靜壓樁

錘擊樁，人工挖孔樁，沉管灌注樁等等

靜壓樁是樁基礎的一種，采用的方法是采用靜力壓樁機壓樁，工作原理與錘擊截然相反。

1. 沉樁施工時，樁尖“刺入”土體中時原狀土的初應力狀態(tài)受到破壞，造成樁尖下土體的壓縮變形，土體對樁尖產(chǎn)生相應阻力，隨著樁貫入壓力的增大，當樁尖處土體所受應力超過其抗剪強度時，土體發(fā)生急劇變形而達到極限破壞，土體產(chǎn)生塑性流動（粘性土）或擠密側移和下拖（砂土），在地表處，粘性土體會向上隆起，砂性土則會被拖帶下沉。在地面深處由于上覆土層的壓力,土體主要向樁周水平方向擠開，使貼近樁周處土體結構完全破壞。由于較大的輻射向壓力的作用也使鄰近樁周處土體受到較大擾動影響，此時，樁身必然會受到土體的強大反向抗力所引起的樁周摩阻力和樁尖阻力的抵抗，當樁頂?shù)撵o壓力大于沉樁時的這些抵抗阻力，樁將繼續(xù)“刺入”下沉。反之，則停止下沉。

2. 壓樁時，地基土體受到強烈擾動，樁周土體的實際抗剪強度與地基土體的靜態(tài)抗剪強度有很大差異。隨著樁的沉入，樁與樁周土體之間將出現(xiàn)相對剪切位移，由于土體的抗剪強度和樁土之間的粘著力作用，土體對樁周表面產(chǎn)生摩阻力。當樁周土質(zhì)較硬時，剪切面發(fā)生在樁與土的接觸面上;當樁周土體較軟時，剪切面一般發(fā)生在鄰近于樁表面處的土體內(nèi)，粘性土中隨著樁的沉入，樁周土體的抗剪強度逐漸下降，直至降低到重塑強度。砂性土中，除松砂外，抗剪強度變化不大，各土層作用于樁上的樁側摩阻力并不是一個常值，而是一個隨著樁的繼續(xù)下沉而顯著減少的變值，樁下部摩阻力對沉樁阻力起顯著作用，其值可占沉樁阻力的50～80%，它與樁周處土體強度成正比，與樁的入土深度成反比。

3. 終壓力與極限承載力。在靜壓樁施工完成后，土體中孔隙水壓力開始消散，土體發(fā)生固結強度逐漸恢復，上部樁柱穴區(qū)被充滿，中部樁滑移區(qū)消失，下部樁擠壓區(qū)壓力減小，這時樁才開始獲得了工程意義上的極限承載力。從大量的工程實踐看，粘性土中長度較長的靜壓樁其最終的極限承載力比壓樁施工時的終壓力要大，在某些土體固結系數(shù)較高的軟土地區(qū)，靜壓樁最后獲得的單樁豎向極限承載力可比終壓力值高出一二倍，但是粘性土中的短樁，土體強度經(jīng)一段時間的恢復，摩阻力雖有提高，但因樁身短，側摩阻力占樁的極限承載力的比例差異不大，最終極限承載力達不到樁的終壓力。因此樁的終壓力與極限承載力是兩個不同的概念，一些初接觸靜壓樁的設計、施工人員往往將兩者混為一談。兩者數(shù)值上不一定相等，主要與樁長、樁周土及樁端土的性質(zhì)有關，但兩者也有一定的聯(lián)系。汕頭市總結本地經(jīng)驗提出了自己的做法,對一些設計承載力較高的工程,終壓力值宜盡量達到設計取值的1.5-1.7倍,并視土質(zhì)及布樁情況考慮復壓;對于14-21m的中長樁,終壓力控制在設計值的1.7-2倍以上,宜復壓3次;而小于14 m的短樁,終壓力控制在設計值的2-2.5倍以上,并復壓3-5次。

