对苏州地区桩基设计及施工的几点讨论
基础是建筑物最下部的承重结构，基础的设计与施工质量直接关系到使用人员的安危。由于苏州地区地质条件的特点，桩基础工程的应用极为普遍。下面就桩基的选型、施工谈谈自己的看法。
一、苏州地区气候、地质特点
1.1地形地貌
苏州市位于江苏省东南部，地处长江三角洲南缘的冲、湖积平原上，根据区域地质资料，本区第四纪以来地壳运动以沉降为主，接受堆积，形成广阔的堆积平原地貌，第四纪沉积物总厚度达180m以上。
1.2气象气候条件
苏州位于亚热带中北部，气候温暖湿润，冬季受西伯利亚冷高压控制，气候干燥寒冷，夏季受东南暖湿气流影响，天气温暖多变，春秋两季气候适宜，但春季有梅雨季，一般温凉多雨，而秋季则温凉较干，秋高气爽。由于本区受盛行的东南季风控制，因此，四季分明，降水充沛，无霜期长，日照充足，气候温和。
二、桩型的选择
桩基方案的优化设计是保证桩基安全可靠、经济合理的前提。
2.1考虑地质条件的影响
选择桩基形式要认真分析地质条件，根据土层分布特征，选用适宜的桩型。如果建筑场地存在硬土夹层，为穿过该土层应优先考虑钻孔桩。场地淤泥质土较厚，通常应采用能保证桩身质量的预制桩，由于技术及施工机械较为成熟、施工速度快且受气候环境影响小，这种桩型目前应用最为广泛。在强度高的硬粘性土或砂层不厚、地下水位较低、岩层分布浅而均匀的场地上就可以考虑采用人工挖孔桩。在桩基设计中持力层岩性的风化程度也是决定采用何种施工方法的重要因素。
2.2考虑上部结构荷载的影响
设计人员应根据建筑物荷载的不同定出适度的单桩承载力，此值过高会加大桩长、桩径，给施工造成困难、增大投资；过小不仅会增加桩数且往往不能充分发挥地基土的承载力也势必造成浪费。根据苏州地区的住宅类施工经验，建议7～l0层的建筑，设计单桩承载力宜在800KN以下，适宜于这类建筑物的桩型有夯扩桩、沉管灌注桩、预制混凝土桩。11～25层住宅建筑物尽量不采用钻孔桩，因其桩径大又属排土桩，摩阻力相对较低所以不经济，其单桩设计承载力宜为900～1600KN。对于良好持力层且深度不深，上部无较厚的软弱土层时，可采用振动沉管灌注桩或静压预制桩；持力层埋深较大时(超过30m)，可选择锤击预制桩或大吨位静压预制桩(300t以上桩机)。
2.3考虑不同施工工艺特点
现在桩基施工工艺较多，不同的施工工艺都有各自的特性，选择桩型和施工方法时，应扬长避短，充分发挥有利的一面。常用的桩基础施工工艺有：静压预制桩、打入式预制桩、振动沉管灌注桩、夯扩桩、锤击沉管灌注桩、钻孔灌注桩、人工挖孔桩、引孔静压桩。
三、预应力管桩施工工艺简介
苏州水墨三十度工程位于钟园路以南、钟南街路以西，总建筑面积约为38万平方米，由25层、11层住宅楼，商业用房，地下车库组成。该建筑群地基基础设计等级为乙级，单体楼采用预应力砼管桩，采用静压法施工。
3.1管桩施工工艺流程
3.2管桩施工时间分析
以单桩长28m为例，在施工中采用静压式桩基沉桩。静压式桩基移机、就位、对中约为8分钟，压桩、送桩、接桩约为32分钟，则单桩作业时间约为40分钟。
3.3静压管桩施工质量控制
1、吊桩
管桩吊装采用两支点法或两头勾吊法，且绳索与桩身水平夹角尽量成900。桩身起吊，应匀速平稳，桩吊至预定高度后，缓慢直立喂向桩机。严格控制桩身垂直度，并在距桩机的正面、侧面，90°的二个方向，距压桩机15～20米处设置2台经纬仪，用以观察桩身垂直情况，底桩插入时的垂直度误差不得大于0.5%。对中调整后方可压桩，此时注意观察偏差与位移，有情况及时调整。
2、插桩、压桩
插桩时应对准桩位，使桩机调整到准确位置，并保持桩机在水平位置，保持桩尖垂直压入土层。管桩插入时应使桩帽或送桩器与桩身在同一中心线上。
