对静压桩施工技术浅谈

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 对静压桩施工技术浅谈 摘要： 本文介绍了静压法沉桩 机理及适用范围，并重点探讨了静压法 施工技术及静压法终压力的确定和桩机 的选择。以便为静压法的广泛应用提供 技术上的参考。 关键词：静压桩 ，施 工技术， 沉桩， 终压力 中国论文网 /2/view-12868023.htm 中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号 Abstract: this paper introduces the method of static pile driving mechanism and applicable scope, and then explore the construction technology of the static pressure method and static pressure -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 method to determine the pressure will pile and the choice of the machine. So as the wide application of static pressure method to provide technical reference. Keywords: static pile, construction technology, the piles, eventually pressure 1 引言 随着我国建筑施工技术的飞速发 展，静压桩也已得到普遍的应用。相对 于锤击桩等其它施工方法，静力压桩具 有无噪音无振动、无冲击力等优点，因 其管桩质量可靠、施工速度较快，目前 已成为广东佛山地区最常用的桩施工方 式。静压法施工是通过静力压桩机以压 桩机自重及桩架上的配重作反力将预制 桩压入土中的一种沉桩工艺。 2 静压法沉桩机理 静压预制桩主要应用于软土地基。 在沉桩过程中，桩尖直接使土体产生冲 切破坏，伴随或先发生沿桩身土体的直 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 接剪切破坏。孔隙水受此冲剪挤压作用 形成不均匀水头，产生超孔隙水压力， 扰动了土体结构，使桩周约一倍桩径的 一部分土体抗剪强度降低，发生严重软 化（粘性土）或稠化（粉土、砂土） ， 出现土重塑现象，从而可容易地连续将 静压桩送入很深的地基土层中。压桩过 程中如发生停顿，一部分孔隙水压力会 消失，桩周土会发生径向固结现象，使 土体密实度增加，桩周的侧壁摩阻力也 增长，尤其是扰动重塑的桩端土体强度 得到恢复，致使桩端阻力增长较大，停 顿时间越长扰动土体强度恢复增长越多。 因此，静压沉桩不宜中途停顿，必须接 桩停留时，宜考虑浅层接桩，还应尽量 避开在好土层深度处停留接桩。静压桩 是挤土桩，压入过程中会导致桩周围土 的密度增加，其挤土效应取决于桩截面 的几何形状、桩间距以及土层的性能。 3 静压法适用范围 静压法通常适用于高压缩性粘土 层或砂性较轻的软粘土层，当桩须贯穿 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 有一定厚度的砂性土夹层时，必须根据 桩机的压桩力与终压力及土层的形状、 厚度、密度、上下土层的力学指标、桩 型、桩的构造、强度、桩截面规格大小 与布桩形式、地下水位高低以及终压前 的稳压时间与稳压次数等综合考虑其适 用性。 压桩力大于 4000kN 的压桩机， 可穿越 56m 厚的中密、密实砂层。中 型压桩机（压桩力2400kN） ，穿越砂层 的能力较有限，所以对其情况需进行压 桩可行性判断。 静压桩也适用于覆土层不厚的岩 溶地区。在这些地区采用钻孔桩很难钻 进；采用冲孔桩，容易卡锤；采用打入 式桩，容易打碎。只有采用静压桩可缓 慢压入，并能显示压桩阻力，但在溶洞、 溶沟发育充分的岩溶地区，静压桩宜慎 用，以及在土层中有较多孤石、障碍物 的地区，静压桩宜慎用。 小型压桩机（压桩力600kN）用 于压制预制小桩，适用于在 10m 以内存 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 在持力层（如硬塑粉质粘土层、粉土层 及中密粉细砂层等） 。 4 静压桩施工 4.1 桩的类型 用于静压桩施工的钢筋混凝土预 制桩有 RC 方桩、 PC 管桩、PHC 管桩 和 PTC 管桩，还有的地区采用外方内 圆空心式钢筋混凝土预制桩。 4.2 桩的沉设 静压预制桩的施工一般采用分段 压入、逐段接长的方法。其施工工艺为： 测量定位压桩机就位吊装喂桩桩 身对中调直压桩接桩再压 桩（送桩）终止压桩切割桩头。 4.2.1 测量定位 通常在桩身中心打入一根短钢筋， 若在较软的场地施工，由于桩机的行走 而挤压预打入的短钢筋，故当桩机大体 就位之后要重新测定桩位。 4.2.2 压桩机就位 经选定的压桩机进行安装调试就 位后，行至桩位处，使桩机夹持钳口中 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 心（可挂中心线陀）与地面上的样桩基 本对准，调平压桩机后，再次校核无误， 将长步履（长船）落地受力。 4.2.3 吊装喂桩 静压预制桩桩节长度一般在 12 米以内，可直接用压桩机上的工作调机 自行吊装喂桩，也可以配备专门调机进 行吊装喂桩。第一节桩（底桩）应用带 桩尖的桩，当桩被运到压桩机附近后， 一般采用单点吊法起吊，采用双千斤 （吊索）加小便担（小横梁）的起吊法 可使桩身竖直进入夹桩的钳口中。当接 桩采用硫磺胶泥接桩法时，起吊前应检 查浆锚孔的深度并将孔内的夹物和积水 清理干净。 