有關(guān)靜壓樁的沉樁施工問題的分析與探究

摘要：本文通過對靜壓樁的沉樁施工工藝進行分析，介紹施工工藝流程，通過對施工工藝流程的分析，闡述了常見的幾種問題，并提出了相應(yīng)施工質(zhì)量控制的措施。

關(guān)鍵詞：靜壓樁；沉樁施工；工藝流程；質(zhì)量控制

1 引言

靜壓樁沉樁法施工是通過靜力壓樁機以壓樁機自重和配重提供作用力而將樁壓入泥土中的沉樁施工工藝。這種方法具有無振動、無噪音、無沖擊力等優(yōu)點，同時該沉樁方法的樁型多選用預(yù)應(yīng)力管樁，這種樁作基礎(chǔ)具有造價低、工藝簡單、質(zhì)量可靠、檢測方便等特性。二者的結(jié)合應(yīng)用便可大大推動靜壓管樁應(yīng)用范圍

2 靜壓樁的沉樁施工工藝

2.1 靜壓樁施工過程

靜壓預(yù)制樁在沉樁過程中，樁尖直接使土體產(chǎn)生沖切破壞，樁周孔隙水受此沖切擠壓作用形成不均勻水頭，產(chǎn)生超孔隙水壓力，擾動土體結(jié)構(gòu)，使樁周圍約一倍樁半徑范圍內(nèi)的部分土體抗剪強度降低，發(fā)生嚴重軟化或稠化，從而出現(xiàn)土體重塑現(xiàn)象，容易連續(xù)將靜壓樁壓入很深的地基土層中。壓樁過程中如發(fā)生停頓，樁周土會發(fā)生徑向固結(jié)現(xiàn)象，使土體密實度增加，樁周側(cè)壁摩阻力增大，而重塑的樁端土體強度得到恢復，致使樁端阻力增長較大，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(yīng)盡量避開在土質(zhì)好的土層深度處停留接樁。

該施工工藝通常適用于高壓縮性粘土層或砂性較輕的軟粘土層等軟土地基。靜壓預(yù)制樁的施工工藝流程如圖1所示。一般情況下都采用分段壓入、逐段接長的方法。其一個樁位的主要程序為：施工準備（制樁、驗樁）→測量定位→壓樁機定位→吊樁喂樁→樁身對中調(diào)直→壓樁→接樁→再壓樁(送樁)→終止壓樁→切割樁頭→檢查驗收。整個流程中最后的關(guān)鍵在于檢查驗收，驗收合格后方能進行下一個樁位壓樁。

2.2 靜壓樁沉樁工藝的特點

與灌注樁及錘擊打樁比較，靜壓樁施工的主要優(yōu)點是施工過程中無噪聲、無振動、施工應(yīng)力比較小、能做到文明施工、場地整潔、勞動強度低、自動化程度高、沒有廢氣和泥漿污染、施工質(zhì)量控制比較容易、施工速度快、施工效率高、工期較短。但是，靜壓樁施工的也有一定局限性：對施工場地要求較高、在不同土體條件下需要進行可行性判斷、地下有較多孤石和障礙物時對持力層判斷可能有誤、施工時對樁體夾力較大，樁體強度小于C30時容易夾壞樁身等局限性。

3 施工過程中常見問題分析

3.1 沉樁傾斜與突然下沉

插樁初壓就有較大幅度的樁端走位和傾斜，經(jīng)采取強制固定措施并不見效的情況下，在地面不遠處必定存在障礙物，如舊建筑物的基礎(chǔ)、大塊石或者各種管道等，拔出樁后重新回填土然后再進行壓樁。沉樁過程中，如果樁身彎曲或有橫向裂縫嚴重，接樁面有較大傾斜時，一般處理方法是靠近原樁位補樁。如果因為千斤頂或卷揚機不同步引起臨時傾斜，可通過調(diào)整機具工作速度加以修正。

3.2 沉樁后樁身抬高現(xiàn)象

樁身抬高的主要原因是由于后壓的樁，對已壓的樁產(chǎn)生擠壓使其上抬。因此，可能會引起建筑物基礎(chǔ)的不均勻沉降。第一、可以通過“跑樁”來進行處理，及樁基壓完后對樁身進行1-2次甚至多次復壓；第二、在嵌固期后才能進行土方施工。樁基施工完成后須按規(guī)范規(guī)定要求進行單樁靜載檢測，檢驗是否達到設(shè)計要求。如出現(xiàn)多數(shù)量樁承載力達不到要求，可能是打樁后土體固結(jié)不好，需再等待一段時間進行檢測可能就會達到承載力；如果還是達不到要求就必須進行補樁處理。

