静压预应力管桩载荷试验异常沉降的原因分析及复压处理.pdf

静压预应力管桩载荷试验异常沉降的原因分析及复压处理--

静压预应力管桩载荷试验异常沉降的原因
分析及复压处理

摘要：静压预应力管桩施工方法因其有广泛的地质适应性及无噪音、
无震动、无污染、速度快、质量容易控制等优点,已越来越多地得到建筑界人士
的认同，得到了广泛的应用。但越取越高的单桩设计承载力和不合理的工期，给
桩基施工带来了很大的挑战和问题，应引起各方的注意。本文根据工程实例，对
一组预应力混凝土管桩竖向静载试验异常沉降进行原因分析，并据此总结了今后
设计和施工中应注意的问题。
关键词：预应力管桩;静载;沉降
1工程概况

汕头市某新校区工程为五层建筑面积14500m2，基础采用预应力管桩基
础，双桩承台，布桩平面系数为2.6%。Φ;400（壁厚90mm）、Φ;500（壁厚100mm）
的设计单桩竖向承载力极限标准值分别为3100KN、4300KN，而设计终压值只为
2500KN、3500KN，约为设计单桩竖向承载力极限标准值的80%。按照管桩公司提
供的数据，设计单桩竖向承载力极限标准值接近桩身容许承载力。
根据地质勘察报告，场地岩土层分布从上到下分别为：

首先，按照规范中对工程桩的抽检要求，对照地勘报告，工程桩施工完
成并满足规范规定的时间间歇后，随机对两根桩进行竖向载荷试验自检。该新校

区的1#楼桩基础按设计要求的终压力值（Φ;400管桩终压值为2900KN，Φ;500
管桩为4100KN）进行施工完成隔7天后进行复压抽查发现有些桩桩的承载值达
不到设计要求，且出现桩身下沉情况，其中一根Φ;500桩加载到六级时沉降突

然加大，桩身开始滑行下沉，至沉降量达500.77mm后压力值才达到设计要求的
终压力值为4100KN；另一根径Φ;400桩，加载到六级时沉降突然加大，桩身开
始滑行下沉，至沉降量达800.77mm后压力值才上升达到设计要求的终压值为
2900KN，沉降量达达到908.91mm。经查施工记录，以上两根桩自施打完成到竖
向静载荷试验间歇时间(以下简称为间歇时间)均为7天，施工过程正常。因此决

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静压预应力管桩载荷试验异常沉降的原因分析及复压处理--

定对已施工完成的78根桩进行复压检查，结果11根桩出现压力值达不到设计要
求，其余67根桩压力值达到设计要求。根据地质资料判断为不下沉的67根桩，
桩尖基本能进入中砂层界面或进入该层，选择复压会出现下沉的27#桩（Φ;400）
和不会下沉的47#桩（Φ;500）两根桩进行静压试验，采用静压桩机作为静载荷
试验工具，在第七级至第九级又稳定均匀沉降，最终27#桩（Φ;400）沉降量为

34.74mm，残余19.50mm。最终47#桩（Φ;500）沉降量为29.55mm，残余14.98mm。
经两根桩进行静压试验结果合格，复压检查后桩的承载值达到设计要求。
3原因分析
3.1试验时间

根据《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002附录Q单桩竖向静载荷试
验要点Q.0.4条规定：开始试验时间：预制桩在砂土入土后7天后；粘性土不得
少于15天；对于饱和粘性土不得少于25天。本工程由于工期十分紧迫，竖向静
载荷试验沉降异常的两根桩都在施打完成后7天进行试验的。由于桩侧阻力大部
分由饱和粘性土承担，间歇时间太短，桩周土未充分固结，其抗剪强度不能得到
充分恢复和发挥，导致桩的承载力达不到要求。
地质条件相同，桩端持力层未存在粘土薄层、间歇时间为7天、静载荷

试验合格的桩的试验曲线图。其Q-s曲线较陡，s-lgt曲线显示在加载到七级之
后比前几级有较大的沉降，说明桩周土固结不充分，可以近似地认为桩侧阻力占
桩极限承载力标准值的70%。与事故桩的情况相似。
根据有关文献，桩侧摩阻力主要由粘土层承担的工程桩，如桩的设计极

限侧阻力qsik取值较规范表值高出不多（如本工程），则间歇时间为14天时侧
阻力可达qsik的90%以上，最终侧阻力可比规范表值高出40-50%。此次复压处
理，沉降量大于20mm的桩从压桩到复压的间歇时间均小于15天；间歇时间大于
20天的桩的的复压沉降量均小于10mm，属于正常沉降；间歇时间大于25天的桩
的复压时都有不同程度（-1～-14mm）的反弹。说明桩周土的充分固结可以大幅
度地提高极限侧阻力。
经过复压处理、间歇时间为33天、较有代表性的桩的静载荷试验曲线

图。其Q-s曲线较平缓，可以说明桩周土固结较充分，按地质考虑桩的承载力还
有较大余地。s-lgt曲线在加载到九级之后比前几级有较大的沉降，从曲线分析

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桩侧摩阻力约占桩极限承载力标准