摘要：锤击预应力管桩爆桩常见原因如：地质因素，桩自身因素，施工因素.

本文结合工程实例分析提出了预防措施，以便于避免爆桩现象。

关键词：锤击沉桩；爆桩；原因分析；应对措施

1工程概况

某电厂二期工程基础采用PHC管桩，桩型为PHC-600B-130型，一标段共约2300根桩，其中烟囱区域共计148根，桩长22m、24m，以⑥细中砂为持力层，平均送桩深度为2.8m，采用锤击法沉桩，桩锤采用DD105型导杆式柴油锤。

地基土构成及特征：工程场地内勘察深度范围内的地基土主要分布有第四系上更新统颖上组（Q3y）、中更新统临泉组（Q2L）和下更新统太和组（Q1t）地层，其自上而下的分布情况描述如下：

⓪填土（Q4ml）：杂色，成分以黏性土等为主，含植物根茎和腐殖质，局部夹建筑垃圾。施工场地内地表广泛分布有厚度约10～20cm的水泥硬化地面。

①黏土（Q3yal+pl）：灰黄色，可塑，含氧化铁结核及植物根茎，层厚一般为0.4～1.7m。静力触探试验锥尖阻力qc为1.20MPa，全厂分布。

②黏土（Q3yal+pl）：褐黄色，硬可塑～硬塑，厚层状，土质均匀，含氧化铁及铁锰质结核，具少量灰白色高岭土网纹。切面光滑，稍有光泽，干强度韧性高。下部偶夹姜结石，粒径一般为1～3cm。层厚一般为3.6～9.5m，顶板标高在20.90～22.30m。静力触探试验锥尖阻力qc为2.10MPa，全厂分布。

②1粉质黏土（Q3yal+pl）：灰黄色，软塑～可塑，干强度韧性一般，夹薄层粉土，局部富集。层厚一般为0.5～2.2m，顶板标高在15.06～18.05m。静力触探试验锥尖阻力qc为1.20MPa。该层为②层的夹层或位于②层底部，在场地内分布较广，局部缺失。

③粉土（Q3yal+pl）：灰黄色，湿，稍密～中密，含氧化铁，混云母、贝壳碎屑，摇振反应中等，夹少量姜结石。层厚一般为1.1～5.3m，顶板标高在12.20～16.95m。静力触探试验锥尖阻力qc为4.90MPa，标贯击数11击，全厂分布。

④粉质黏土（Q3yal+pl）：灰黄色，可塑，含铁锰质结核，切面光滑，稍有光泽，干强度韧性中等，夹薄层粉土。层厚一般为1.3～5.3m，顶板标高在9.37～12.62m。静力触探试验锥尖阻力qc为1.60MPa，全厂分布。

⑤1粉土（Q3yal+pl）：灰黄色，湿，稍密～中密，含铁锰质结核和云母碎屑，摇振反应中等，局部夹粉质黏土及粉砂，具水平层理。层厚一般为2.5～7.8m，顶板标高在6.37～9.94m。静力触探试验锥尖阻力qc为4.15MPa，标贯击数13击，全厂分布。

⑥细中砂（Q3yal+pl）：灰黄色、灰色，饱和，密实，主要组成为长石、石英颗粒，其次为云母碎屑，夹姜结石和少量贝壳碎屑。摇振反应迅速。层厚一般为6.9～19.0m，顶板标高在-7.60～4.96m。静力触探试验锥尖阻力qc为23.40MPa，标贯击数42击，全厂分布，层位有一定起伏，场地西部埋藏稍深，厚层状分布。

⑦粉质黏土（Q2lal+pl）：灰黄色、灰绿色，硬塑，中厚层状，切面光滑，稍有光泽，干强度韧性中等，含姜结石（粒径1～3cm），混铁锰质结核，含云母和少量贝壳碎屑，灰白色高岭土条纹。层厚一般为3.9～14.4m，顶板标高在-15.18～-5.85m。静力触探试验锥尖阻力qc为4.00MPa，全厂分布。

