靜壓樁施工技術應用綜述
發布時間：2010-01-14 共1頁
1引言
靜壓法施工是通過靜力壓樁機以壓樁機自重及樁架上的配重作反力將預制樁壓入土中的一種沉樁工藝。早在20世紀50年代初，我國沿海地區就開始采用靜力壓樁法。到80年代，隨著壓樁機械的發展和環保意識的增強得到了進一步推廣。至90年代，壓樁機實現系列化，且最壓樁力為6800KN的壓樁機已問世，它既能施壓預制方樁，也可施壓預應力管樁。適用的建筑物已不僅是多層和中高層，也可以是20層及以上的高層建筑及型構筑物。目前我國湖北、廣東、上海、江蘇、浙江、福建等省市都有應用，尤以上海、南京、廣州及珠江三角洲應用較多。
2靜壓法沉樁機理
靜壓預制樁主要應用于軟土地基。在沉樁過程中，樁尖直接使土體產生沖切破壞，伴隨或先發生沿樁身土體的直接剪切破壞。孔隙水受此沖剪擠壓作用形成不均勻水頭，產生超孔隙水壓力，擾動了土體結構，使樁周約一倍樁徑的一部分土體抗剪強度降低，發生嚴重軟化（粘性土）或稠化（粉土、砂土），出現土重塑現象，從而可容易地連續將靜壓樁送入很深的地基土層中。壓樁過程中如發生停頓，一部分孔隙水壓力會消失，樁周土會發生徑向固結現象，使土體密實度增加，樁周的側壁摩阻力也增長，尤其是擾動重塑的樁端土體強度得到恢復，致使樁端阻力增長較，停頓時間越長擾動土體強度恢復增長越多。因此，靜壓沉樁不宜中途停頓，必須接樁停留時，宜考慮淺層接樁，還應盡量避開在好土層深度處停留接樁。靜壓樁是擠土樁，壓入過程中會導致樁周圍土的密度增加，其擠土效應取決于樁截面的幾何形狀、樁間距以及土層的性能。
3靜壓法適用范圍
靜壓法通常適用于高壓縮性粘土層或砂性較輕的軟粘土層，當樁須貫穿有一定厚度的砂性土夾層時，必須根據樁機的壓樁力與終壓力及土層的形狀、厚度、密度、上下土層的力學指標、樁型、樁的構造、強度、樁截面規格小與布樁形式、地下水位高低以及終壓前的穩壓時間與穩壓次數等綜合考慮其適用性。
壓樁力于4000kN的壓樁機，可穿越5~6m厚的中密、密實砂層。中型壓樁機（壓樁力≤2400kN），穿越砂層的能力較有限，所以對其情況需進行壓樁可行性判斷。
靜壓樁也適用于覆土層不厚的巖溶地區。在這些地區采用鉆孔樁很難鉆進；采用沖孔樁，容易卡錘；采用打入式樁，容易打碎。只有采用靜壓樁可緩慢壓入，并能顯示壓樁阻力，但在溶洞、溶溝發育充分的巖溶地區，靜壓樁宜慎用，以及在土層中有較多孤石、障礙物的地區，靜壓樁宜慎用。
小型壓樁機（壓樁力≤600kN）用于壓制預制小樁，適用于在10m以內存在持力層（如硬塑粉質粘土層、粉土層及中密粉細砂層等）。
4靜壓樁施工
4.1樁的類型
用于靜壓樁施工的鋼筋混凝土預制樁有RC方樁、PC管樁、PHC管樁和PTC管樁，還有的地區采用外方內圓空心式鋼筋混凝土預制樁。
4.2樁的沉設
靜壓預制樁的施工一般采用分段壓入、逐段接長的方法。其施工工藝為：測量定位—壓樁機就位—吊裝喂樁—樁身對中調直—壓樁—接樁—再壓樁—（送樁）—終止壓樁—切割樁頭。
4.2.1測量定位
通常在樁身中心打入一根短鋼筋，若在較軟的場地施工，由于樁機的行走而擠壓預打入的短鋼筋，故當樁機體就位之后要重新測定樁位。
4.2.2壓樁機就位
經選定的壓樁機進行安裝調試就位后，行至樁位處，使樁機夾持鉗口中心（可掛中心線陀）與地面上的樣樁基本對準，調平壓樁機后，再次校核無誤，將長步履（長船）落地受力。
4.2.3吊裝喂樁