3.3 引孔壓樁的問題

為了減小樁間的擠土效應(yīng)或土質(zhì)太硬使樁身較短，在靜壓樁施工中經(jīng)常采用引孔壓樁施工工藝；即先鉆一個比管樁略小直徑鉆孔，根據(jù)經(jīng)驗深度要求應(yīng)在樁長的2/3以上，然后將管樁沿鉆孔壓入。引孔應(yīng)隨引隨壓，時間間隔不宜過長，否則孔內(nèi)積水，一方面孔內(nèi)積水會軟化樁端土，待水消散后使樁底會留有一定空隙；另一方面積水往樁外壁冒，使樁側(cè)摩阻力減小，進而樁的承載力變小。

3.4 樁端封口不實與樁頂(底)開裂

如果樁尖有縫隙，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，樁尖附近土質(zhì)是泥質(zhì)土，遇水軟化，從而直接影響樁的承載力。在工程上較好而卻有效補救技術(shù)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1.2米左右細石混凝土封底，使樁端不漏水，樁端附近水壓力平衡，樁端土承受三相壓力、承載力能保持穩(wěn)定。目前壓樁機越來越大，對于較硬土質(zhì)，管樁仍然可能壓不到設(shè)計標高，在反復復壓情況下，管樁樁身橫向產(chǎn)生強烈應(yīng)力，樁頂混泥土抗拉能力不足而開裂，產(chǎn)生垂直裂縫，為處理帶來很大困難。另外，管樁由軟弱土層突然進入硬持力層，沒有經(jīng)過渡層，樁身受到瞬間沖擊力也容易引起樁頂開裂。處理方法是：事前改進樁尖形式（如圓錐形、易滑的樁尖）；事后用壓力灌漿把樁底破碎混凝土粘結(jié)住。

4 靜壓樁施工質(zhì)量控制措施

4.1 選擇好壓樁機械設(shè)備

靜壓樁沉樁時，壓樁壓力要根據(jù)現(xiàn)場的地質(zhì)條件，通過對靜力觸探比貫入阻力平均值和標準貫入試驗N值評估沉樁的可能性，選擇好的設(shè)備。機械設(shè)備的油壓表必須經(jīng)有資質(zhì)法定的檢測單位鑒定，并有鑒定合格證才能使用。根據(jù)單樁豎向極限承載力、具體地質(zhì)條件、布樁密集程度等因素，靜力壓樁機應(yīng)按定額總重量配制壓重，壓機的重量（不包含靜壓樁機大和小履重量）應(yīng)大于單樁極限承載力的1.2倍。

4.2 靜壓樁控制要領(lǐng)

靜壓樁沉樁控制應(yīng)按壓樁力、設(shè)計標高、穩(wěn)壓下沉量相結(jié)合的原則，并根據(jù)設(shè)計要求以及地質(zhì)條件綜合確定。靜壓樁樁端進入持力層后，并達到綜合確定的壓樁力要求，但未達到設(shè)計標高時，宜保持穩(wěn)壓1～2min，穩(wěn)壓下沉量可根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗來確定。

4.3 施工過程中的技術(shù)要領(lǐng)

靜壓樁施工過程中，不得任意調(diào)整或校正樁垂直度，避免對樁身產(chǎn)生較大次生彎矩。靜壓樁穿越硬土層或進入持力層的過程中，除機械故障外，不得停止沉樁施工。壓樁過程應(yīng)檢查壓力、樁垂直度、接樁間歇時間、樁的連接質(zhì)量及壓入深度。

4.4 施工后處理

在靜壓樁施工完成后，應(yīng)做樁身單樁豎向承載力試驗來檢查樁身質(zhì)量。土體孔隙水壓力開始消散，土體固結(jié)強度逐漸恢復，上部樁柱穴區(qū)被填充，中部樁滑移區(qū)消失，下部樁擠壓的壓力減小，這時樁才開始獲得工程意義的極限承載力。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(jié)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。

5 結(jié)語

靜壓樁的沉樁機理非常復雜，施工中出現(xiàn)的問題各種各樣，最常用的處理方法是提高終壓力進行復壓。有時基坑已經(jīng)開挖，樁頭已經(jīng)截去，位置難確定，壓樁機撤出現(xiàn)場，復壓或補樁有一定困難，這就要針對不同情況的問題，采取行之有效措施處理不合格樁。另外，該施工工藝還與地質(zhì)條件（土質(zhì)、土層排列、硬土層厚度）、建筑場區(qū)內(nèi)的樁數(shù)和樁距、施工順序和進度等密切有關(guān)，具體數(shù)據(jù)以及效果還有待進一步研究。相信隨著工程實踐的不斷積累．現(xiàn)場的經(jīng)驗不斷的豐富，靜壓樁的沉樁施工過程遇到的問題能得到更好的解決。

參考文獻

[1]賈建華.利用靜壓注漿加固軟土地基[J].山西建筑，2002(5):45-46.

[2]黃武據(jù).論靜壓樁的沉樁施工分析[J]，城市建設(shè)，2010(18):476

[3]閻瑋斌.錨桿靜力壓樁法施工技術(shù)研究[J].山西建筑，2004，30(18):70-71