锤击桩与静压机比较

1、锤击桩与静压机比较锤击桩和静压桩在同一工程中应用的对比分析作者：jsjky 发表日期：2021-12-24 17:07 复制链接锤击桩和静压桩在同一工程中应用的对比分析蒋荣光(江苏建科建设监理有限公司 江苏南京210008)摘要本文结合工程实际，对静压桩与锤击桩在沉桩机理、施工过程中桩身对不同 土体破坏机理、施工过程中的桩身应力情况，对承教力初步判断，以及对桩身破坏的机理 进行了对比分析。关键词锤击桩、静压桩、土体破坏机理、桩身应力、终压值、贯入度徐州苏豪时代广场工程，位于徐州市淮海西路和矿山东路交叉口，南北长160米，东 西宽86米，地下一层，地上五层裙楼，中间核心筒部位为两栋19层和16层

2、塔楼；本工 程裙楼部位基础设计为：先张法预应力管桩,规格：pc500 (70) a,设计为有效桩长16m, 桩顶标高平均在地面以下6m,单桩承载力特征值为1400kn;核心筒部位为500x500的 21. 7米方桩，桩顶标高平均在地面以下7m,单桩承载力特征值为2500kn。本工程管桩施 工采用了一台600吨位的静压桩基和一台80柴油锤击桩机进行施工。设计总桩数：方桩 432根采用静压施工；管桩总762根，其中306根采用锤击，其余采用静压施工工艺。地质条件：本工程处于黄河古道的底部，地层分布均匀：6米以上为杂填土含大量的 石块；6- 14m为褐黄色粉质粘土部分夹薄层砂，厚度在0.2-lm,可

3、塑；14-2m，黄色粘性 土，部分夹薄层砂厚度在0.3-lm,硬塑；24m以下为黄色粘性土夹铁质结核，硬塑。现结合工程实际对静压桩锤击桩的不同特点进行分析1.沉桩机理的不同1. 1静压法施工是通过抱紧油缸将桩抱紧，以机械的自重和机身上的配重通过顶压油 缸传递到桩身，集中受力后，再将桩压入地层标高中。1. 2锤击桩是通过锤头内的锤芯压缩缸体内，当雾化的柴油和机油进行燃烧爆炸产生向 下的作用力，再通过锤头下的桩帽等一系列缓冲将力和振动作用到桩身，逐步击入土层标高。2. 施工造成土体破坏程度的对比分析2.1 静压桩沉桩过程中，桩尖进入土体后，原状土受到压缩变形以及初应力状态的破 坏，使贴近桩周处土体

4、结构完全破坏，随着贯入压力的增大，土体达到急剧破坏，粘性土 土体在有水的作用下产生塑性流动，砂性土会产生挤密侧移和部分液化：2. 2锤击桩沉桩时，土体在桩身的冲击力和震动的作用下，粘性土产生压缩变形，桩 身逐步进入，砂性土在震动的作用下产生液化，抗剪力降低，在冲击力作用下进入土体： 震动作用下对土作用面较大。3. 3在粘性土施工中，两种施工方法均会产生对地表向上隆起效应，静压桩对土体的 作用面较小，锤击桩在震动中对土体的作用面较大，因而在施工时，锤击桩所造成的土体 隆起要大于静压桩。在砂性土施工中，由r静压桩主要采用挤密方法进入，理论上产生的 隆起较大，而锤击桩产生砂性液化，土体内水流失后产生

5、的隆起较小，甚至不会造成隆起效应。工程实施过程中发现，静压桩在进入砂层面时，压力陡然上升，静压桩施工困难.但 当两种机型在同一地点施工时，由于锤击桩施工造成浅层的粉土和砂层的液化，压力上升 幅度明显降低，浅层的粉土液化甚至造成机身较重的静压桩机湿陷。4. 桩身部位，在施工过程中受力不同的分析3. 1静压桩施工时，往往按照设计的极限承载力的1. 5倍左右配备荷教，最大荷载不 能超出桩身的所能承担的应力。施压值随着入土深度的增加逐步增大。桩身某一点的受力 等于施压值减去上部桩长（送桩过程中要加上送桩器）与土体的摩阻力，相同施压值的情 况下，逐步减小。当桩端部点的力小于桩端的阻力时，桩身将无法下压，

