邢文鎖 李撰蘭

1 靜壓樁簡介

靜壓法沉樁是通過靜力壓樁機(jī)的壓樁機(jī)構(gòu)，以壓樁機(jī)自重和樁機(jī)上的配重作反力而將預(yù)制鋼筋混凝土樁分節(jié)壓入地基土層中成樁。其特點(diǎn)是:樁機(jī)全部采用液壓裝置驅(qū)動(dòng)，壓力大，自動(dòng)化程度高，縱橫移動(dòng)方便，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活;樁定位精確，不易產(chǎn)生偏心，可提高樁基施工質(zhì)量;施工無噪聲、無振動(dòng)、無污染;沉樁采用全液壓夾持樁身向下施加壓力，可避免錘擊應(yīng)力，打碎樁頭，樁截面可以減小，混凝土強(qiáng)度等級(jí)可降低1級(jí)～2級(jí)，配筋比錘擊法可省40%;效率高，施工速度快，適用于軟土、填土及一般粘性土層中，特別適合于居民稠密及危房附近環(huán)境保護(hù)要求嚴(yán)格的地區(qū)沉樁;但不宜用于地下有較多孤石、障礙物或有4 m以上硬隔離層的情況。

1.1 靜壓法沉樁機(jī)理

靜壓預(yù)制樁主要應(yīng)用于軟土，一般粘性土地基。在樁壓入過程中，系以樁機(jī)本身的重量(包括配重)作為反作用力，以克服壓樁過程中的樁側(cè)摩阻力和樁端阻力。當(dāng)預(yù)制樁在豎向靜壓力作用下沉入土中時(shí)，樁周土體發(fā)生急速而激烈的擠壓，土中孔隙水壓力急劇上升，土的抗剪強(qiáng)度大大降低，從而使樁身很快下沉。

1.2 壓樁機(jī)具設(shè)備

靜力壓樁機(jī)分機(jī)械式和液壓式兩種。前者系用樁架、卷揚(yáng)機(jī)、加壓鋼絲繩、滑輪組和活動(dòng)壓梁等部件組成，施壓部分在樁頂端面，施加靜壓力約為600 kN～2 000 kN，這種樁機(jī)設(shè)備高大笨重，行走移動(dòng)不便，壓樁速度較慢，但裝配費(fèi)用較低，只少數(shù)還有這種設(shè)備的地區(qū)仍在應(yīng)用;后者由壓拔裝置、行走機(jī)構(gòu)及起吊裝置等組成，采用液壓操作，自動(dòng)化程度高，結(jié)構(gòu)緊湊，行走方便快速，施壓部分不在樁頂面，而在樁身側(cè)面，它是當(dāng)前國內(nèi)較廣泛采用的一種新型壓樁機(jī)械。

2 靜壓樁施工

1)靜壓預(yù)制樁的施工，一般都采取分段壓入，逐段接長的方法。其施工程序?yàn)?測量定位→壓樁機(jī)就位→吊樁、插樁→樁身對中調(diào)直→靜壓沉樁→接樁→再靜壓沉樁→送樁→終止壓樁→切割樁頭。靜壓預(yù)制樁施工前的準(zhǔn)備工作、樁的制作、起吊、運(yùn)輸、堆放、施工流水、測量放線、定位等均同錘擊法打(沉)預(yù)制樁。

2)壓樁時(shí)，樁機(jī)就位系利用行走裝置完成，它是由橫向行走(短船行走)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組成。把船體當(dāng)作鋪設(shè)的軌道，通過橫向和縱向油缸的伸程和回程使樁機(jī)實(shí)現(xiàn)步履式的橫向和縱向行走。當(dāng)橫向兩油缸一只伸程，另一只回程，可使樁機(jī)實(shí)現(xiàn)小角度回轉(zhuǎn)，這樣可使樁機(jī)達(dá)到要求的位置。

3)靜壓預(yù)制樁每節(jié)長度一般在12 m以內(nèi)，插樁時(shí)先用起重機(jī)吊運(yùn)或用汽車運(yùn)至樁機(jī)附近，再利用樁機(jī)上自身設(shè)置的工作吊機(jī)將預(yù)制混凝土樁吊入夾持器中，夾持油缸將樁從側(cè)面夾緊，即可開動(dòng)壓樁油缸，先將樁壓入土中1 m左右后停止，調(diào)正樁在兩個(gè)方向的垂直度后，壓樁油缸繼續(xù)伸程把樁壓入土中，伸長完后，夾持油缸回程松夾，壓樁油缸回程，重復(fù)上述動(dòng)作可實(shí)現(xiàn)連續(xù)壓樁操作，直至把樁壓入預(yù)定深度土層中。在壓樁過程中要認(rèn)真記錄樁入土深度和壓力表讀數(shù)的關(guān)系，以判斷樁的質(zhì)量及承載力。當(dāng)壓力表讀數(shù)突然上升或下降時(shí)，要停機(jī)對照地質(zhì)資料進(jìn)行分析，判斷是否遇到障礙物或產(chǎn)生斷樁現(xiàn)象等。

4)壓樁應(yīng)連續(xù)進(jìn)行如需接樁可壓至樁頂離地面0.8 m～1.0 m用硫磺砂漿錨接，一般在下部樁留φ50 mm錨孔，上部樁頂伸出錨筋，長15d～20d，硫磺砂漿接樁材料和錨接方法同錘擊法，但接樁時(shí)避免樁端停在砂土層上，以免再壓樁時(shí)阻力增大壓入困難。再用硫磺膠泥接樁間歇不宜過長(正常氣溫下為10 min～18 min);接樁面應(yīng)保持干凈，澆筑時(shí)間不超過2 min;上下樁中心線應(yīng)對齊，節(jié)點(diǎn)矢高不得大于1‰樁長。

