建筑工程中靜壓樁施工技術(shù)應(yīng)用

【摘 要】本文介紹了靜壓法沉柱機(jī)理及適用范圍，詳細(xì)分析了靜壓法施工技術(shù)及樁機(jī)的選擇。以便為靜壓法的廣泛應(yīng)用提供技術(shù)上的參考。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；靜壓樁；施工技術(shù)；樁機(jī)選擇

靜壓樁施工是通過靜力壓樁機(jī)自重及樁架上的配重作反力將預(yù)制樁壓人土中的一種沉樁工藝。由于適用范圍廣以及對(duì)周圍環(huán)境影響少。目前在我國已得到廣泛應(yīng)用。

1 靜壓法沉樁機(jī)理

靜壓預(yù)制樁主要應(yīng)用于軟土地基。在沉樁過程中，樁尖直接使土體產(chǎn)生沖切破壞，伴隨或先發(fā)生沿樁身土體的直接剪切破壞。孔隙水受此沖剪擠壓作用形成不均勻水頭，產(chǎn)生超孔隙水壓力，擾動(dòng)了土體結(jié)構(gòu)，使樁周約一倍樁徑的一部分土體抗剪強(qiáng)度降低，發(fā)生嚴(yán)重軟化（粘性土）或稠化（粉土、砂土），出現(xiàn)土重塑現(xiàn)象，從而可容易地連續(xù)將靜壓樁送人很深的地基土層中。

2 靜壓法適用范圍

靜壓法通常適用高壓縮性粘土層或砂性較輕的軟粘土層，當(dāng)樁須貫穿有一定厚度的砂性土夾地，必須根據(jù)樁機(jī)的壓樁力與終壓力及土層的形狀、厚度、密度、上下土層的力學(xué)指標(biāo)、樁型、樁的構(gòu)造、強(qiáng)度、樁截面規(guī)格大小與布樁形式、地下水位高低以及終壓前的穩(wěn)壓時(shí)間與穩(wěn)壓次數(shù)等綜合考慮其適用性。

壓樁力大于4000KN的樁機(jī)，可穿越5—6m厚的中密、密實(shí)砂層。中型壓樁機(jī)（壓樁力≤24000KN），穿越砂層的能力較有限，所以對(duì)其情況需進(jìn)行壓樁可行性判斷。

靜壓樁也適用于覆土層不厚的巖溶地區(qū)。在這些地區(qū)采用鉆孔樁很難鉆進(jìn)；采用沖孔樁，容易卡錘；采用打入式樁，容易打碎。只有采用靜壓樁可緩慢壓人，并能顯示壓樁阻力，但在溶洞、溶溝發(fā)育充分的巖溶地區(qū)，青壓樁宜慎用，以及在土層中有較多孤石、障礙物的地區(qū)，靜壓樁宜慎用。

小型壓樁機(jī)（壓樁力≤600KN）用于壓制預(yù)制小樁，適用于在10m以內(nèi)存在持力層（如硬塑粉質(zhì)粘土層、粉土層及中密粉細(xì)砂層等）。

3 靜壓樁施工

3.1 樁的類型

用于靜壓樁施工的鋼筋混凝土預(yù)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(yù)制樁。

3.2 樁的沉設(shè)

靜壓預(yù)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(cè)量定位——壓樁機(jī)就位——吊裝喂樁——樁身對(duì)中調(diào)直——壓樁——接樁——再壓樁——（送樁）——終止壓樁——切割樁頭。

3.2.1 測(cè)量定位

通常在樁身中心打人一根短鋼筋，若在較軟的場(chǎng)地施工，由于樁機(jī)的行走而擠壓預(yù)打入的短鋼筋，故當(dāng)樁機(jī)大體就位之后要重新測(cè)定樁位。

3.2.2 壓樁機(jī)就位

經(jīng)選定的壓樁機(jī)進(jìn)行安裝調(diào)試就位后，行至樁位處，使樁機(jī)夾持鉗口中心（可掛中心線陀）與地面上的樣樁基本對(duì)準(zhǔn)，調(diào)平壓樁機(jī)后，再次校核無誤，將長步覆（長船）落地受力。

3.2.3 吊裝喂樁

靜壓預(yù)制樁樁節(jié)長度一般在12米以內(nèi)，可直接用壓樁機(jī)上的工作吊機(jī)自行吊裝喂樁，也可以配備專門吊機(jī)進(jìn)行吊裝喂樁。第一節(jié)樁（底樁）應(yīng)用帶樁尖的樁，當(dāng)樁被運(yùn)到壓樁機(jī)附近后，一般采用單點(diǎn)吊法起吊，采用雙千斤（吊索）加小便擔(dān)（小橫梁）的起吊法可使樁身豎直進(jìn)入夾樁的鉗口中。當(dāng)接樁采用硫橫膠泥接樁法時(shí)，起吊前應(yīng)檢查漿錨孔的深度并將孔內(nèi)的夾物和積水清理干凈。

