预应力高强混凝土管桩是采用离心成型，用先张法施加预压应力，混凝土强度等级不低于C80的管形桩，代号为PHC桩。常用的沉桩方法有锤击法和静压法。本省内常见规格如下表：
有关资料及本公司近十年来的工程实践经验都可表明，PHC桩具有如下优点： (1) 单桩承载力高，基础综合投资较少; (2) 成桩质量可靠，监理、检测方便; (3) 管桩规格多，设计选用灵活; (4) 成桩长度不受施工机械限制，持力层埋深变化大时可通过灵活搭配桩节来调整桩长; (5) 施工速度快，工期短，现场干净; (6) 桩身的耐打性和穿透力较强，接桩方便; (7) 桩节运输、吊装方便。
PHC桩虽然有上述诸多优点，但实际采用时也有其局限性，如不首先弄清楚，则不能做到正确、合理地应用，更谈不上做到可靠、合理、经济，而且往往会造成施工困难，甚至酿成质量事故，得不偿失。
PHC桩适用于持力层为较厚的强风化或全风化岩层、坚硬粘土层、密实碎石或砂砾层的场地，这些土层能使之进入一定的深度而成为端承摩擦桩以充分发挥其强度高的特点，从而提高桩的承载力和经济效益。必须着重指出且必须弄清的是，PHC桩一般可进入N=50～60强风化岩层1～3m，而不可能打入中风化岩和微风化岩，即使如此，其承载力也是绝对有保障的，其实，这也正是采用PHC桩可以减少桩长而节省投资的一个方面。就广州地区而言，许多地方的基岩埋藏较浅，约10～25m，且风化较为严重，残积层和强风化层厚达几米，而上部的覆盖层一般为填土层和冲积层，冲积层主要为淤泥层、粘土层、砂层等，这样的地质条件，最适合采用PHC桩作为桩基并且可以取得很好的经济效果。若采用人工挖孔或钻(冲)孔灌注桩，为了取得较高的单桩承载力，则必须使桩端嵌入中风化甚至微风化岩层，这样，常用桩长往往为20～30m，而采用PHC桩则桩长为20m左右便可达到较高的承载力。另外，人工挖孔桩在穿越淤泥层、砂层时易发生涌泥、流砂等事故，因而使施工难度加大，甚至无法施工。
不宜采用PHC桩的地质条件，主要有如下几种：
当桩尖碰到孤石、混凝土块、旧基础等障碍物时，沉桩则不能继续进行，造成桩长相差过大或者会发生倾斜、跑位、断桩、桩头打烂、桩尖破损等事故。因此，遇到这种场地而障碍物不能清除时，不应采用PHC桩。
当地层中间含有坚硬夹层而厚度不大，不能作为持力层时，不宜采用或应慎用。为了贯穿坚硬夹层，沉桩能量必须加大。对锤击桩来说，锤击数必须大大增加，这样有可能使桩身混凝土产生疲劳破坏或将桩头打烂;另外，经过强打以后，有的桩从表面看来并没有破损，但实际上已出现“内伤”，这对桩的耐久性和承载能力都造成不利影响。对静压桩来说，则往往会出现有的桩能贯穿夹层压下去，而有的则不能，这就有可能出现同一桩承台中桩长相差悬殊的情况。
有一些地层，其基岩表面的残积层、强风化层很薄，只有几十厘米厚甚至没有，而上面的覆土层较松软，在这种场地上打桩，桩尖穿越松软土层后不是进入有缓冲作用的残积层或强风化层，而是立即硬到坚硬的中(微)风化岩层，此时桩身的反弹力必然很大，于是容易出现桩头、桩尖打烂、桩身折断等情况。另方面，由于桩尖没有进入稳定的岩层，因而没有得到有利嵌固作用，当上面的覆土层比较松软(如淤泥)时，会出现两种情况：一方面桩尖容易产生滑动;另方面桩的长细比较大而稳定性差，受荷时容易折断。可见，即使能勉强成桩，其承载力也不能提高，因而是不经济的。
