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随着近二三十年我国经济实力、综合国力迅猛提高，建筑业也随之蓬勃起来，尤其是房地产业越发兴盛，建筑物建造速度也是越来越快。正是由于这种现状，施工中任何一个工序都被迫要求提高施工速度、压缩工期，以满足建设方的需要。当然这也得益于科学技术的发展、施工工艺的改进。基础工程在多数单位工程中都是占有较长工期的一个分部工程，尤其是当遇到基础底部杂填土或淤泥质土较厚持力层较深时，土层的处理非常消耗时间和资金，所以管桩成了不少设计人员的选择，静压先张法预应力管桩凭着运输吊装方便、接桩快、穿透力强、抗裂性好、定位准确、不易产生偏心、施工速度快、造价低、噪音小等优点更是成为首选。以下以一工程实例叙述静压先张法预应力管桩监控。
一、工程概况
某市某小区一期二标段工程，框架剪力墙体系结构11+1层，高度37.8m，共六栋。地质状况：第1层为杂填土，力学性质很差；第2层为淤泥质土地表下深2.4-4.9m，力学性能差；第3层为粉质粘土4.9-10.8m，力学性能较好(fak＝120kPa)；第4层为粘土(持力层)10.8-18m(fak＝180kPa)。本工程原址为芦苇塘后填埋，表层土质较差。该工程的桩基础设计采用先张预应力高强混凝土管桩(PHC)，直径为300mm，管桩壁厚70mm，混凝土强度为C80，单桩承载力特征值为400kN，施工采用两节桩焊接，每节桩长为7~12m，基础采用群桩上的整体筏板。
二、施工程序、方法及要点
该工程采用顶压式静力压桩机(YZY—400型)。
1、施工程序
静压管桩的施工程序为：测量定位－桩机就位—复核桩位－吊桩－桩身对中调直－静压沉桩－接桩－再静压沉桩－送桩杆送桩－终止压桩并移位。
2、施工要点
1) 静力压桩单桩竖向承载力，可通过桩的终止压力值大致判断，但因土质的不同而异。桩的终止压力不等于单桩的极限承载力。施工中采用压桩力和贯入度两个标准来控制(即双控)。根据设计要求最大压桩力为单桩承载力特征值两倍控制，贯入度为入持力层不小于1M；当压桩力以满足要求，桩身未进到持力层1M时可适当增加桩机配重继续沉桩；如压桩力未到，但桩身入持力层深度满足要求时可暂停压桩，待几天后进行复压。尚若以上两种情况均未有效，应及时将沉桩的相应数据真实准确的提供于设计人员给予合理的解决方案。
2) 垂直度控制，调校桩的垂直度是沉桩质量的关键，须高度重视。插桩在一般情况下先入土30-50㎝为宜，然后进行调校。桩机驾驶人员在施工长的组织、指挥下，掌握好双方角度尺两个方向上都归零点，使桩机纵横方向保持水平，调校垂直在规范允许值(偏差不得超过0.5%)以内才能沉桩。 逐节接桩时，上下桩节必须直接焊牢，上下桩节的中心线偏差不得大于5 mm，节点弯曲矢高不得大于1/1000桩长，且不大于20mm。在沉桩过程中施工员随时观察桩的进尺变化，如遇地质层有障碍物、桩杆偏移时，应分一二个行程逐渐调直。
3、沉桩路线的选择
预应力桩基施工时随着入桩段数的增多，各层地质构造土体密度随之增高。土体与桩身表面间的摩擦阻力也相应增大，压桩所需的压入力也在增大。为使压桩中各桩的压力阻力基本接近，入桩线路应选择单向行进，不能从两侧往中间进行(即所谓打关门桩)，这样地基土在入桩挤密过程中，土体可自由向外扩张，即可避免地基土上溢使地表升高，又不致因土的挤压而造成部分桩身倾斜，保证了群桩的工作基本均匀并符合设计值，该工程为群桩，施工时为尽可能地降低挤土效应影响施工采用从中间向两边逐排对称施打。若桩较密集且一侧靠近建(构)筑物时，宜从比毗邻建(构)筑物的一侧开始向另一侧施打。