靜壓預制樁樁節長度一般在12米以內，可直接用壓樁機上的工作調機自行吊裝喂樁，也可以配備專門調機進行吊裝喂樁。第一節樁（底樁）應用帶樁尖的樁，當樁被運到壓樁機附近后，一般采用單點吊法起吊，采用雙千斤（吊索）加小便擔（小橫梁）的起吊法可使樁身豎直進入夾樁的鉗口中。當接樁采用硫磺膠泥接樁法時，起吊前應檢查漿錨孔的深度并將孔內的夾物和積水清理干凈。
4.2.4樁身對中調直
當樁被吊入夾樁鉗口后，由指揮員指揮司機將樁緩慢降到樁尖離地面10cm左右為止，然后加緊樁身，微調壓樁機使樁尖對準樁位，并將樁壓入土中0.5~1.0m，暫停下壓，在從樁的兩個正交側面校正樁身垂直度，當樁身垂直度偏差小于0.5%時才可正式壓樁。
4.2.5壓樁
壓樁是通過主機的壓樁油缸伸程的力將樁壓入土中，壓樁油缸的最行程因不同型號的壓樁機而有所不同，一般為1.5~2.0m，所以每一次下壓，樁入土深度約為1.5~2.0m，然后松夾具—上升—再夾緊—再壓，如此反復進行，方可將一節樁壓下去。當一節樁壓到其樁頂離地面80~100cm時，可進行接樁或放入送樁器將樁壓至設計標高。
4.2.6接樁
靜壓預制樁常用接頭形式有電焊焊接和硫磺膠泥錨固接頭。電焊焊接施工時焊前須清理接口處砂漿、鐵銹和油污等雜質，坡口表面要呈金屬光澤，加上定位板。接頭處如有孔隙，應用鍥形鐵片全部填實焊牢。焊接坡口槽應分3~4層焊接，每層焊渣應徹底清除，焊接采用人工對稱堆焊，預防氣泡和夾渣等焊接缺陷。焊縫應連續飽滿，焊好接頭自然冷卻15分鐘后方可施壓，禁止用水冷卻或焊好即壓。硫磺膠泥錨固接頭，施工時要認真把好質量關。
4.2.7送樁
如果樁頂已接近設計標高，而樁壓力尚未達到規定值，可以送樁。如果樁頂高出地面一段距離，而壓樁力已達到規定值時則要截樁，以便壓樁機移位。
靜壓樁的送樁作業可以利用現場的預制樁段作送樁器。施壓預制樁最后一節樁的樁頂面達到施工地面以上1.5m左右時，應再吊一節樁放在被壓樁的頂面，不要將接頭連接起來。
（巖土）
靜壓法施工是通過靜力壓樁機以壓樁機自重及樁架上的配重作反力將預制樁壓入土中的一種沉樁工藝。早在20世紀50年代初，我國沿海地區就開始采用靜力壓樁法。到80年代，隨著壓樁機械的發展和環保意識的增強得到了進一步推廣。至90年代，壓樁機實現系列化，且最壓樁力為6800KN的壓樁機已問世，它既能施壓預制方樁，也可施壓預應力管樁。適用的建筑物已不僅是多層和中高層，也可以是20層及以上的高層建筑及型構筑物。目前我國湖北、廣東、上海、江蘇、浙江、福建等省市都有應用，尤以上海、南京、廣州及珠江三角洲應用較多。
2靜壓法沉樁機理
靜壓預制樁主要應用于軟土地基。在沉樁過程中，樁尖直接使土體產生沖切破壞，伴隨或先發生沿樁身土體的直接剪切破壞。孔隙水受此沖剪擠壓作用形成不均勻水頭，產生超孔隙水壓力，擾動了土體結構，使樁周約一倍樁徑的一部分土體抗剪強度降低，發生嚴重軟化（粘性土）或稠化（粉土、砂土），出現土重塑現象，從而可容易地連續將靜壓樁送入很深的地基土層中。壓樁過程中如發生停頓，一部分孔隙水壓力會消失，樁周土會發生徑向固結現象，使土體密實度增加，樁周的側壁摩阻力也增長，尤其是擾動重塑的樁端土體強度得到恢復，致使樁端阻力增長較，停頓時間越長擾動土體強度恢復增長越多。因此，靜壓沉樁不宜中途停頓，必須接樁停留時，宜考慮淺層接樁，還應盡量避開在好土層深度處停留接樁。靜壓樁是擠土樁，壓入過程中會導致樁周圍土的密度增加，其擠土效應取決于樁截面的幾何形狀、樁間距以及土層的性能。
3靜壓法適用范圍
靜壓法通常適用于高壓縮性粘土層或砂性較輕的軟粘土層，當樁須貫穿有一定厚度的砂性土夾層時，必須根據樁機的壓樁力與終壓力及土層的形狀、厚度、密度、上下土層的力學指標、樁型、樁的構造、強度、樁截面規格小與布樁形式、地下水位高低以及終壓前的穩壓時間與穩壓次數等綜合考慮其適用性。