6、需采取增加施压 值或减少桩身摩阻力的方法来解决。理论上，假定在相同施压值荷载情况下，下压过程中 的桩，土层某一点所对应桩身点的受力相同。由于土层的变化，桩身受力相同的点的位置不同，总体来看在施工期间桩体受力，变化较为单一。3. 2锤击桩，施匚过程中，桩身某一点受力等于桩锤所施加的动能转化为冲击力减去 该点以上部位在土体深度内的摩阻力。桩锤所能施加的能量与桩锤跳起的高度有关，锤跳 起的高度不但与档位有关，而且与桩身在入土过程中所产生的瞬间抵抗力有关，只有当瞬 间抵抗力充分时，桩锤的跳起高度才能达到极限。因而在施工时桩身点的受力较为复杂, 不会因为入土深度的增加而立即减小，但总的减少趋势与静压桩一

7、致。3. 3在砂性土中，由于受震动液化的影响，锤击桩施工过程中的桩身的摩阻力比静压 桩会明显减少。假定在相同压力作用下，桩身某一点所形成的应力，锤击桩将高于静压桩, 即锤击桩入土点的下压力大。因此在砂性土较厚工程及以标高控制的桩，往往采用锤击方 法对施工更有利。嵌岩桩施工，考虑到桩尖部位的破坏力，一般只能采用锤击桩施工。在工程施工中，由于-24m以下的黄色粘性土中铁质结核在局部地方较为丰富，静压 桩无法压至指定的标高，监理要求施工单位更换采用了锤击桩机施工，均能够施匚到位， 避免了由于桩身不到位所产生的质量隐患。4. 施工阶段对承载力初步判断方法不同4.1在静压桩施工时，往往采用入土的有效桩长

8、和终压值进行控制，设计的桩长较短 的工程，考虑到土体的恢复系数，终压值宜尽量达到设计取值的l5sl 7倍，并视土质及 布桩情况考虑复压。4. 2锤击桩施工时，一般采用入土的有效桩长和最后贯入度进行控制, 因而在施工机械进场后，对不同的桩机均要按照设计标准进行必要的试打，记录不同机型 进入不同深度和不同地层的贯入度指标，用锤标准一般采用固定的中档锤。当工程的地层 变化较大时或者桩基承载力不同时，对应施工的机型均要再做试打。在进入标高的贯入度控制时要按照试打的油门档位进行控制。5. 常见桩身破坏机理对比分析及对应措施5. 1本工程采用抱压式静压管桩，往往在插桩过程中，桩身在中部断裂。分析原因， 均

9、由于上层杂填土的中有大石块等障碍物，在插桩过程中，桩身受障碍物影响，桩身入土 方向与桩机的加力方向不一致，造成桩身一侧受力增大，将桩身折断。对此，监理要求在静压桩开工前，要求进行打桩区域的地下障碍物进行清理工作，对 障碍物集中的部位和深度较深的地方，采用挖掘机进行大开挖，再进行回填。值得注意的 是，在回填时要考虑到后期静压桩机在上面的施工荷载。5. 2本工程锤击桩所出现破坏部位均在的是桩头部位，旦均在桩基础将要进入持力层 当中：分析原因：1、桩身质量引起的：桩头耐击性差或桩头不平整引起施工中破裂。2、 桩帽的缓冲桩垫未能达到施工要求，造成桩头受力不均匀或偏心受力，最终造成桩头破裂: 3、桩身垂直度不够，造成打桩时偏心受力。4、地层变化的影响，地层较浅部位由硬突然 变软，桩在穿透过程中会陡然出现不垂直现象，造成桩头受力不均匀受损，最终造成破坏。对此，首先检查桩身质量是关键；其次施工时，管桩与桩帽或送桩器的衔接面要增设 缓冲垫，并随时检查其厚度是否满足要求；施工时控制好桩身垂直度以及锤击桩机的导架垂直两各 方向与桩身平行，插桩过程中及时进行纠偏。对于地层变化，要通过工勘资料和试打桩的 不同部位的贯入度，适时调整桩锤档位，控制好施工力度来避免。当然对每种桩型来说，控制接桩面的焊接的垂直