静压桩施工及常见质量问题的处理方法

静压桩施工及常见质量问题的处理方法静压法施工是通过静力压桩机（见下图）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。由于这种方法具有无噪音、无振动、无冲击力等优点；同时压桩桩型一般选用预应力管桩，该桩作基础具有工艺简明，质量可靠，造价低，检测方便的特性。两者的结合便大大推动了静压管桩应用。适用于软土地区、城市中心或建筑物密集处的桩基础工程，以及精密工厂的扩建工程。主要缺点有对周围建筑环境及地下管线有一定的影响，要求边桩中心到相邻建筑物的间距较大；施工场地的地耐力要求较高，在新填土、淤泥土及积水浸泡过的场地施工易陷机；过大的压桩力（夹持力）易将管桩桩身夹破夹碎，或使管桩出现纵向裂缝不宜在地下障碍物或孤石较多的场地施工。

静力压桩机的结构图

静力压桩机有机械式和液压式之分，压桩机的主要部件有桩架底盘2．压梁10、卷扬机5、滑轮组、配置和动力设备等，压桩时，先将桩起吊，对准桩位，将桩顶置于梁下，然后开动卷扬机牵引钢丝绳，逐渐将钢丝绳收紧，使活动压梁向下，将整个桩机的自重和配重荷载通过压梁压在桩项。当静压力大于桩尖阻力和桩身与土层之间的摩擦力时，桩逐渐压入土中。常用压桩机的荷重有80t，120t，150t等数种，目前使用的多为液压式静力压桩机，压力可达8000KN。图中1—垫板；2—底盘；3—操作平台；4—加重物仓；5—卷扬机；6—上段桩；7—加压钢丝绳；8—桩帽；9—油压表；10—活动压梁；11—桩架。

关键词：桩；基础；施工

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抗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50～80％，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

静力压桩在一般情况下是分段预制，为段压入、逐段接长。每节桩长度取决于桩架高度，通常6m左右．压桩桩长可达30m以上。接桩方法可采用焊接法、硫磺胶泥锚接法等。压桩一般是分节压入，逐段接长。为此，桩需分节预制。当第一节桩压入土中，其上端距地面2m 左右时将第二节桩接上，继续压入。对每一根桩的压入，各工序应连续。

1、静压桩施工的要求

1)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。

2)检查打桩机械设备、起重机具、压力表等。

3)压桩机安装必须按设备说明书和有关规定程序进行。

4)启动门架支撑油缸，使门架微倾15度，以便插预制桩。

5)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。

6)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。

7)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。

8)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是否符合实际要求。

2、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，必须备足必要的测量仪器。

3、静压桩的验收、起吊、搬动、堆放

1)预制静压桩大多由专业厂生产供应，进场后应与监理单位共同按“预制钢筋砼方桩(04G361)”和设计图纸及《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)对静压桩进行验收，并要生产厂家提供预制方桩合格证、检测报告等有关质保资料（质量检验标准见附表一）。

2)预制桩应达到设计强度的70%方可起吊，强度达到100%方可运输。桩在起吊和搬运时，必须做到平衡，不得损坏。水平吊运可采用二点起吊，吊点距桩端0.207L(L为桩长)；一点起吊，吊点距桩端0.29L(L为预制桩长);

3)预制钢筋砼方桩的外观质量应符合下列规定：

表面平整、密实，掉角深度不超过10毫米，局部蜂窝和掉角的缺损面积不得超过全部桩表面积的0.5%，并不得过分集中；砼的收缩裂缝深度不得大于20毫米，宽度不得大于0.15毫米，横向裂缝长度不得超过边长的1/2；桩顶与桩尖处不得有蜂窝、麻面、裂缝或掉角。

4)预制静压桩的堆放

预制静压桩的堆放场地要求平整坚实，不得产生不均匀沉陷。堆放层数不得超过4层，不同规格的桩应分别堆放在不同地方。堆放必须二点垫高、垫平、垫实且必须采取有效的防滚、防滑措施。垫点为0.207L，要求垫点对齐。

4、静压桩施工工艺流程