4.2.4 桩身对中调直 当桩被吊入夹桩钳口后，由指挥 员指挥司机将桩缓慢降到桩尖离地面 10cm 左右为止，然后加紧桩身，微调 压桩机使桩尖对准桩位，并将桩压入土 中 0.51.0m，暂停下压，在从桩的两个 正交侧面校正桩身垂直度，当桩身垂直 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 度偏差小于 0.5%时才可正式压桩。 4.2.5 压桩 压桩是通过主机的压桩油缸伸程 的力将桩压入土中，压桩油缸的最大行 程因不同型号的压桩机而有所不同，一 般为 1.52.0m，所以每一次下压，桩入 土深度约为 1.52.0m，然后松夹具 上 升再夹紧再压，如此反复进行，方 可将一节桩压下去。当一节桩压到其桩 顶离地面 80100cm 时，可进行接桩或 放入送桩器将桩压至设计标高。 4.2.6 接桩 静压预制桩常用接头形式有电焊 焊接和硫磺胶泥锚固接头。电焊焊接施 工时焊前须清理接口处砂浆、铁锈和油 污等杂质，坡口表面要呈金属光泽，加 上定位板。接头处如有孔隙，应用锲形 铁片全部填实焊牢。焊接坡口槽应分 34 层焊接，每层焊渣应彻底清除，焊 接采用人工对称堆焊，预防气泡和夹渣 等焊接缺陷。焊缝应连续饱满，焊好接 头自然冷却 15 分钟后方可施压，禁止 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 用水冷却或焊好即压。硫磺胶泥锚固接 头，施工时要认真把好质量关。 4.2.7 送桩 如果桩顶已接近设计标高，而桩 压力尚未达到规定值，可以送桩。如果 桩顶高出地面一段距离，而压桩力已达 到规定值时则要截桩，以便压桩机移位。 静压桩的送桩作业可以利用现场 的预制桩段作送桩器。施压预制桩最后 一节桩的桩顶面达到施工地面以上 1.5m 左右时，应再吊一节桩放在被压桩的顶 面，不要将接头连接起来，一直下压直 到桩顶面压至符合终压控制条件为止， 然后将其上面的一节桩拔出来即可。此 桩段仍可在以后的压桩中使用。但大吨 位（4000kN）的压桩机，由于最后的 压桩力和夹桩力都很大，有可能将桩身 混凝土夹碎，所以不宜用预制桩作送桩 器，而应制作专用的钢质送桩器。送桩 器或作送桩器用的预制桩侧面应标出尺 寸线，便于观察送桩深度。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 4.2.8 终止压桩 当桩被压入土层中一定深度或桩 尖进入设计持力层一定深度，且压力表 读数达到预先规定值时，便可终止压桩。 5 终压力的确定及压桩机的 选择 5.1 终压力的概念 终压力与单桩竖向极限承载力是 两个不同的概念。终压力 Pu 是桩尖达 到设计持力层终止压桩时出现的最终静 压力，其每次出现持续时间通常只有 510 秒。单桩竖向极限承载力 Qu 是沉 桩结束且桩周土体产生固结后，桩能承 受的最大荷载。因土层结构、桩型截面、 桩长、压桩力不同，会出现终压力大于 或小于单桩承载力极限承载力的情况。 5.2 终压力的计算 在终压力瞬间荷载作用下的桩身 强度的验算比单桩极限承载力简单，只 要使用按图集选用的桩，一般就无需再 进行抗震、疲劳、吊运验算，而只须进 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 行静力抗压强度和压曲失稳验算。 由于桩、土的相互作用和静压法 施工的特点，使桩身受终压力压曲的问 题变得十分复杂，它主要受下列因素影 响：（1）桩侧土的约束；（2）桩的长 度；（3）桩露出地面的自由长度 l0；（4）压桩施工送桩时，送桩器未能 完全对中桩顶或压桩施工垂直度有偏差 （规范要求在 0.5%之内） ，故桩顶除受 轴向压力作用外，还要承受弯距和水平 力。所以要考虑上述所有因素精确地计 算压曲荷载较为困难，但经反复论证 4、5 ，压曲荷载 Pcr 一般大于桩的 极限承载力 Qu，因而用简化方法验算 桩的压曲是安全的。因此， 建筑桩基 技术规范 （JGJ94-94）第 5.5.3 条和 5.5.4 条规定，除桩的自由长度较大的高 桩承台，桩周可液化土或为地基承载力 特征值小于 50kPa 的地基土（或不排水 抗剪强度小于 10 kPa）以外，一般不考 虑压曲的影响，即取稳定系数=1.0。此 规定也可用于静压桩终压力作用下桩身 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 强度的验算。 结合静压桩施工特点和各地、各 部门的规定，先提出一种简化方法计算 终压力 Pu。 方桩： 预应力管桩： 式中混凝土轴心抗压强度标 准值； 桩身截面面积； 纵向钢筋的抗压强度设计标 准值； 全部纵向钢筋的截面面积； 混凝土的有效预压应力值， 通常为 3.66.0MPa； 稳定系数，一般情况下 =1.0，除非出现建筑桩基技术规范 （JGJ94-94）规定要考虑压曲影响的不 利情况； 压桩安全工作系数， =0.81.0。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 5.3 压桩机的选择 静力压桩机的选择应综合考虑桩 的规格（断面和长度） 、被穿越土层的 特性、桩端土的特性、单桩极限承载力 及布桩密度等因数，可通过以下途径合 理选用： （1）按经验法选用。根据终压 控制条件选择适用的静压桩机。一般情 况下，压桩机的最大压桩力不宜小于桩 的极限承载力，当遇上砂土层或砂隔层 时，宜选取大一级甚至大两级的压桩机。 （2）经现场试压桩选用。特别 是在厚软土层中用最大压桩力小于桩的 极限承载力的压桩机施工时，更需作现 场试桩。 （3）按当地选择压桩机的参考 表选用。 6 压桩施工注意事项 （1）压桩施工前应对现场的土 场地值情况了解清楚，做到心中有数； 同时应做好设备的检查工作，保证使用 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 13 可靠。 （2）压桩过程中，应随时注意 使桩保持轴心受压，若有偏移，要及时 调整。 （3）接