靜壓樁：通過靜力壓樁機的壓樁機構以壓樁機自重和機架上的配重提供反力而將預制樁壓入土中的沉樁工藝。

樁基礎：由基樁和聯(lián)接于樁頂?shù)某信_共同組成。

完全避免了錘擊打樁所產(chǎn)生的振動、噪音和污染，因此施工時具有對樁無破壞、施工無噪音、無振動、無沖擊力、無污染等優(yōu)點。

常見質(zhì)量事故分析及處理：

1. 樁身上抬

由于靜壓樁是擠土樁，在場地樁數(shù)量較多，樁距較密的情況下，時常后壓的樁會對已壓的樁產(chǎn)生擠壓上抬，特別對于短樁，易形成所謂的吊腳樁。這種樁在做靜載試驗時，開始沉降較大，曲線較陡，但當樁尖達到持力層，承載力又有明顯增加，沉降曲線又趨于平緩，這是樁身上抬的典型曲線。樁身上抬除了靜載沉降偏大外，對樁而言可能會把接頭拉斷，樁尖脫空，同時大大增加對四周樁的水平擠壓力,導致樁傾斜偏位。在處理上施工前合理安排壓樁順序,同一單體建筑物一般要求先壓場地中央的樁,后壓周邊的樁;先壓持力層較深的樁,后壓較淺的樁。出現(xiàn)樁身上抬后一般采用復壓的辦法使樁基按正常使用，但對承受水平荷載的基礎要慎重。

2.引孔壓樁的問題

為了防止樁間的擠土效應太大，或土質(zhì)太硬而使樁身較短，施工中往往采用引孔壓樁的工藝 ，即先鉆比管樁略小規(guī)格的直徑鉆孔，深度是樁長的（2/3～1）L，然后將管樁沿預鉆孔壓下去。引孔應隨引隨壓，中間間隔時間不宜太長，否則孔內(nèi)積水，一是會軟化樁端土，待水消散后孔底會留有一定空隙；二是積水往樁外壁冒，削弱了樁的側摩阻力。

對于較硬土質(zhì)中引孔壓樁還會有樁尖達不到引孔孔底的現(xiàn)象，施工完成后孔底積水使土體軟化，使承載力達不到設計要求。

3. 樁端封口不實

當樁尖有縫隙，地下水水頭差的壓力可使樁外的水通過縫隙進入樁管內(nèi)腔，若樁尖附近的土質(zhì)是泥質(zhì)土，遇水易軟化，從而直接影響樁的承載力。對于樁靴的焊接質(zhì)量要求與端板間無間隙、錯位,保證焊縫飽滿,無氣孔。施焊對稱進行,焊拉時間控制得當,焊接完成后自然冷卻10分鐘左右方可施打,因高溫焊縫遇水后變脆,容易開裂。工程上比較有效的補救技術措施是采用“填芯混凝土”法，即在管樁施壓完畢后立即灌入高度為1.2m左右的C20細石混凝土封底，樁端不漏水，樁端附近水壓平衡，樁端土承受三相壓力，承載力能保持穩(wěn)定。

4. 樁頂(底)開裂

由于隨著技術的進步，壓樁機越來越大，最重可達6800KN，對于較硬土質(zhì)，管樁有可能仍然壓不到設計標高，在反復復壓情況下,管樁樁身橫向產(chǎn)生強烈應力，如果樁還是按常規(guī)配箍筋，樁頂混泥土抗拉不足開裂，產(chǎn)生垂直裂縫，為處理帶來很大困難。另一種情況就是管樁由軟弱土層突然進入硬持力層，沒有經(jīng)過渡層,樁機油壓迅速升高,樁身受到瞬間沖擊力也容易引起樁頂開裂,如果硬持力層面不平整,樁靴卡不進土引起樁頭折斷破碎,樁機油壓又下降,再壓時壓力不穩(wěn)定,吊線測量樁長發(fā)現(xiàn)比入土部分短。處理上事前改進樁尖形式(圓錐形樁尖易滑),事后用壓力灌漿把樁底破碎混凝土粘結住,適當折減承載力設計值。

