下严格按照设计及规范标准进行，做好施工记录，控制好贯入度和垂直度。复压顺序如下：基坑回填、平整场地→第二次测量桩定位→机械挖桩头土方→桩基就位→人工清理淤泥或抽水→桩基复压→桩基移至另一桩位→机械回填原桩位土方、平整。

3.按照《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106-2014进行扩大比例检测，检测时间不少于25天，检测数量为2根，分别为复压后的7#桩及各方协商后指定桩。

（二）复检后结果分析

根据静载试验数据的计算处理、分析和解释，得到检测结果，7#桩及35#桩在3600kN荷载作用下，其Q-s曲线及s-lgt曲线均为缓变型，且总沉降量小于40mm，故极限承载力可取3600kN，其承载力特征值为1800kN，满足设计要求的1800kN，静载荷试验曲线图如下图所示：

图4 7#桩单桩竖向抗压静载试验曲线图

图5 35#桩单桩竖向抗压静载试验曲线图

通过静载试验在处理前后的数据对比，管桩单桩承载力得到显著提高，并达到设计要求，保证了后续桩基验收的顺利进行，由此发现，通过静载试验能够及时地发现单桩承载力的不足，施工单位在采取相应措施处理后再进行静载试验复检，能够有效对桩基施工质量进行控制。

六、结语

预应力管桩具有造价便宜，运输吊装方便，接桩快捷，成桩长度不受施工机械的限制，施工速度快，工效高，工期短，施工文明，现场整洁，成桩质量较为可靠诸多优点，随着应用越来越广泛，这就要求对施工过程及施工质量检测更加重视，尤其针对管桩单桩承载力静载试验，试验过程及报告处理严格按照规范规程执行，当发现承载力不足时，及时分析原因，找出问题，有效处理，必须保证在基础检测验收合格的基础上进行下一道工序。

参考文献：

[1]JGJ 106-2014.建筑基桩检测技术规范.

[2]刘占冲.基于静载试验的预应力管桩基础最终沉降量预测[J].建筑科学与工程,2020(07):71-71.

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[4]王强等.管桩成桩工艺系数及其承载力的探讨[J].建筑结构，2019,49(S1):811-814.

[5]郭金雪等.预应力管桩承载力不满足要求原因分析与处理方法[J].施工技术，2021,50(12):96-99.

作者简介：

李建（1987-），男，本科，地球物理学专业学士学位，主要从事建筑及市政工程质量检测、管理等工作。