一方面，石灰岩的岩面往往没有明显的缓冲层，覆土层下面就是坚硬的岩面，属明显的“上软下硬，软硬突变”的地质情况。
另方面，石灰岩地区岩层中溶洞、溶沟、裂隙、石笋相当发育，岩面不平整，这样容易出现如下情况：由于桩尖是不能进入或穿透岩层的，当桩尖落在溶洞顶板而顶板厚度又较薄时，在桩传来的集中荷载长期作用下，顶板有可能坍塌;当桩尖遇到不平整的岩面时，受荷后很容易发生滑移，进而将桩扳断，或桩尖只有一部分落在岩面上而另一部分悬空，于是桩的承载力也很难保证;同一承台中，一些桩可能进入溶沟，而另一些则没有，这样造成桩长参差不齐，施工时很难配桩。
总之，在石灰岩地区采用PHC桩，无论打桩还是压桩，桩的破损率是相当高的，且质量也很难控制。
工程地质勘察是基础设计和选型的重要条件，也是确定基础施工方案的依据。错误的勘察必然会导致错误的设计，另外对施工方案的选择也会产生不利的影响。前些年我们在广州市芳村大道西地段进行区市政公司住宅楼的桩基施工时，根据工程地质报告设计采用锤击PHC桩是合理的，但实际打桩时频频发生断桩或桩尖打烂事故，经现场观察和试用其他厂家的管桩，发现工人的操作技术和管桩质量没有问题，原因是实际的地质情况并不是工程地质报告中所说的岩层表面为较厚的强风化粉砂岩，而是强风化层很薄，后改为静压法沉桩则较为顺利。
进行场地的岩土勘探时，钻孔的布置、钻探深度必须符合要求，钻探范围内的每一主要土层都要进行取样和测试。对选用PHC桩作为桩基的建筑工程，勘探应符合下列要求：
(1)勘探点间距宜取12～24m，且每个单位工程的勘探布点不应少于5个，但对一般性工程可酌情减少;当地层变化较复杂、持力层层面坡度超过10%时，勘探布点应适当加密。
(2)若持力层的情况比较简单时，一般性勘探孔的深度深入预计的持力层1～2m即可，而控制性勘探孔则应深入3～5m;若持力层的情况比较复杂时(如存在软弱夹层等不利情况)，则所有的勘探孔的深度均应深入预计持力层3～5m。这样，可更全面地了解持力层层面的坡度、厚度、岩土性状及桩端下一定深度内是否存在软弱夹层或孔洞等情况，以便于估算桩的承载力，预测桩的入岩深度和桩长，给配桩提供有利条件。
(3)各主要土层均应进行贯入度测试。其中遇中密～密实砂层，硬塑～坚硬粘土层、残积土层及全风化岩层，应约每2m测试一次;预计作为桩端持力层的(岩)土层约每1m测试一次，从这些数据中，有经验的设计人和施工人员就可判定管桩的可打性，选定进入持力层的深度，选择岩土力学指标和打桩参数，从而确定收锤(或终压)标准。
(4)工程地质报告应对建筑场地的不良地质现象，如岩溶、土洞等进行较详细的描述，这样有助于设计人员对桩基进行正确选型并确定桩端持力层。
从管桩使用的禁忌条件可知，场地填土时不应贪图一时的方便把孤石、旧基础、混凝土块等硬、大杂物也填进去，否则就是自找麻烦，到沉桩时处理起来既费时又花钱。另方面，不要回填软土，因为表土的强度不足时，不利于桩机(特别是压桩机)的行走与稳定。因此时设计、施工、监理等单位还未介入，望建设单位予以注意。