5)當(dāng)壓力表讀數(shù)達(dá)到預(yù)先規(guī)定值，便可停止壓樁。如果樁頂接近地面，而壓樁力尚未達(dá)到規(guī)定值，可以送樁。靜力壓樁情況下，只需用一節(jié)長度超過要求送樁深度的樁，放在被送的樁頂上便可以送樁，不必采用專用的鋼送樁。如果樁頂高出地面一段距離，而壓樁力已達(dá)到規(guī)定值時(shí)則要截樁，以便壓樁機(jī)移位。

6)壓樁應(yīng)控制好終止條件，一般可按以下方法進(jìn)行控制:

a.對于摩擦樁，按照設(shè)計(jì)樁長進(jìn)行控制，但在施工前應(yīng)先按設(shè)計(jì)樁長試壓幾根樁，待停置24 h后，用與樁的設(shè)計(jì)極限承載力相等的終壓力進(jìn)行復(fù)壓，如果樁在復(fù)壓時(shí)幾乎不動(dòng)，即可以此進(jìn)行控制。

b.對于端承摩擦樁或摩擦端承樁，按終壓力值進(jìn)行控制:對于樁長大于21 m的端承摩擦樁，終壓力值一般取樁的設(shè)計(jì)極限承載力。當(dāng)樁周土為粘性土且靈敏度較高時(shí)，終壓力可按設(shè)計(jì)極限承載力的0.8倍～0.9倍取值;當(dāng)樁長小于21 m，而大于14 m時(shí)，終壓力按設(shè)計(jì)極限承載力的1.1倍～1.4倍取值;或樁的設(shè)計(jì)極限承載力取終壓力值的0.7倍～0.9倍;當(dāng)樁長小于14 m時(shí)，終壓力按設(shè)計(jì)極限承載力的1.4倍～1.6倍取值;或設(shè)計(jì)極限承載力取終壓力值0.6倍～0.7倍，其中對于小于8 m的超短樁，按0.6 倍取值。

c.超載壓樁時(shí)，一般不宜采用滿載連續(xù)復(fù)壓法，但在必要時(shí)可以進(jìn)行復(fù)壓，復(fù)壓的次數(shù)不宜超過兩次，且每次穩(wěn)壓時(shí)間不宜超過10 s。

3 壓樁出現(xiàn)的問題及解決方法

3.1 壓不下去

3.1.1 原因

1)端停在砂層中接樁，中途間斷時(shí)間過長;2)樁機(jī)部分設(shè)備工作失靈，壓樁停歇時(shí)間過長;3)降水過程中空隙水排出，壓樁時(shí)失去超靜水壓力的“潤滑作用”;4)尖碰到夾砂層，壓樁阻力突然增大，甚至超過壓樁機(jī)能力而使樁機(jī)上抬。

3.1.2 處理方法

避免樁端停在砂層中接樁;及時(shí)檢查壓樁設(shè)備;降水水位適當(dāng);以最大壓樁力作用在樁頂，采取停車再開，忽停忽開的辦法，使樁有可能緩慢下沉穿過砂層。

3.2 樁達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)高

3.2.1 原因

1)樁端持力層深度與勘察報(bào)告不符;2)樁壓至接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)過早停壓，在補(bǔ)壓時(shí)壓不下去。

3.2.2 處理方法

變更設(shè)計(jì)樁長;改變過早停壓的做法。

3.3 樁架發(fā)生較大傾斜

3.3.1 原因

當(dāng)壓樁阻力超過壓樁能力或者來不及調(diào)整平衡。

3.3.2 處理方法

立即停壓并采取措施，調(diào)整，使之保持平衡。

3.4 樁身傾斜或位移

3.4.1 原因

1)樁不保持軸心受壓;2)上下節(jié)樁軸線不一致;3)遇橫向障礙物。

3.4.2 處理方法

及時(shí)調(diào)整;加強(qiáng)測量;障礙物不深時(shí)，可挖除回填后再壓;歪斜較大，可利用壓樁油缸回程，將土中的樁拔出，回填后重新壓樁。

4 質(zhì)量控制

表1 靜力壓樁質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

1)施工前應(yīng)對成品樁做外觀及強(qiáng)度檢驗(yàn)，接樁用焊條或半成品硫磺膠泥應(yīng)有產(chǎn)品合格證書，或送有關(guān)部門檢驗(yàn)，壓樁用壓力表、錨桿規(guī)格及質(zhì)量也應(yīng)進(jìn)行檢查。硫磺膠泥半成品應(yīng)每100 kg做一組試體(3件)，進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。

2)壓樁過程中應(yīng)檢查壓力、樁垂直度、接樁間歇時(shí)間、樁的連接質(zhì)量及壓入深度。重要工程應(yīng)對電焊接樁的接頭做10%的探傷檢查。對承受反力的結(jié)構(gòu)(對錨桿靜壓樁)應(yīng)加強(qiáng)觀測。

3)施工結(jié)束后，應(yīng)做樁的承載力及樁體質(zhì)量檢驗(yàn)。

4)靜力壓樁質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

［1］馬 亮.靜壓預(yù)制樁復(fù)合地基在濕陷性黃土地區(qū)的嘗試［J］.山西建筑，2010，36(8):119-120.