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[摘要]桩基工程桩位偏差一直是工程施工中存在的主要质量问题之一，本文以预应力管桩为例阐述对桩位偏差的控制，以供参考。
[关键词]管桩施工 桩位偏差 控制
[中图分类号] TU473.1+2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-11-218-2
随着我国经济的迅猛发展，建筑业发展也日新月异。由于结构及地基承载力的要求，越来越多的高层建筑、桥梁及水工建筑的基础都采用桩基础。实际工作中由于人员素质、仪器设备、测量方法、施工工艺、场地作业环境等多方面的原因，导致部分桩基验收时桩位偏差过大，超出设计及规范要求。为保证结构安全，建筑设计师对偏差超出规范的桩基采取补桩、加大承台梁等补救措施，造成项目的工期延长、效益受损。为此，加强桩位偏差的控制就显得尤为重要。我们知道，保证桩位的准确性不仅需要测量定位的准确，同时施工过程中还要及时动态跟踪检查和纠偏。本文从测量专业技术理论方面结合施工过程控制对钻孔桩桩位偏差提出针对性的控制措施。
1桩基施工允许偏差
桩位的竣工验收允许偏差m允是由测量误差m测和施工误差m施组成，其中测量误差m测包括控制测量误差m控和桩位放样误差m放。《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）规定，以预应力管桩为例，桩桩位允许偏差m允见下表：
注：H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离，d为桩设计直径，单位为mm。
在实际施工中，必须根据上述允许误差的大小，采用“等影响原则”、 “或略不计原则”等，在控制测量、桩位放样、施工之间进行误差分配，以确定测量、施工的最大允许误差，从而根据它来制订测量、施工桩位偏差控制方案。
2施工控制网的建立
在桩基础施工前，根据施工图纸和红线桩，布设测量控制点。《工程测量规范》（GB500026-2007）规定，根据建筑物的设计形式和特点，布设成十字轴线或矩形控制网，也可根据钻孔桩项目场地情况，控制网形式可灵活布设成导线网或三角网，为了保证测量控制点的精度，其技术要求应符合下表的规定：
所有的场地内控制点可能因施工而被破坏无法保存，为了满足桩基施工及后续工序土建施工的需要，控制点应引测到场地外坚固稳定、使用方便、便于保存的地方。
3桩位的施工放样
桩位放样是以测量控制点为基础，将桩基平面图上的桩位测定到实地，《工程测量规范》（GB500026-2007）规定，桩基测量放样的允许偏差见下表：
3.1桩基测量放样前，应做好以下工作
（1）仔细阅读桩位平面布置图纸，检查图纸尺寸，尤其要注意桩位偏离轴线、分段轴线与总轴线长度的检查，对不明确或设计尺寸有错误的地方，及时报设计单位明确或变更。有些项目由于工期紧，实际施工过程中会分期出图，前后出图所采用的坐标系统可能有差异，应特别注意图纸之间的坐标系统符合性。
（2）图纸经阅读准确无误后，对桩位进行不同桩径的分类编号，编号时测量人员应同技术人员一道，按一定次序编号，不得遗漏或重编。
（3）为了便于放样，要求采用统一的坐标系统，按图纸对所有桩位坐标进行准确计算，并结合电子图逐一核对，确保准确无误。特别要提醒的是，测量人员往往图省事，直接从桩位电子图上摘取坐标，又不按照施工图纸进行复核就使用，往往造成桩位坐标数据错误而导致放样错误。
（4）放样前，应按精度要求配置测量仪器，测量仪器应定期送检。测量仪器灵敏度高，使用时严格执行操作规程，避免仪器的日晒雨淋，使用完须按规定进行擦拭和保养，保持测量仪器的完好。
3.2桩位常用的放样方法
常用的测量放样方法主要有：
（1）直角坐标法：利用点位之间的坐标增量及其直角关系进行点位放样的方法。
（2）极坐标法：利用点位之间的边长和角度关系进行放样。
（3）坐标法：利用点位设计坐标用全站仪或GPS技术进行点位放样。
（4）其它方法：包括距离交会法、角度交会法、和角边交会法。
随着测量仪器的发展，由全站仪替代了经纬仪测角、钢尺量距放样方法，实际过程中桩位的测量放样主要使用坐标法，在控制点设站，利用桩位坐标进行桩位放样。而距离交会法主要用于两个相邻桩位之间放样后的距离检校，及时发现粗差。
4预应力管桩施工中的桩位偏差控制
与测量误差相比，由于施工机械、施工场地、施工顺序等原因，施工误差往往比测量误差大得多。下面以静压预应力管桩为例说明施工桩位偏差的控制方法：