2针对本项目爆桩原因分析

本项目烟囱区域施工时，出现爆桩头现象，桩头破损出现在桩尖进入⑥细中砂时，而且锤击数不高，锤击数为628击。

根据勘察报告，本项目持力层为⑥细中砂，标贯击数42击。在锤击沉桩过程中，此层较难沉桩，锤击数明显增大。

仔细分析各种可能原因后，根据桩头爆裂情况，明显管桩往一侧破碎，应为受力偏心产生集中应力导致，且施工时发现送桩器来回跳动。

根据建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）7.4.12条：送桩器及衬垫设置应符合下列规定：

（1）送桩器宜做成圆筒形，并应有足够的强度、刚度和耐打性。送桩器长度应满足送桩深度的要求，弯曲度不得大于1/1000；

（2）送桩器上下两端面应平整，且与送桩器中心轴线相垂直；

（3）送桩器下端面应开孔，使空心桩内腔与外界连通；

（4）送桩器应与桩匹配。套筒式送桩器下端的套筒深度宜取250～350mm，套管内径应比桩外径大20～30mm，插销式送桩器下端的插销长度宜取200～300mm，杆销外径应比（管）桩内径小20～30mm。对于腔内存有余浆的管桩，不宜采用插销式送桩器；

（5）送桩作业时，送桩器与桩头之间应设置1～2层麻袋或硬纸板等衬垫。内填弹性衬垫压实后的厚度不宜小于60mm。

结合以上综合分析可得，爆桩最主要的原因为送桩器选用不合适，应对措施应将目前使用的平底送桩器换为套筒式送桩器。

3针对本项目爆桩的改进措施建议

3.1对送桩器进行调整和优化设计

本项目使用的是平底送桩器，换成套筒式送桩器，套筒深度为250mm，内径为620mm。此套筒包裹住管桩桩头，有效的固定送桩器，套筒式送桩器头部焊一圈弧形钢板起导向作用，减少拔出时土的阻力.为减小冲击力，加设桩垫在送桩器套筒内加设桩衬垫。采用布质桩垫，耐打性好、弹性强、易于安装和拆卸，桩垫直径为620mm，厚度为50mm。在施工过程中，要定期检查桩垫的平整度和完好率。

3.2加强管桩内在及外观质量控制

（1）对制桩单位应进行考察论证并将考察情况汇总成考察报告，考察企业质保体系、质量控制情况以及生产制作现场原材料的质量、张拉设备及蒸养设备、从业人员上岗证书等；

（2）考察后，应根据桩施工情况进行中间突击检查，如果工程施工中连续出现因桩质量的问题爆桩后，建设方、监理方、施工方应一起到桩厂进行反复考察，并对桩厂作出严格要求；必要时提出管桩监造方案，并派专人到管桩厂家生产现场，按照方案程序对管桩的原材及生产工艺进行监督检查。

（3）加强对进场管桩的检查验收。

按照《先张法预应力混凝土管桩》GB13476-2009中的规定，对进场的管桩严格进行外观质量检查，包括：壁厚、端板平整度、桩头混凝土的饱和度，桩套箍处是否出现漏浆、空洞，镦头是否高出端板等。

3.3根据土层情况合理控制档位

根据岩土工程勘查报告书，了解各土层的土质、层厚、深度、标贯击数及压缩系数等，并且让技术人员、施工人员扎实掌握各土层情况。

在施工过程中，当桩尖穿过软土层进入硬土层或穿过硬土层突进下卧软弱土层时，将档位严格控制在1档，严禁使用3档、4档，这样可减小桩锤对管桩桩头的冲击力，使得桩头处拉压叠加应力减小，从而降低桩头破损的概率。

3.4针对地层问题引起的爆桩采取针对性措施

层厚大、密实度高的砂层，沉桩困难，可采取原位引孔取土的措施以减小沉桩阻力。引孔机械采用螺旋钻机，引孔直径为桩径的1/3～1/2，深度以穿过砂层为准，引孔取土后立即进行沉桩。

3.5加强施工过程中垂直度、端部错口、桩端间隙、焊接质量等关键节点的检查，确保符合规范要求，操作人员、质量检查人员做好节点的自检、互检、专职检查工作。

4结论

准确找到了引起桩头破损的主要原因，制定了着实有效的预防措施。通过措施的实施，在后期施工定能取得了理想的效果。

参考文献

[1]喻祥武，丁杰，锤击预应力管桩爆桩分析与处理，中国水运，第12卷第5期

[2]林建军，PHC工程管桩断（烂）桩问题的分析，西部探矿工程，第2003.01期