建筑工程静压桩施工技术的若干思考.doc

1、建筑工程静压桩施工技术的若干思考摘要：文章从静压桩沉桩机理出发，分析了静压桩施工技术，着重阐述静压施工常见的质量问题，提出了施工各环节的质量控制措施。供同行参阅。 关键词：静压桩 ；施工技术； 质量控制 一、 静压桩沉桩机理 沉桩施工时，桩尖刺入土体中时原状土的初应力状态受到破坏，造成桩尖下土体的压缩变形，土体对桩尖产生相应阻力，随着桩贯入压力的增大，当桩尖处土体所受应力超过其抗剪强度时，土体发生急剧变形而达到极限破坏，土体产生塑性流动（粘性土）或挤密侧移和下拖（砂土） ，在地表处，粘性土体会向上隆起，砂性土则会被拖带下沉。在地面深处由于上覆土层的压力，土体主要向桩周水平方向挤开，使贴近桩周处

2、土体结构完全破坏。由于较大的辐射向压力的作用也使邻近桩周处土体受到较大扰动影响，此时，桩身必然会受到土体的强大法向杭力所引起的桩周摩阻力和桩尖阻力的抵抗，当桩顶的静压力大于沉桩时的这些抵抗阻力，桩将继续刺入下沉。反之，则停止下沉。 压桩时，地基土体受到强烈扰动，桩周土体的实际抗剪强度与地基土体的静态抗剪强度有很大差异。随着桩的沉入，桩与桩周土体之间将出现相对剪切位移，由于土体的抗剪强度和桩土之间的粘着力作用，土体对桩周表面产生摩阻力。当桩周土质较硬时，剪切面发生在桩与土的接触面上；当桩周土体较软时，剪切面一般发生在邻近于桩表面处的土体内，粘性土中随着桩的沉入，桩周土体的抗剪强度逐渐下降，直至降

3、低到重塑强度。砂性土中，除松砂外，抗剪强度变化不大，各土层作用于桩上的桩侧摩阻力并不是一个常值，而是一个随着桩的继续下沉而显著减少的变值，桩下部摩阻力对沉桩阻力起显著作用，其值可占沉桩阻力的 5080%，它与桩周处土体强度成正比，与桩的入土深度成反比。 二、静压桩施工 （一）静压桩施工的要求 1、静力压桩与锤击相比具有无噪音、无震动、无污染、安全等优点，但在饱和软粘土地区压桩与打桩一样，都可能产生超静孔隙水压力。压桩期间，应由建设单位委托有资质的监测单位对已有建筑物和管线进行跟踪动态监测。 2、要做好施工现场的排水工作，以保证在沉桩过程中场地无积水，施工用水、用电已接入到施工现场规定之处。 3

4、、检查打桩机械设备、起重机具、压力表等。 4、压桩机安装必须按设备说明书和有关规定程序进行。 5、启动门架支撑油缸，使门架微倾 15 度，以便插预制桩。 6、当桩尖插入桩位后，微微启动压桩机油缸，待桩入土至 50 厘米时，再次校正桩的垂直度和平台的水平，然后再启动压桩机油缸，把桩徐徐压下，施工速度一般控制在 2 米/分钟以内即可。 7、当压桩力已达到两倍设计荷载或桩端已达到持力层时，应随时进行稳压。 8、压桩施工时，应派专人或开启自动记录设备，做好沉桩施工记录。9、沉桩施工前，应先试桩。试桩数量不少于两根，以确定贯入度及桩长，并校验压桩设备和沉桩施工工艺及技术措施 否符合实际要求。 （二）静压

5、桩施工顺序及工艺流程 测量放线桩机就位起吊预制桩稳桩压桩接桩送桩检查验收转移桩机。 （三）静压桩施工准备 1、施工前，场地要达到“三通一平”要求，使施工桩机设备能顺利进入施工现场。 2、熟悉施工图纸，参加设计图会审，做好施工放线工作。编好桩位号和压桩行走路线程序等各项准备工作。 3、做好现场清理地下空间障碍物工作，如旧建筑物的基础防空洞、地下管线等。 4、边桩与周围建筑物的安全距离应大于 4 米以上，压桩区域内的场地边桩轴线外 5 米范围用压路机压实。 5、为做好静压桩施工控制，必须备足要的测量仪器。 三、静压施工常见的质量问题 静压法施工预应力桩属于挤土类型，往往由于沉桩时使桩四周的土体结构

