施工手册(第四版)第七章地基处理与桩基工程7-2-5 静力压桩施工

7-2-5 静力压桩施工

7-2-5-1 机械静压桩施工

静压法沉桩是通过静力压桩机的压桩机构，以压桩机自重和桩机上的配重作反力而将预制钢筋混凝土桩分节压入地基土层中成桩。其特点是：桩机全部采用液压装置驱动，压力大，自动化程度高，纵横移动方便，运转灵活；桩定位精确，不易产生偏心，可提高桩基施工质量；施工无噪声、无振动、无污染；沉桩采用全液压夹持桩身向下施加压力，可避免锤击应力，打碎桩头，桩截面可以减小，混凝土强度等级可降低1~2级，配筋比锤击法可省40%；效率高，施工速度快，压桩速度每分钟可达2m，正常情况下每台班可完15根，比锤击法可缩短工期1/3；压桩力能自动记录，可预估和验证单桩承载力，施工安全可靠，便于拆装维修，运输等。但存在压桩设备较笨重，要求边桩中心到已有建筑物间距较大，压桩力受一定限制，挤土效应仍然存在等问题。

适用于软土、填土及一般粘性土层中应用，特别适合于居民稠密及危房附近环境保护要求严格的地区沉桩；但不宜用于地下有较多孤石、障碍物或有4m以上硬隔离层的情况。

1．静压法沉桩机理

静压预制桩主要应用于软土，一般粘性土地基。在桩压入过程中，系以桩机本身的重量（包括配重）作为反作用力，以克服压桩过程中的桩侧摩阻力和桩端阻力。当预制桩在竖向静压力作用下沉入土中时，桩周土体发生急速而激烈的挤压，土中孔隙水压力急剧上升，土的抗剪强度大大降低，从而使桩身很快下沉。

2．压桩机具设备

静力压桩机分机械式和液压式两种。前者系用桩架、卷扬机、加压钢丝绳、滑轮组和活动压梁等部件组成，施压部分在桩顶端面，施加静压力约为600~2000kN，这种桩机设备高大笨重，行走移动不便，压桩速度较慢，但装配费用较低，只少数还有这种设备的地区还在应用；后者由压拔装置、行走机构及起吊装置等组成（图7-56），采用液压操作，自动化程度高，结构紧凑，行走方便快速，施压部分不在桩顶面，而在桩身侧面，它是当前国内较广泛采用的一种

新型压桩机械。

国内常用的有YZY系列和ZYJ系列液压静力压桩机，其型号和主要技术参数见表7-72~表7-74。

图7-56 全液压式静力压桩机压桩

1-长船行走机构；2-短船行走及回转机构；3-支腿式底盘结构；4-液压起重机；

5-夹持与压板装置；6-配重铁块；7-导向架；8-液压系统；9-电控系统；

10-操纵室；11-已压入下节桩；12-吊入上节桩

YZY系列液压静力压桩机主要技术参数表7-72

型号

参数

200280400500600650最大压入力

k

N

200028004000500060006500

边桩距离m 3.9 3.5 3.5 4.5 4.2 4.2接地压强（长船/

短船）

M

Pa

0.08/

0.09

0.094/

0.120

0.097/

0.125

0.090/

0.137

0.100/

0.136

0.108/

0.147

适

用桩

截面

方

桩

最

小

m

×m

0.35×

0.35

0.35×0

.35

0.35×0

.35

0.40×

0.40

0.35×0

.35

0.35×0

.35最

大

m

×m

0.50

×0.50

0.50×0

.50

0.50×

0.50

0.60×

0.60

0.50×

0.50

0.50×

0.50

圆桩最大

直径

m0.500.500.600.600.600.50配电功率

k

W

96112112132132132

工作

吊机

起重

力矩

k

N·m

460460480720720720用桩m131313131313

注：YZY系列液压静力压桩机由武汉市建筑工程机械厂生产。

ZYJ系列之一液压静力压桩机主要技术参数表7-73

注：ZYJ系列之一液压静力压桩机由江阴市基础工程设备厂生产。

ZYJ系列液压静力压桩机主要技术参数表7-74

注：ZYJ系列液压静力压桩机由长沙三和工程机械制造有限公司生产。

静力压桩机的选择应综合考虑桩的截面、长度穿越土层和桩端土的特性，单桩极限承载力及布桩密度等因素，表7-75可供参考。

静力压桩机选择参考表表7-75

密实，砂层，硬塑~坚硬粘土层，残积土层砂层，坚硬

粘土层，全

风化岩层

砂层，坚硬

粘土层，全

风化岩层

砂层，坚硬

粘土层，全

风化岩层，

强风化岩

层

砂层，坚硬

粘土层，全

风化岩层，

强风化岩

层

桩端持力层标准值N20~2520~3530~4030~5030~55穿透中密~密实砂层厚度

（m）

约22~33~45~65~8 3．施工工艺方法要点

（1）静压预制桩的施工，一般都采取分段压入，逐段接长的方法。其施工程序为：测量定位→压桩机就位→吊桩、插桩→桩身对中调直→静压沉桩→接桩→再静压沉桩→送桩→终止压桩→切割桩头。静压预制桩施工前的准备工作、桩的制作、起吊、运输、堆放、施工流水、测量放线、定位等均同锤击法打（沉）预制桩。

压桩的工艺程序如图7-57。

图7-57 压桩工艺程序示意图

（a）准备压第一段桩；（b）接第二段桩；（c）接第三段桩；

（d）整根桩压平至地面；（e）采用送接压桩完毕

1-第一段桩；2-第二段桩；3-第三段桩；4-送桩；

5-桩接头处；6-地面线；7-压桩架操作平台线

（2）压桩时，桩机就位系利用行走装置完成、它是由横向行走（短船行走）