4、管桩的连接方法
施工到底桩桩头露出地面0.5~1M时，暂停压桩，进行管桩接长，方法是：先清理桩头附着杂物，用干布擦去残留水分，然后将上下两节桩垂直对齐，再进行焊接。焊接时先用电焊在坡口周围均匀对称焊4~6点，待上下两节桩固定后卸去夹具，再正式由两名焊工对称、分层、均匀、连续的施焊，焊接层数不得少于2层，焊缝应饱满连续，待焊缝自然冷却8~10min后方可继续沉桩，同时控制节点矢高不得大于1％桩长。
三、监理人员监督部分过程
1、管桩进场检查
作为原材料、成品、半成品进场要进行检查、验收，对管桩的验收内容要符合GB13476-1999和JC888-2001，主要包括以下三个方面。
1）检查桩身垂直度，桩身不能有明显弯曲变形，抽查绕度不应大于中心线全长的0.5%，且外径均匀，无紧缩或鼓胀现象。
2）桩身完整性，外观检查应无蜂窝、露筋、裂缝等缺陷。对桩身外壁裂缝的检查有两种较为简单的方法，一是用清水泼于桩身，有裂缝处会出现明显水印；当对局部裂缝无法确定时可用丙酮检查，丙酮具有良好的渗透性和挥发性，能迅速查出细小裂缝的位置，并可用刻度放大镜读出裂缝宽度数据。因丙酮极易燃，检查时应注意防火。
3）桩头板质量，桩头板外观不应变形，板平面与桩身应垂直，不得有裂纹、翘边等现象，坡口应整齐、平滑，以此保证接桩的可靠性。
2、沉桩过程监测
沉桩过程主要控制桩体起吊、沉桩、接桩焊接、压力表读数。
桩身起吊环节相当关键，如果吊车司机稍不注意就会造成桩身裂缝，甚至断裂。还应注意起吊点的设置，一般情况下设计人员会给出相应位置数据。在吊桩时所有操作人员应离开起吊半径。
沉桩时不仅要求施工人员在桩机上对管桩进行垂直度的控制，同时使用一台经纬仪辅助控制垂直度。要求施工人员对沉桩全过程进行垂直度跟踪测量。
在接桩时必须要求施工人员对桩板坡口上的浮锈及污物清除干净，露出金属光泽，以确保焊接质量。手工焊接时第一层必须用Φ3.2mm电焊条打底，确保根部焊透，第二层方可用粗焊条(Φ4mm或Φ5mm)，每层间的焊渣必须清除干净才能再焊下一层，一般采用E4300~E4313型焊条，其质量应符合GB/T5117-1995的规定。焊接完成检查焊接处的饱满度，有无漏焊、虚焊、夹渣、气孔等缺陷，应满足《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001二级焊缝的要求。焊接完成还应在空气中滞留8min，再允许沉桩。严禁用冷水冷却或焊好即打，对接头钢箍及焊缝须涂刷防銹涂料。在打入土之前，对接头外露部分金属应再次涂刷防锈涂料。
压力表在施工前应进行校核，要有具备相应资质的检测单位出具检测合格证证明。建议施工单位使用油腔压力表，以减少桩机运行过程中的震动对压力表表读数的影响。因为不同桩机使用的压力表计量单位和刻度标示可能不同，施工时监理人员首先要了解压力表使用。压桩应控制好终止条件。施工结束后桩顶标高允许偏差为-50~+100mm，同时桩位偏差应符合建筑桩基技术规范(JGJ94-94)第97页表7.4.11中的规定。
四、沉桩遇问题及处理方法
该桩基工程在施工过程中遇到以下问题，现场采取了相应的措施：
1、部分桩的压桩力达到设计值的两倍，桩机有被顶起现象，为防止管桩断裂，当即要求施工班组暂停送桩；根据勘察报告还未能到达设计深度，现场采取给桩机增加6T荷载再继续施压，在接下来的沉桩过程，相关人员密切关注桩身的有无损坏迹象，结果为桩身完整并被送至相应标高，压桩力同时满足设计要求。
