1、对预制混凝土静压桩施工质量控制措施的探讨摘要：本文对预制混凝土静压桩的特点、成桩机理、施工质量控制的措施及施工过程中应注意的问题进行了探讨。 关键词：静压桩；成桩机理；质量控制 中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号： 前言 随着社会的发展和市场经济的不断深化,我国高速公路及城市建设发展迅猛,工程建设中桩基极为关键,桩基由于深埋在地表下,而且多数施工区域地下水较高,因此桩基的质量一直都较难以控制,况且桩基质量将直接影响工程的整体质量。静压桩法施工是通过静力压桩机的压桩机构以压桩机自重和机架上的配重提供反力而将桩压入土中的沉桩工艺，这种压桩方法完全避免了锤击打桩所产生的振动、噪音和污
2、染，因此施工时具有无噪音、无振动、无冲击力、无污染等优点。静压桩属于挤土桩，桩在压入过程中对周围土体进行排挤，使地基的侧向应力增加，从而导致土的密度的增加。它的挤土效应取决于桩截面的几何形状和压桩力。一般来说，采用静压桩工艺的地基土含水量较高，孔隙比较大，在桩受垂直静压过程中，桩尖直接使土产生冲剪破坏，伴随或先发生沿桩身土体的直接剪切破坏，从而也产生了超孔隙水压力，扰动了土体结构，使桩周约一倍桩径土体的抗剪强度降低，发生严重软化(粘性土)或稠化(粉土、砂土)，出现土的重塑现象，从而可连续地将静压桩送入很深的地基土层中。 1.预制混凝土静压桩的特点 桩的单位面积承载力较高，预制桩属挤土桩，打入地
3、层时使松软地层挤密，从而使承载力较压桩前提高；桩身质量易于保证和检查；易于在水上施工；桩身混凝土的密度大，抗腐蚀性能强；施工工效高，压入桩的施工工序较灌注桩简单得多，工效也高。其缺点主要有： 单价较灌注桩高；受起吊设备能力的限制；不易穿透较厚的坚硬地层，需辅助其它施工措施；打入后桩长超过要求时，截桩较困难。 2.预制混凝土静压桩成桩机理 静压预制桩在静压力作用下沉入地基土中时，桩侧表面与桩周土体之间产生滑动摩擦，这种滑动摩擦作用非常小，而且在同一土层变化不大，压桩阻力是随桩端处土体的软硬程度即桩端土体的抗冲剪阻力的大小而波动，沉桩过程穿越的土层是软弱松散的，含水量较高，孔隙较大，当静压桩垂直受
4、力下沉时，桩尖直接使土体产生冲剪破坏，同时桩周土体也产生剪切挤压破坏，孔隙水受此影响，形成不均匀水头，产生了超孔隙水压力，扰动了桩周土体结构，使桩周一定范围内的土体抗剪强度降低，粘性土发生了稠化，粉土和砂土发生了软化。压桩终止后，随着时间的推移，超孔隙水压力会逐渐消散，桩周土体固结，土的抗剪强度逐渐恢复，甚至会超过土体的原始强度，桩周土体恢复后，原来沉桩时的滑动摩擦变成了静摩擦，这种静摩擦作用和桩端端阻力就构成了工程中所需要的桩承载力。 3.预制混凝土静压桩施工质量控制的措施 3.1 避免桩位产生偏移。在静压预制桩施工中，最常见的质量事故就是桩位的偏移。常见的类型及解决措施为：地下障碍物导致桩
5、位的偏移在桩基施工过程中，一定要搞清楚地下是否有管网或老基础。若有管网，则需报请设计院更改设计，对离压桩施工区域很近的管网，应在施工时加强监测，必要时采取防护措施；若有地下障碍物如老基础等物，则一定要排除干净后再进行施工。对控制点位移导致桩位偏移的预防措施，为避免桩位移动造成质量事故，可采取两条措施进行预防，一是桩机进场前，在施工现场满铺碎石或建筑垃圾 200400mm 厚；二是保护好控制点，在静压桩工作范围以 510m保留 2 个控制点，并在施工前对桩位多次复核后再进行压桩。因施工顺序不对引起桩顶位移，在压桩过程中，有时会发现已施工的桩产生横向位移，这通常是因为桩太密，压桩时土壤被挤，密实度