壓樁力于4000kN的壓樁機，可穿越5~6m厚的中密、密實砂層。中型壓樁機（壓樁力≤2400kN），穿越砂層的能力較有限，所以對其情況需進行壓樁可行性判斷。
靜壓樁也適用于覆土層不厚的巖溶地區。在這些地區采用鉆孔樁很難鉆進；采用沖孔樁，容易卡錘；采用打入式樁，容易打碎。只有采用靜壓樁可緩慢壓入，并能顯示壓樁阻力，但在溶洞、溶溝發育充分的巖溶地區，靜壓樁宜慎用，以及在土層中有較多孤石、障礙物的地區，靜壓樁宜慎用。
小型壓樁機（壓樁力≤600kN）用于壓制預制小樁，適用于在10m以內存在持力層（如硬塑粉質粘土層、粉土層及中密粉細砂層等）。
4靜壓樁施工
4.1樁的類型
用于靜壓樁施工的鋼筋混凝土預制樁有RC方樁、PC管樁、PHC管樁和PTC管樁，還有的地區采用外方內圓空心式鋼筋混凝土預制樁。
4.2樁的沉設
靜壓預制樁的施工一般采用分段壓入、逐段接長的方法。其施工工藝為：測量定位—壓樁機就位—吊裝喂樁—樁身對中調直—壓樁—接樁—再壓樁—（送樁）—終止壓樁—切割樁頭。
4.2.1測量定位
通常在樁身中心打入一根短鋼筋，若在較軟的場地施工，由于樁機的行走而擠壓預打入的短鋼筋，故當樁機體就位之后要重新測定樁位。
4.2.2壓樁機就位
經選定的壓樁機進行安裝調試就位后，行至樁位處，使樁機夾持鉗口中心（可掛中心線陀）與地面上的樣樁基本對準，調平壓樁機后，再次校核無誤，將長步履（長船）落地受力。
4.2.3吊裝喂樁
靜壓預制樁樁節長度一般在12米以內，可直接用壓樁機上的工作調機自行吊裝喂樁，也可以配備專門調機進行吊裝喂樁。第一節樁（底樁）應用帶樁尖的樁，當樁被運到壓樁機附近后，一般采用單點吊法起吊，采用雙千斤（吊索）加小便擔（小橫梁）的起吊法可使樁身豎直進入夾樁的鉗口中。當接樁采用硫磺膠泥接樁法時，起吊前應檢查漿錨孔的深度并將孔內的夾物和積水清理干凈。
4.2.4樁身對中調直
當樁被吊入夾樁鉗口后，由指揮員指揮司機將樁緩慢降到樁尖離地面10cm左右為止，然后加緊樁身，微調壓樁機使樁尖對準樁位，并將樁壓入土中0.5~1.0m，暫停下壓，在從樁的兩個正交側面校正樁身垂直度，當樁身垂直度偏差小于0.5%時才可正式壓樁。
4.2.5壓樁
壓樁是通過主機的壓樁油缸伸程的力將樁壓入土中，壓樁油缸的最行程因不同型號的壓樁機而有所不同，一般為1.5~2.0m，所以每一次下壓，樁入土深度約為1.5~2.0m，然后松夾具—上升—再夾緊—再壓，如此反復進行，方可將一節樁壓下去。當一節樁壓到其樁頂離地面80~100cm時，可進行接樁或放入送樁器將樁壓至設計標高。
4.2.6接樁
靜壓預制樁常用接頭形式有電焊焊接和硫磺膠泥錨固接頭。電焊焊接施工時焊前須清理接口處砂漿、鐵銹和油污等雜質，坡口表面要呈金屬光澤，加上定位板。接頭處如有孔隙，應用鍥形鐵片全部填實焊牢。焊接坡口槽應分3~4層焊接，每層焊渣應徹底清除，焊接采用人工對稱堆焊，預防氣泡和夾渣等焊接缺陷。焊縫應連續飽滿，焊好接頭自然冷卻15分鐘后方可施壓，禁止用水冷卻或焊好即壓。硫磺膠泥錨固接頭，施工時要認真把好質量關。
4.2.7送樁
如果樁頂已接近設計標高，而樁壓力尚未達到規定值，可以送樁。如果樁頂高出地面一段距離，而壓樁力已達到規定值時則要截樁，以便壓樁機移位。
靜壓樁的送樁作業可以利用現場的預制樁段作送樁器。施壓預制樁最后一節樁的樁頂面達到施工地面以上1.5m左右時，應再吊一節樁放在被壓樁的頂面，不要將接頭連接起來。
（巖土）