有些管桩出厂时质量是合格的，但到现场应用时却出现问题，这是运输、堆放不当造成的。管桩的长径比较大，混凝土属于脆性材料，因此吊装、运输、堆放、取桩各环节都必须按要求执行，动作不要过大，以免碰伤碰损。施工堆场要坚实、平整、两头应在距端部0.2倍桩长处各设一道垫木。现场采用拖拉法取桩时，管桩应单层排放，不提倡多于一层堆放，以免取桩时管桩跌落而损伤。
试验桩必须有代表性，且要选择在具代表性的技术孔附近，对试验桩的全过程必须进行仔细的观察及记录，认真分析，检查预定的打(压)桩参数及收锤(终压)标准是否正确。
较大面积打(压)群桩时，应从中心位置逐渐向外施打(压);根据桩的入土深度、宜先长后短;根据桩的规格，应先粗后细。这样，桩就比较容易打(压)下去，否则，土层的挤密效应，会造成后施工的中间桩、长桩、粗桩难以沉入预定的深度。
对于需要开挖基坑的基础(或地下室)，先开挖基坑后沉桩施工，当然可以减少桩顶的割桩浪费，避免送桩，但强烈的打桩震动有可能造成边坡土体液化而坍塌、滑移，土体的挤密效应有可能造成基坑围护结构的止水幕墙破裂而漏水。另方面，围护结构的约束作用又会加剧土体的挤密效应，从而造成地面明显隆起，先施工桩上浮。还有的场地，较为坚硬的表土被挖除后，坑底如出现软土时，则不利于桩机的行走。因此，对这类情况还应进行认真分析，有所取舍。
目前PHC桩的施工方法有锤击法和静压法两种。一般情况下，都可使桩达到预定的质量要求，但在某些特殊情况下还应有所选择(对打桩有特殊限制的地域除外)。
当场地有较厚的粗砂、砂砾隔层(6m以上)时，如采用静压桩则较难穿透，应选用锤击法为好，因锤击产生的强震可使砂砾层液化而阻力降低。上软下硬地段，即表面软土层较厚而下面的全风化、强风化层较薄时，选用静压法可减少桩的破损率。大吨位的静压桩机在地耐力不足的场地，如新填土、吹填土、淤泥地等易陷机。
桩帽应有足够的强度、刚度和耐打性。桩帽和桩头之间应设置弹性衬垫，其厚度经锤击压实后不宜小于120mm，在打桩期间应经常检查，不符合要求的要及时更换或修复。桩帽与桩锤之间也应设锤垫，厚度为150～200mm。
送桩作业时必须使用送桩器。送桩器应与管桩匹配，与桩头之间的接触面应设衬垫。
桩帽、衬垫、送桩器不符合要求时，易造成锤击偏心、桩头打烂。
目前PHC桩的接桩方法均为电焊焊接。上节桩就位要准确，上、下节桩段保持顺直，错位偏差小于2mm，为此，当就位不准时应起吊重新就位，不得用大锤横向敲打。建议下节桩设导向箍以方便上节桩就位，管桩对接前，上、下端头板表面应清刷干净，施焊应2～3个焊工对称进行，焊缝不少于二层，填满坡口，连续饱满。焊接好后要自然冷却10min后才能继续沉桩，以免焊缝遇地下水而冷脆，禁止为赶进度而焊完即打(压)。
无论打桩或压桩，当桩入土一定深度后，如停顿过久，则土体重新固结，再沉桩时往往很困难。当地层中有硬厚的粉土层、砂层等隔层时更应引起注意，要严格遵守重锤低击的原则，锤击要连续均匀，高锤冲击往往会导致桩被打坏。若因故停顿，开始再打时应低锤密击，使周围土体液化阻力降低时才正式打桩。为此，配桩时应力求避免在桩进入坚硬土层、持力层的阶段接桩。
施工时不得弄虚作假，要有专人对每一根桩的沉桩过程做好详细的记录，这是桩基验收和质量评定的重要依据。沉桩过程中要认真执行既定的施工方案，严格按试桩时各方所认定的标准收锤或终压。