6、很高，而造成土体向上隆起，相邻的桩一起涌起，并挤向土壤较松的一边。在遇到桩数多和桩距近的情况时，一定要因地制宜制定好施工顺序，采取分段压桩，或自中央向边缘压桩，严格按施工组织设计进行施工。 3.2 严禁出现断桩或斜桩。断桩、斜桩是施工中经常遇到的问题，它涉及地形地质、材料质量、设备状况、操作工艺等方面的问题。预防桩身质量差造成断桩质量事故的惟一办法就是严把材料质量进场关。在压桩过程中，有时也会因为操作不当引起断桩，所以应严格按照施工工艺进行施工，确保施工质量。接头质量差引起断桩，桩的接头是整根桩的最薄弱处，常因接头质量不过关而发生松脱开裂的现象，静压预制桩的接桩方法通常采用焊接桩和硫磺胶泥锚接
7、桩两种，应加强接头质量的控制。压桩时达不到设计要求而引起质量问题，桩尖已到设计标高，而油压值未到设计工作压力。通常是因为地质资料不准确或钻探资料不全面造成的，采取送桩、接桩处理即可。桩尖尚未达到设计标高，而油压值已到最大工作压力。出现这种情况的原因是多种多样的，地质资料或钻探资料不准确、不全面，在设计时定错了桩长；桩距太近、太密，施工顺序不对，沉桩困难；由于设备故障或其他原因，桩在下沉过程中突然中断，延续的时间过长，施工阻力增加，桩无法下沉到设计标高；桩尖遇到局部较硬的夹砂石、孤石等。因此在施工过程中应避免此类现象的出现。 4.预制混凝土静压桩施工过程中应注意的问题 严格按照沉桩施工顺序进行施
8、工，要针对不同土质和不同基础类型的场地，拟定沉桩的施工顺序方案。饱和粘土宜由里到外循序渐进施工，对于大底板下满堂布桩者可采取内螺旋曲线形式依次沉桩。如持力层表面呈倾斜状者，宜由低至高依次沉桩，防止桩端逐渐向外偏离设计桩位。引孔是一种有前途的防“拒打”措施，总体上说，在粘性土层中沉桩之前在预定桩位上引孔是一种好办法，但水下砂层和软弱淤泥层都不适宜用引孔。对于薄壁管桩则引孔较为理想。对于一般粘性土，采用管底高压水冲扩底是可能的，然后在扩底段内倒入碎石再对桩施加静压，使桩能发挥更大承载作用。采用管桩孔内植芯法可大幅度提高承载力，管桩沉入不必一定要按静力公式法计算深度执行，沉到较浅处即可。然后通过中心
9、孔将钢管、H 型钢或锥形实心混凝土小桩穿人桩端以下的好土层(砂土、硬粘土或风化软岩)中，然后在管孔内浇筑一定深度的微膨胀混凝土。接长的小桩起到挤密桩端以下的岩土、并直接增加管桩端部阻力的作用。这样做还可避免过大锤击数和过大静压力可能带来的危险。应因地制宜地对场地分区设定桩端进入持力层深度，应该在试桩阶段，仔细对照地质剖面图研究如何划定“桩深达标要求分区” 。采取措施解决高应力、高孔压和外挤问题，一是设置砂井或塑料排水板，使软土内水份提前向外排出，以降低桩间土总应力和孔隙水压力，使固结提前完成；二是插花地设置应力解除孔，使沉桩所占位置由应力解除孔体积来部分地消除，这样土中总应力和外挤变形的增加可得到有效缓解，而解除孔的压扁引起土体的扰动照样会激发土中孔压的增长，固结和触变过程都能正常发挥桩间土后期正常的增强作用。两者相比之下，设置地基应力解除孔方法可避免软土因压桩而产生过高的总应力、孔隙水压力和外挤变形的缺点。 5.结语 在预制混凝土静压桩施工过程中应针对基础结构的具体型式，认真分析工程环境的地质条件，制定并应用合理桩基施工方案，为确保施工质量创造条件。