6、受到扰动，改变了土体的应力状态，产生挤土效应；桩机施工过程中焊接时间过长；桩的接头较多而且焊接质量不好或桩端停歇在硬夹层；施工方法与施工顺序不当，每天成桩数量太多、压桩速度率太快、布桩过多过密，加剧了挤土效应。 （一）沉桩时由于地质勘察报告中未能特别强调浅层障碍物及局部的土层分布深度和性质，导致沉桩时遇到浅部（34M）的老基础、大孤石，较深部（20M 左右）的硬塑老粘土和非常密实砂层、沙砾石层等情况无法施工。 （二）静压桩机机械维修不及时，如液压系统漏油导致桩机支撑下滑；静压桩机自重加配重总重量大，桩机基础如不平整坚硬，沉桩过程中，桩机容易产生不均匀沉降，桩身极易发生偏移；施工中桩身不垂直，桩

7、帽、桩身不在同一直线上；接桩时桩身、桩帽不在同一直线上；施工顺序不当，导致应力扩散不均匀；尤其是有地下室深基坑的承台相邻桩身过近过密，使先施工的一边已有也洞，再施工一面时桩身极易滑动；沉桩过程中遇到大块坚硬物，把桩挤向一侧；采用预钻孔法时，钻孔垂直偏差较大，沉桩过程又沿着钻孔倾斜方向发生偏移；桩布置过多过密，沉桩时发生挤土效应；基坑开挖方法不当，一次性开挖深度太深，使桩的一侧承受很大的土压力，使桩身弯曲变形。 （三）施工过程中由于斜桩现象的出现或桩端、送桩杆不平整导致桩端应力集中，使桩帽滑落或桩头爆裂；桩机施工压力值超高；桩机施工过程中桩机擅自移动机架进行校正桩位、桩身垂直度，导致桩身断裂；施

8、工结束后人工凿桩野蛮施工以及桩机施工后不合理的土方开挖；桩身材料质量。 （四）施工过程中由于挤土效应可能引起局部桩身抬高。尤其是端承桩或端承摩擦桩会由此引起基础不均匀沉降。 结语：静压桩的沉桩机理非常复杂，与土质、土层排列、硬土层厚度、桩数、桩距、施工顺序、进度等有关。相信随着工程实践的不断丰富，能很好地控制静压桩的施工质量。 四、施工各环节的质量控制 （一）压桩：桩在压入的初始阶段是否垂直，是保证整根桩垂直的关键。在压桩时严格监控桩位偏移情况，可减少打桩时因偏心或局部受力而使桩身桩头发生破损的机会，桩在压人 1m 左右后应停止压桩，再次校正桩在竖直两个方向的垂直度后继续施压。此外还应注意要采

9、用合理的压桩顺序，一般情况下不同的桩基应先深后浅、先大后小、先长后短；同一单体建筑物或群桩承台应先施压场地中央的桩，后施压周边的桩，毗邻其它建筑物时，由毗邻建筑物向另一方施压。沉桩速度不能过快，当桩尖遇到硬土层或砂层而发生沉桩阻力突然增大时，可采用忽停忽压的冲击施压法。 （二）接桩：当下节桩的桩头距地面 11.2m 时，即可进行焊接接桩，桩对接前应用钢刷将上下端的钢板清刷干净，用导向箍引导就位，使上下节桩顺直后再开始焊接，焊接层数不得少于二层，焊缝应饱满连续，焊好后应自然冷却 10 分钟以上可施压，严禁用水冷却和焊接后立即施压。 （三）终压：终压标准应考虑桩型、桩长、桩周土特性、桩端土特性及单位桩竖向极限承载力标准值等因素。当桩长21m 时，终压力按设计极限承载力取值当桩长21m 且14m 时，终压力按设计极限承载力的 1.11.4 倍取得当桩长14m 时，终压力按设计极限承载力的1.41.6 倍取值。 参考文献： 1 谭巍，浅 PTC 管桩静压施工技术 2 张明义，静力压桩施工技术研究J；施工技术；2002 年 06 期