（1）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）规定，管桩设计的最小中心距≥3.5D（D为设计桩身直径），我们知道，管桩属于挤土桩，相邻桩距离小于规范值时。由于挤土效应容易引起桩位偏移。
（2）由于预应力管桩施工静压机械自重大，对场地要求高，而管桩设计以多桩承台为主，为此每根桩施工前应复测桩位，使单排桩或群桩中的边桩桩位放样误差控制在10mm以内，群桩桩位放样误差控制在20mm以内。
（3）选择合理的压桩速度和顺序，减少挤土效应造成的管桩偏位。施工过程中应根据地层情况、基础形式、布桩情况等选择合理的施工机械，并按规范要求控制沉桩速度和单日成桩量。同时优化打桩施工方向和施工顺序，对于群桩可由中间向四周施工。应尽量避免桩机反复行走，扰动地面土层。工程桩施工中，对挤压情况可能造成测放桩位偏移，应经常复核，必要时可开挖验证由于成桩速度和顺序造成的桩位偏差，并根据检查情况采取进一步的桩位偏差控制措施。
（4）施工中控制好桩的垂直度不大于1%。垂直度一方面关系到桩的承载力，同时如果垂直度偏差过大，而设计的桩顶标高比施工地面低很多时，容易造成由于垂直度偏差引起桩顶位置平面偏差的超限。假设某项目桩顶标高离地面5m，桩机在地面施工，垂直度偏差为1%，则由于桩机垂直度偏差造成开挖后的桩位偏差就达5cm，仅此一项就直接造成桩位偏差接近规范规定的允许偏差。为此，对于设计桩顶离施工地面距离较大时，应提出针对性的垂直度控制措施，严格控制桩机垂直度偏差。
（5）桩压好后桩头高出地面的部份应及时截除，避免机械碰撞或碾压，造成桩位偏移。
5土方开挖过程中的桩基成品保护
桩基工程结束后，桩基施工单位应安排专人负责开挖验收工作。如土方用机械开挖，而桩顶开挖部分为软塑状土，桩顶受到机械挤压时，很容易造成桩位的偏移甚至桩身的折断。为此应加强对管桩的成品保护工作。
6竣工测量
桩基工程土方开挖混凝土垫层浇筑后，施工单位会同监理单位、建设单位对施工结束的桩顶逐一进行平面位置验收测量，并将实测位置标注在图纸上，同时绘制竣工平面图。对实测桩的平面位置超出规范和设计规定要求的，报请设计部门进行加固处理。
7结束语
总之，造成预应力管桩桩位超限的原因很多。在做好测量放样工作的同时，应重点加强施工过程和土方开挖的管理，使桩位的偏差控制在规范要求的范围内。
[关键词]管桩施工 桩位偏差 控制
[中图分类号] TU473.1+2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-11-218-2
随着我国经济的迅猛发展，建筑业发展也日新月异。由于结构及地基承载力的要求，越来越多的高层建筑、桥梁及水工建筑的基础都采用桩基础。实际工作中由于人员素质、仪器设备、测量方法、施工工艺、场地作业环境等多方面的原因，导致部分桩基验收时桩位偏差过大，超出设计及规范要求。为保证结构安全，建筑设计师对偏差超出规范的桩基采取补桩、加大承台梁等补救措施，造成项目的工期延长、效益受损。为此，加强桩位偏差的控制就显得尤为重要。我们知道，保证桩位的准确性不仅需要测量定位的准确，同时施工过程中还要及时动态跟踪检查和纠偏。本文从测量专业技术理论方面结合施工过程控制对钻孔桩桩位偏差提出针对性的控制措施。
1桩基施工允许偏差
桩位的竣工验收允许偏差m允是由测量误差m测和施工误差m施组成，其中测量误差m测包括控制测量误差m控和桩位放样误差m放。《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）规定，以预应力管桩为例，桩桩位允许偏差m允见下表：
注：H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离，d为桩设计直径，单位为mm。
在实际施工中，必须根据上述允许误差的大小，采用“等影响原则”、 “或略不计原则”等，在控制测量、桩位放样、施工之间进行误差分配，以确定测量、施工的最大允许误差，从而根据它来制订测量、施工桩位偏差控制方案。
2施工控制网的建立
在桩基础施工前，根据施工图纸和红线桩，布设测量控制点。《工程测量规范》（GB500026-2007）规定，根据建筑物的设计形式和特点，布设成十字轴线或矩形控制网，也可根据钻孔桩项目场地情况，控制网形式可灵活布设成导线网或三角网，为了保证测量控制点的精度，其技术要求应符合下表的规定：