3.2.4 樁身對(duì)中調(diào)直

當(dāng)樁被吊人夾樁鉗口后，由指揮員指揮司機(jī)將樁緩慢降到樁尖離地面10cm左右為止，然后夾緊樁身，微調(diào)壓樁機(jī)使樁尖對(duì)準(zhǔn)樁位，并將樁壓入土中0.5～1.0m，暫停下壓，再從樁的兩個(gè)正交側(cè)面校正樁身垂直度，當(dāng)樁身垂直度偏差小于0.5％時(shí)才可正式壓樁。

3.2.5 壓樁

壓樁是通過主機(jī)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(hào)的壓樁機(jī)而有所不同，一般為l.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(fù)進(jìn)行，方可將一節(jié)樁壓下去。當(dāng)一節(jié)樁壓到其樁頂離地面80～100cm時(shí)，可進(jìn)行接樁或放人送樁器將樁壓至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

3.2.6 接樁

靜壓預(yù)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(shí)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(yīng)用鍥形鐵片全部填實(shí)焊牢。焊接坡口槽應(yīng)分3～4層焊接，每層焊渣應(yīng)徹底清除，焊接采用人工對(duì)稱堆焊，預(yù)防氣泡和夾渣等缺陷。焊縫應(yīng)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(shí)要認(rèn)真把好質(zhì)量關(guān)。

3.2.7 送樁

如果樁頂已接近設(shè)計(jì)標(biāo)高，而樁壓力尚未達(dá)到規(guī)定值，可以送樁。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。

靜壓樁的送樁作業(yè)可以利用現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)制樁段作送樁器。施壓預(yù)制樁最后一節(jié)樁的樁預(yù)面達(dá)到施工地面以上1．5m左右時(shí)，應(yīng)再吊一節(jié)樁放在被壓樁的頂面，不要將接頭連接起來，一直下壓直到頂面壓至符合終壓控制條件為止，然后將其上面的一節(jié)樁拔出來即可。但大噸位（≥4000KN）的壓樁機(jī)，由于最后的壓樁力和夾樁力都很大，有可能將樁身混凝土夾碎，所以應(yīng)制作專用的鋼質(zhì)送樁器。送樁器或作送樁器用的預(yù)制樁側(cè)面應(yīng)標(biāo)尺寸線，便于觀察送樁深度。

3.2.8 終止壓樁

當(dāng)樁被壓入土層中一定深度或樁尖進(jìn)入設(shè)計(jì)持力層一定深度，且壓力表讀數(shù)達(dá)到預(yù)先規(guī)定值時(shí)，便可終止壓樁。

3.2.9 壓樁施工注意事項(xiàng)

（1）壓樁施工前應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的土層地質(zhì)情況了解清楚，做到心中有數(shù)；同時(shí)應(yīng)做好設(shè)備的檢查工作，保證使用可靠。

（2）壓樁對(duì)程中，應(yīng)隨時(shí)注意使樁保持軸心受壓，若有偏移，要及時(shí)調(diào)整。

（3）接樁時(shí)應(yīng)保證上、下節(jié)樁的軸線一致，并盡可能地縮短接樁時(shí)間。

（4）量測(cè)壓力等儀表應(yīng)注意保養(yǎng)、及時(shí)檢修和定期標(biāo)定，以減少量測(cè)誤差。

（5）壓樁機(jī)行駛道路的地基應(yīng)有足夠的承載力，必要時(shí)需作處理。

4 壓樁機(jī)的選擇

靜力壓樁機(jī)的選擇應(yīng)綜合考慮樁的規(guī)格（斷面和長度）、被穿越土層的特性、樁端土的特性、單樁極限承載力及布樁密度等因數(shù)，可通過以下途徑合理選用：

4.1 按經(jīng)驗(yàn)法選用。根據(jù)終壓控制條件選擇適用的靜壓樁機(jī)。一般情況下，壓樁機(jī)的最大壓樁力不宜小于樁的極限承載力，當(dāng)遇上砂土層或砂隔層時(shí)，宜選取大一級(jí)甚至大兩級(jí)的壓樁機(jī)。

4.2 經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試壓樁選用。特別是在厚軟土層中用最大壓樁力小于樁的極限承載力的壓樁機(jī)施工時(shí)，更需作現(xiàn)場(chǎng)試樁。

4.2 按當(dāng)?shù)剡x擇壓樁機(jī)的參考表選用。

5 結(jié)束語：

靜壓樁非常復(fù)雜，按施工順序、進(jìn)度等有關(guān)，有待進(jìn)一步研究。靜壓樁施工中出現(xiàn)的問題也各種各樣，處理方法不盡相同，往往樁在做完靜載試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不合格后，還要增加靜載試驗(yàn)或大應(yīng)變檢測(cè)，以確定更大范圍不合格樁數(shù)量分布。有時(shí)基坑已開挖，樁頭已鑿去位置難確定，壓樁機(jī)撤出現(xiàn)場(chǎng)，復(fù)壓或補(bǔ)樁有一定困難，這就要采取其它一些措施處理不合格樁，如灌漿補(bǔ)強(qiáng)、降低樁承載力標(biāo)準(zhǔn)或擴(kuò)大承臺(tái)等。相信隨著工程實(shí)踐的不斷豐富，為靜壓樁規(guī)程的順利的實(shí)施打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。