5.地質(zhì)構造帶

廣州市區(qū)不少地段處在地質(zhì)斷裂破碎帶上，如麓湖斷裂帶、瘦狗嶺斷裂帶等,在這些場地采用靜壓樁，由于受構造斷裂的影響，地層結構受到改變，破碎帶作為地下水通道常軟化持力層。壓樁時雖滿足終壓力及樁長要求,而靜載時樁又不合格。不合格樁長范圍可從8米至30米都會出現(xiàn)，與規(guī)程統(tǒng)計的經(jīng)驗公式完全不符，在瘦狗嶺斷裂帶曾有壓樁長80米仍止不住,可見由于土體的破碎加上水的潤滑,土的抗剪強度基本散失,壓力不再隨樁長的增加而增加,這要特別引起重視。對于有軟硬夾層，尤其是硬夾層不厚的情況下，施工時樁尖到達硬夾層，由于超孔壓的反向作用，使樁的終壓力滿足設計要求，而施工完成后隨孔壓消散，土抗剪強度還沒恢復，靜載時樁尖土承受更大的壓力，傳遞到軟弱下臥層后引起該層土壓縮增大，進而樁頂下沉增加,位移不滿足要求。

6.基坑開挖

由于靜壓樁逐漸用在高層建筑中,基坑開挖不可避免。應根據(jù)開挖深度考慮是否需要先圍護開挖再沉樁的方案。邊打樁邊開挖是不可取的,先打樁后開挖應考慮對稱均勻,如在中間開挖把土堆在周圍就會造成四周和中心的土體高差懸殊,同時超孔隙水壓及震動會使管樁傾斜或折斷,所以合理制定基坑開挖方案是必不可少的。 2100433B

錨桿靜壓樁樁的類型

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(qū)采用外方內(nèi)圓空心式鋼筋混凝土預制樁。

錨桿靜壓樁樁的沉設

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(diào)直—壓樁—接樁—再壓樁—（送樁）—終止壓樁—切割樁頭。

錨桿靜壓樁測量定位

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，故當樁機大體就位之后要重新測定樁位。

錨桿靜壓樁樁機就位

經(jīng)選定的壓樁機進行安裝調(diào)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(diào)平壓樁機后，再次校核無誤，將長步履（長船）落地受力。

錨桿靜壓樁吊裝喂樁

靜壓預制樁樁節(jié)長度一般在12米以內(nèi)，可直接用壓樁機上的工作調(diào)機自行吊裝喂樁，也可以配備專門調(diào)機進行吊裝喂樁。第一節(jié)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(nèi)的夾物和積水清理干凈。

錨桿靜壓樁對中調(diào)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(diào)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。

錨桿靜壓樁壓樁

壓樁是通過主機的壓樁油缸伸程的力將樁壓入土中，壓樁油缸的最大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(jié)樁壓下去。當一節(jié)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。

錨桿靜壓樁接樁

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(zhì)，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(xù)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(zhì)量關。

錨桿靜壓樁托換，是在被托換的既有建筑物基礎上鑿出壓樁孔，并埋設錨桿，然后設置反力架和千斤頂，利用錨桿承受反力將樁從壓樁孔內(nèi)逐段壓入土中的托換方法，如圖1所示。錨桿靜壓樁托換施工時無振動、無噪聲，設備簡單、操作方便、移動靈活，可在場地和空間狹窄條件下施工。錨桿靜壓樁特別適用于以下情況：①地基不均勻沉降引起上部結構開裂或者傾斜；②建筑物加層或廠房擴大；③在密集建筑群中或在精密儀器車間附近建造多層建筑物；④新建建（構）筑物需采用樁基，但不具有單獨的打樁工期；⑤樁基工程事故處理。

錨桿靜壓樁的樁身可采用混凝土強度等級為C30的200mm×200mm或300mm×300mm預制鋼筋混凝土方樁，每節(jié)長度為1~3m，由施工凈空高度確定，也可選用鋼管或鋼軌做樁身。接頭可采用焊接或硫磺膠泥等。