所有的场地内控制点可能因施工而被破坏无法保存，为了满足桩基施工及后续工序土建施工的需要，控制点应引测到场地外坚固稳定、使用方便、便于保存的地方。
3桩位的施工放样
桩位放样是以测量控制点为基础，将桩基平面图上的桩位测定到实地，《工程测量规范》（GB500026-2007）规定，桩基测量放样的允许偏差见下表：
3.1桩基测量放样前，应做好以下工作
（1）仔细阅读桩位平面布置图纸，检查图纸尺寸，尤其要注意桩位偏离轴线、分段轴线与总轴线长度的检查，对不明确或设计尺寸有错误的地方，及时报设计单位明确或变更。有些项目由于工期紧，实际施工过程中会分期出图，前后出图所采用的坐标系统可能有差异，应特别注意图纸之间的坐标系统符合性。
（2）图纸经阅读准确无误后，对桩位进行不同桩径的分类编号，编号时测量人员应同技术人员一道，按一定次序编号，不得遗漏或重编。
（3）为了便于放样，要求采用统一的坐标系统，按图纸对所有桩位坐标进行准确计算，并结合电子图逐一核对，确保准确无误。特别要提醒的是，测量人员往往图省事，直接从桩位电子图上摘取坐标，又不按照施工图纸进行复核就使用，往往造成桩位坐标数据错误而导致放样错误。
（4）放样前，应按精度要求配置测量仪器，测量仪器应定期送检。测量仪器灵敏度高，使用时严格执行操作规程，避免仪器的日晒雨淋，使用完须按规定进行擦拭和保养，保持测量仪器的完好。
3.2桩位常用的放样方法
常用的测量放样方法主要有：
（1）直角坐标法：利用点位之间的坐标增量及其直角关系进行点位放样的方法。
（2）极坐标法：利用点位之间的边长和角度关系进行放样。
（3）坐标法：利用点位设计坐标用全站仪或GPS技术进行点位放样。
（4）其它方法：包括距离交会法、角度交会法、和角边交会法。
随着测量仪器的发展，由全站仪替代了经纬仪测角、钢尺量距放样方法，实际过程中桩位的测量放样主要使用坐标法，在控制点设站，利用桩位坐标进行桩位放样。而距离交会法主要用于两个相邻桩位之间放样后的距离检校，及时发现粗差。
4预应力管桩施工中的桩位偏差控制
与测量误差相比，由于施工机械、施工场地、施工顺序等原因，施工误差往往比测量误差大得多。下面以静压预应力管桩为例说明施工桩位偏差的控制方法：
（1）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）规定，管桩设计的最小中心距≥3.5D（D为设计桩身直径），我们知道，管桩属于挤土桩，相邻桩距离小于规范值时。由于挤土效应容易引起桩位偏移。
（2）由于预应力管桩施工静压机械自重大，对场地要求高，而管桩设计以多桩承台为主，为此每根桩施工前应复测桩位，使单排桩或群桩中的边桩桩位放样误差控制在10mm以内，群桩桩位放样误差控制在20mm以内。
（3）选择合理的压桩速度和顺序，减少挤土效应造成的管桩偏位。施工过程中应根据地层情况、基础形式、布桩情况等选择合理的施工机械，并按规范要求控制沉桩速度和单日成桩量。同时优化打桩施工方向和施工顺序，对于群桩可由中间向四周施工。应尽量避免桩机反复行走，扰动地面土层。工程桩施工中，对挤压情况可能造成测放桩位偏移，应经常复核，必要时可开挖验证由于成桩速度和顺序造成的桩位偏差，并根据检查情况采取进一步的桩位偏差控制措施。
（4）施工中控制好桩的垂直度不大于1%。垂直度一方面关系到桩的承载力，同时如果垂直度偏差过大，而设计的桩顶标高比施工地面低很多时，容易造成由于垂直度偏差引起桩顶位置平面偏差的超限。假设某项目桩顶标高离地面5m，桩机在地面施工，垂直度偏差为1%，则由于桩机垂直度偏差造成开挖后的桩位偏差就达5cm，仅此一项就直接造成桩位偏差接近规范规定的允许偏差。为此，对于设计桩顶离施工地面距离较大时，应提出针对性的垂直度控制措施，严格控制桩机垂直度偏差。
（5）桩压好后桩头高出地面的部份应及时截除，避免机械碰撞或碾压，造成桩位偏移。
5土方开挖过程中的桩基成品保护
桩基工程结束后，桩基施工单位应安排专人负责开挖验收工作。如土方用机械开挖，而桩顶开挖部分为软塑状土，桩顶受到机械挤压时，很容易造成桩位的偏移甚至桩身的折断。为此应加强对管桩的成品保护工作。
6竣工测量
桩基工程土方开挖混凝土垫层浇筑后，施工单位会同监理单位、建设单位对施工结束的桩顶逐一进行平面位置验收测量，并将实测位置标注在图纸上，同时绘制竣工平面图。对实测桩的平面位置超出规范和设计规定要求的，报请设计部门进行加固处理。
7结束语
总之，造成预应力管桩桩位超限的原因很多。在做好测量放样工作的同时，应重点加强施工过程和土方开挖的管理，使桩位的偏差控制在规范要求的范围内。