打桩的最后贯入度或最后1m桩的贯入击数要在下列条件下测量方为有效： (1) 桩头完好无损; (2) 桩锤跳动正常; (3) 桩锤、桩帽、送桩器与桩中心线重合; (4) 桩帽衬垫厚度符合要求; (5) 在打桩结束前立即既定。
长度不同的桩，桩周摩擦力与端阻力所占的比例是不同的，一般地，桩长越大，桩周摩擦力所占的比例就越大;但对短桩或超短桩来说，端阻力所占的比例极大。因此，静力压桩施工时的终压条件，应有所区别，一般地，短桩的终压条件要比长桩严格。对于桩长大于20m的摩擦端承桩，终压时应以设计桩长控制为主，终压力值作为对照，可连续复压一次;桩长14～20m的中长桩，应以终压力满载为终压控制条件，可连续复压1～2次;桩长小于14m的短桩，则必须终压力满载连续复压3次以上;当桩长小于8m时，复压次数还应有所增加。终压时液压机构和夹具都必须工作正常，桩身完好无损。对于纯摩擦桩，应以设计桩长为终压控制条件。
有的桩基，本身的施工质量是没有问题的，但在某种特殊情况下，后续施工时如果疏忽，也会出现问题。
当地表软土层较厚时，开挖基坑时若一次开挖的深度较大，则易引发土层向开挖部位滑移，原来直立的桩受挤压可能发生倾斜。曾有某高层桩基，地下室基坑开挖后进一步开挖中心岛基坑时，发现周边的桩均匀向中心岛倾斜，原因地处厚淤泥层，中心岛采取无支护开挖，导致周边淤泥滑动而将桩压斜。
饱和粘性土、粉土地区的基坑开挖，宜在打桩全部完成后15d，让孔隙水压力大部分释放后进行，否则孔隙水压力向先开挖部位释放时很易引起土体的滑移而将桩压斜。
另方面，由于PHC桩的断面较小，挖土时必须避免沉重的挖掘机骑压或铲斗碰撞;一般情况下也不得借用工程桩作为锚桩。
对于需做静载试验的PHC桩，必须将桩头处理好并加固。由于切割后的桩断面往往平整度、水平度是有限的，这时可在桩头套加用薄钢板做成的圆箍，里面配2～3层钢丝网片，用高标号环氧水泥砂浆捣实，表面抹平，同时管桩顶部空腔内用细石混凝土捣满长度不少于0.3m;或将桩顶用砂轮进一步磨平(主筋如有上凸时也应磨平)，再将顶部用特制的钢板箍箍紧。由于某些静载试验单位贪图省事，事前没有将桩头进行必要的处理，所以荷载还未加满时往往由于应力集中桩头就先压碎了。
对于最终加载值，按规范要求是2Rk，而目前有相当多的设计人和试验单位均采用2R (Rk、R分别为单桩竖向承载力标准值和设计值)。按设计规范的规定，对于3桩以下(含3桩)桩承台，取R=1.1Rk;对于4桩以上(含4桩)桩承台，取R=1.2Rk。这样，最终加载值若取2R，则为2.2Rk或2.4Rk了，这是一个原则性的问题。对于一些承载力富余量不大的桩，用2Rk是合格的，但若采用2R就是不合格的，甚至被压坏了，这不是浪费吗(因为一般静载试验的目的并不是把桩压坏)?出了问题责任在谁是很清楚的。
设计和施工经验的不断积累、工法的不断完善及施工机械的不断改进，特别是近年来大吨位的静压桩机的问世，将使PHC桩的应用前景更加美好。
摘要：本文结合有关资料及笔者近年来的施工经验, 从PHC桩的基本特性出发, 对PHC桩桩基工程的质量控制及应予注意的常见问题作了综述。
关键词：钢预应力,高强混凝土,管桩桩基,质量控制
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