压桩过程中，操作人员应经常观察压力表，控制压桩阻力，调节桩机静力同步平衡，避免偏心。压桩过程中，应控制沉桩速率，以减少地基土中空隙水压力的增长速率，防止对周围土体及相邻桩产生挤压，造成土体隆起至相邻桩产生偏移。为防止桩出现挤压而产生偏移，应根据施工现场位移及挤土的实际情况，严格控制施工速度，确保工程质量。在进行同一根桩压桩过程中，应一次性连续压到底，接桩、送桩应连续进行，尽量减少中间停歇时间，防止周围土固结，增大沉桩阻力。
3、接桩
施工过程中因需要接桩，应遵循以下的施工方法：
○1接桩宜在桩头高出地面0.5～1.0m进行。
○2桩节拼接成整桩采用端板焊接联接，焊接前应先确认管节是否合格平整，端板坡口上的浮锈及污物应于焊接前用磨光机进行打磨清除干净。
○3焊接采用二氧化碳气体保护焊机二台进行对称焊接，拼接处坡口槽的电焊应连续对称进行环缝焊接，并采取措施减小焊接变形，正确掌握焊接电流和施焊速度，每层焊接厚度应均匀，坡口槽的电焊必须满焊，电焊厚度高出坡口1mm。焊缝每层检查，焊缝不宜有夹渣、气孔等缺陷，并满足有关焊接规范的要求。
○4焊接接桩结束后，需自然冷却一段时间再进行压桩施工。
○5有风、雨天和气温较低条件下的接桩焊接施工应有可靠的防护措施。周围和顶部设置挡风挡雨布棚。
4、验收
施工完毕后，须对桩的实际位置、桩顶标高、桩静载、桩动载等进行实测，提交桩位竣工图及施工自检记录、施工压桩记录等桩基施工资料。
四、对预应力管桩设计和施工的几点讨论
4.1压桩力与承载力的关系
1、概念不同：压桩力是沉桩过程中使桩能贯入土层所施加的静压力，主要来自压桩机克服的桩尖土层的抗冲剪阻力，是一种破坏土层的极限荷载；单桩承载力是沉桩完成后该桩能保持正常使用时可承受的最大荷载，主要来自桩侧土的摩阻力和桩端土的支承力，是一种利用土层支承力和摩擦力的容许荷载。
2、数值大小不同：压桩力包括桩尖土层阻力和桩侧土层的滑动摩擦力，且主要是桩尖阻力；单桩承载力包括桩端土支承力和桩侧土的摩阻力，且一般是桩侧摩阻力大于桩端土支承力。单桩承载力可大于压桩力，但也可小于压桩力。
3、两者联系：可以认为压桩力大说明该桩所受到的桩端土层的阻力及下卧土层的强度也较大，这样桩端土层的支承力也会较大，从而使桩的承载力也相应较大。
4.2桩基设计中静载荷试验的重要性
目前的桩基础设计过程，往往受到时间的约束首先根据地质报告提供的参数确定单桩承载力设计值，根据这个估算的单桩承载力直接进行桩基础设计并施工，等工程桩施工结束后再挑选试桩进行静载荷试验。这个过程具有相当的不科学性，结果符合估算要求，则皆大欢喜，否则因工程已施工完毕补桩也会很困难，且有时因地质报告有出入会给施工中带来相当的不便。
4.3预应力管桩常见事故及其处理办法
1、常见预应力管桩事故为类：
○1测量放线错误，导致整个建筑物错位或桩位偏差过大。
○2单桩承载力达不到设计值。
○3断桩，包括桩身断裂和桩头断裂。
○4预制桩身倾斜。
○5沉桩深度不足。
○6挤土效应使土体上涌，管桩上升但未断。
2、常用的事故处理方法有扩大承台法、改变施工法、修改设计法、复合地基基础法、减少挤土效应及综合处理法。
五、结论与建议
通过对静压管桩的施工工艺的了解，结合苏州的地质气候情况，可以得到如下结论：
1、静压桩施工具有无噪音、成本低、速度快和可以直观沉桩全过程的优点，在苏州地区适宜采用，是一种较好的选择。
2、压桩力与桩的承载力是两种不同的概念，桩基设计中静载荷试验有着重要的意义。
3、在预应力管桩的应用中，需了解清楚有关地质资料，掌握适当的施工方法，才能减少不必要的工程事故，创造经济效益。