2、该工程部分区域淤泥质土较厚，此区域桩在沉入相应标高后未达到设计压桩力，随即通知建设单位，由建设单位联系设计人员，并由设计人员决定将该区域桩送到设计标高后放置48小时，待土体与桩身自然固结后再复压，复压后再决定如何处理。48小时后复压时压桩力均能满足设计要求。以此可以总结当桩进入这部分土体后利用桩身对土体的挤压，使该部分土体内部分水分流失，桩身和土体的固结加快，管桩的承载力也就在短时间内得以提高。
3、该工程某两个区域桩基施工时，局部压桩力已达到设计要求，桩身标高未到达设计标高，同样采用增加桩机配重压桩的方法，但仍未将桩送到设计标高，设计人员经过现场勘查和数据分析得出该区域地下存在少量粉质粘土层，根据这部分土层厚度决定分别采取两种方案处理，一是截桩处理，为不影响其他区域的桩的施工和桩机的行走，截桩面略低于场地土。截桩时先在桩身一周标出切割线，再采用专用切割机在桩身周边对称切割。同时按设计要求相邻两桩桩尖高差不得大于1M。二是在桩位进行取土引孔处理，首先精确定位，再安排人工使用洛阳铲去除浅层土，对较深粉质粘土使用勘探机钻进行机械取土，最后对原桩孔复测、定位，并沉桩。此种方法虽消耗一定的时间和费用，但很好的保证了桩的有效长度，使桩基质量得以确保。
五、监理过程还须注意的部分要点
桩基的使用虽然有效地解决了土的冻胀性、湿陷性、膨胀性等问题。但在施工时监理人员应知道当存在厚度大于2m的中密以上夹砂层时，不宜采用静力压桩，此时可告知业主与设计联系，采取一定的技术措施来解决。同时应考虑勘探点的分布与间距，当相邻两个勘点揭露出的层面坡度大于10%时，应适当加密探点。
当桩体穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土层时桩身垂直度的控制应尤为注意，检测不可忽视。另外在该土层桩身摩阻力变小，压力表读数不会有明显升高，
另外监理人员还应在每根桩施工完成后，要求施工班组用木板等抗压物对桩洞进行覆盖，以免人员误入，造成安全事故发生。
一、工程概况
某市某小区一期二标段工程，框架剪力墙体系结构11+1层，高度37.8m，共六栋。地质状况：第1层为杂填土，力学性质很差；第2层为淤泥质土地表下深2.4-4.9m，力学性能差；第3层为粉质粘土4.9-10.8m，力学性能较好(fak＝120kPa)；第4层为粘土(持力层)10.8-18m(fak＝180kPa)。本工程原址为芦苇塘后填埋，表层土质较差。该工程的桩基础设计采用先张预应力高强混凝土管桩(PHC)，直径为300mm，管桩壁厚70mm，混凝土强度为C80，单桩承载力特征值为400kN，施工采用两节桩焊接，每节桩长为7~12m，基础采用群桩上的整体筏板。
二、施工程序、方法及要点
该工程采用顶压式静力压桩机(YZY—400型)。
1、施工程序
静压管桩的施工程序为：测量定位－桩机就位—复核桩位－吊桩－桩身对中调直－静压沉桩－接桩－再静压沉桩－送桩杆送桩－终止压桩并移位。
2、施工要点
1) 静力压桩单桩竖向承载力，可通过桩的终止压力值大致判断，但因土质的不同而异。桩的终止压力不等于单桩的极限承载力。施工中采用压桩力和贯入度两个标准来控制(即双控)。根据设计要求最大压桩力为单桩承载力特征值两倍控制，贯入度为入持力层不小于1M；当压桩力以满足要求，桩身未进到持力层1M时可适当增加桩机配重继续沉桩；如压桩力未到，但桩身入持力层深度满足要求时可暂停压桩，待几天后进行复压。尚若以上两种情况均未有效，应及时将沉桩的相应数据真实准确的提供于设计人员给予合理的解决方案。
2) 垂直度控制，调校桩的垂直度是沉桩质量的关键，须高度重视。插桩在一般情况下先入土30-50㎝为宜，然后进行调校。桩机驾驶人员在施工长的组织、指挥下，掌握好双方角度尺两个方向上都归零点，使桩机纵横方向保持水平，调校垂直在规范允许值(偏差不得超过0.5%)以内才能沉桩。 逐节接桩时，上下桩节必须直接焊牢，上下桩节的中心线偏差不得大于5 mm，节点弯曲矢高不得大于1/1000桩长，且不大于20mm。在沉桩过程中施工员随时观察桩的进尺变化，如遇地质层有障碍物、桩杆偏移时，应分一二个行程逐渐调直。
3、沉桩路线的选择
预应力桩基施工时随着入桩段数的增多，各层地质构造土体密度随之增高。土体与桩身表面间的摩擦阻力也相应增大，压桩所需的压入力也在增大。为使压桩中各桩的压力阻力基本接近，入桩线路应选择单向行进，不能从两侧往中间进行(即所谓打关门桩)，这样地基土在入桩挤密过程中，土体可自由向外扩张，即可避免地基土上溢使地表升高，又不致因土的挤压而造成部分桩身倾斜，保证了群桩的工作基本均匀并符合设计值，该工程为群桩，施工时为尽可能地降低挤土效应影响施工采用从中间向两边逐排对称施打。若桩较密集且一侧靠近建(构)筑物时，宜从比毗邻建(构)筑物的一侧开始向另一侧施打。
4、管桩的连接方法
施工到底桩桩头露出地面0.5~1M时，暂停压桩，进行管桩接长，方法是：先清理桩头附着杂物，用干布擦去残留水分，然后将上下两节桩垂直对齐，再进行焊接。焊接时先用电焊在坡口周围均匀对称焊4~6点，待上下两节桩固定后卸去夹具，再正式由两名焊工对称、分层、均匀、连续的施焊，焊接层数不得少于2层，焊缝应饱满连续，待焊缝自然冷却8~10min后方可继续沉桩，同时控制节点矢高不得大于1％桩长。
三、监理人员监督部分过程
1、管桩进场检查
作为原材料、成品、半成品进场要进行检查、验收，对管桩的验收内容要符合GB13476-1999和JC888-2001，主要包括以下三个方面。
1）检查桩身垂直度，桩身不能有明显弯曲变形，抽查绕度不应大于中心线全长的0.5%，且外径均匀，无紧缩或鼓胀现象。
2）桩身完整性，外观检查应无蜂窝、露筋、裂缝等缺陷。对桩身外壁裂缝的检查有两种较为简单的方法，一是用清水泼于桩身，有裂缝处会出现明显水印；当对局部裂缝无法确定时可用丙酮检查，丙酮具有良好的渗透性和挥发性，能迅速查出细小裂缝的位置，并可用刻度放大镜读出裂缝宽度数据。因丙酮极易燃，检查时应注意防火。
3）桩头板质量，桩头板外观不应变形，板平面与桩身应垂直，不得有裂纹、翘边等现象，坡口应整齐、平滑，以此保证接桩的可靠性。
2、沉桩过程监测
沉桩过程主要控制桩体起吊、沉桩、接桩焊接、压力表读数。
桩身起吊环节相当关键，如果吊车司机稍不注意就会造成桩身裂缝，甚至断裂。还应注意起吊点的设置，一般情况下设计人员会给出相应位置数据。在吊桩时所有操作人员应离开起吊半径。
沉桩时不仅要求施工人员在桩机上对管桩进行垂直度的控制，同时使用一台经纬仪辅助控制垂直度。要求施工人员对沉桩全过程进行垂直度跟踪测量。
在接桩时必须要求施工人员对桩板坡口上的浮锈及污物清除干净，露出金属光泽，以确保焊接质量。手工焊接时第一层必须用Φ3.2mm电焊条打底，确保根部焊透，第二层方可用粗焊条(Φ4mm或Φ5mm)，每层间的焊渣必须清除干净才能再焊下一层，一般采用E4300~E4313型焊条，其质量应符合GB/T5117-1995的规定。焊接完成检查焊接处的饱满度，有无漏焊、虚焊、夹渣、气孔等缺陷，应满足《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001二级焊缝的要求。焊接完成还应在空气中滞留8min，再允许沉桩。严禁用冷水冷却或焊好即打，对接头钢箍及焊缝须涂刷防銹涂料。在打入土之前，对接头外露部分金属应再次涂刷防锈涂料。
压力表在施工前应进行校核，要有具备相应资质的检测单位出具检测合格证证明。建议施工单位使用油腔压力表，以减少桩机运行过程中的震动对压力表表读数的影响。因为不同桩机使用的压力表计量单位和刻度标示可能不同，施工时监理人员首先要了解压力表使用。压桩应控制好终止条件。施工结束后桩顶标高允许偏差为-50~+100mm，同时桩位偏差应符合建筑桩基技术规范(JGJ94-94)第97页表7.4.11中的规定。
四、沉桩遇问题及处理方法
该桩基工程在施工过程中遇到以下问题，现场采取了相应的措施：
1、部分桩的压桩力达到设计值的两倍，桩机有被顶起现象，为防止管桩断裂，当即要求施工班组暂停送桩；根据勘察报告还未能到达设计深度，现场采取给桩机增加6T荷载再继续施压，在接下来的沉桩过程，相关人员密切关注桩身的有无损坏迹象，结果为桩身完整并被送至相应标高，压桩力同时满足设计要求。
2、该工程部分区域淤泥质土较厚，此区域桩在沉入相应标高后未达到设计压桩力，随即通知建设单位，由建设单位联系设计人员，并由设计人员决定将该区域桩送到设计标高后放置48小时，待土体与桩身自然固结后再复压，复压后再决定如何处理。48小时后复压时压桩力均能满足设计要求。以此可以总结当桩进入这部分土体后利用桩身对土体的挤压，使该部分土体内部分水分流失，桩身和土体的固结加快，管桩的承载力也就在短时间内得以提高。
3、该工程某两个区域桩基施工时，局部压桩力已达到设计要求，桩身标高未到达设计标高，同样采用增加桩机配重压桩的方法，但仍未将桩送到设计标高，设计人员经过现场勘查和数据分析得出该区域地下存在少量粉质粘土层，根据这部分土层厚度决定分别采取两种方案处理，一是截桩处理，为不影响其他区域的桩的施工和桩机的行走，截桩面略低于场地土。截桩时先在桩身一周标出切割线，再采用专用切割机在桩身周边对称切割。同时按设计要求相邻两桩桩尖高差不得大于1M。二是在桩位进行取土引孔处理，首先精确定位，再安排人工使用洛阳铲去除浅层土，对较深粉质粘土使用勘探机钻进行机械取土，最后对原桩孔复测、定位，并沉桩。此种方法虽消耗一定的时间和费用，但很好的保证了桩的有效长度，使桩基质量得以确保。
五、监理过程还须注意的部分要点
桩基的使用虽然有效地解决了土的冻胀性、湿陷性、膨胀性等问题。但在施工时监理人员应知道当存在厚度大于2m的中密以上夹砂层时，不宜采用静力压桩，此时可告知业主与设计联系，采取一定的技术措施来解决。同时应考虑勘探点的分布与间距，当相邻两个勘点揭露出的层面坡度大于10%时，应适当加密探点。
当桩体穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土层时桩身垂直度的控制应尤为注意，检测不可忽视。另外在该土层桩身摩阻力变小，压力表读数不会有明显升高，
另外监理人员还应在每根桩施工完成后，要求施工班组用木板等抗压物对桩洞进行覆盖，以免人员误入，造成安全事故发生。