廛垣抖撞
静压法沉桩在桩基础中的应用
徐瀚之
(广东瑞丰建设集团有限公司，广东广州
510080)
哺要】静压桩具有噪音小、无污染、振动小、场地小、压桩速度快和能定量监测检验单桩承栽力等优点，是值得采用的一种较好的施工
工艺．尤其适合在城区建筑改扩建工程中施工。近年来静压法沉桩在我国软士地基桩基施工中广泛应用，并且获得良好效果。巨罐词]静压沉桩；机理；工艺
1静压法沉桩机理
静压预制桩以桩机本身的自重(包括配重) 作为反作用力，克服压桩过程中的桩侧摩阻力和桩端阻力。静压桩在静压力的作用下沉入地基上中时。桩周土体会受到剧烈的挤压，桩尖首先使土产生中剪破坏，孔隙水受到中剪挤压作用形成不均匀水头，产生急剧上升的超孔隙水压力。扰动了土体结构，这种扰动和破坏随着桩的贯入会连续不断地向下传递，使桩周一定范围内的土体形成塑性区，从而使得桩身连续贯入。沉桩完成后，随着时间的推移，桩周土体中超孔隙水压力逐渐消散，土体发生固结，土的抗剪强度及侧摩擦力逐步恢复，从而使工程桩获得较大的承载力。
粘性土中沉桩，压桩阻力主要来自桩尖向下穿越时中剪土体产生的阻力。而此时的桩侧阻力比较小。当桩尖穿越不同土层时，压桩阻力会发生突变。桩尖处在某一土层中时，压桩阻力基本上保持不变或者略有波动。压桩后随时间的推移，单桩承载力显著提高。
砂性土中沉桩引起的超孔隙水压力不高，而且消散很快。沉桩的影响主要表现在对土体强度的两种效应上：强化效应和松弛效应。强化效应指：砂层被扰动，产生超孔隙水压力，很快消散后土体的有效应力增大．同时挤密作用也使砂性上的强度得到提高。松弛效应指群桩的施工而使桩周土体挤密到较为密实的状态，并在土层中积累了相当大的横向有效应力，从而使后期桩施工时，土层住剪切变形中会产生松弛，并出现剪胀，产生负的孔压。负的孔压随时间消散而使得有效应力下降，引起应力松弛。砂性土中，密砂受松弛效应影响，土体抗压强度减少，松砂受挤密效应影响，土体抗压强度增大。
2静压法沉桩适用范围
静压法沉桩通常应用于高压缩性粘土层或砂性较轻的软粘土地基。静压法沉桩按加力方式可分为压桩机(压桩架、压桩车、压桩船) 施工法、吊载压入施工法、锚桩反压施工法、结构自重压力施工法等。锚桩反压施工法使用较早．一般用于少量补桩。吊载压入施工法因受吊载能力限制，用于小型短桩工程。结构自重压入施工法用于受场地和高度限制无法采用大型压桩机设备，以及对原有构筑物进行基础改造补强的特殊工程。压桩机施工法应用较为广泛，为提高压桩机静压力，常可在压桩机上增设附加配重。在小型桩基工程中尚可采用压桩车施工法。
3静压法沉桩施工工艺
静压预制桩的施' r --般采用分段压入、逐段接长的方法。其施工
工艺为：测量定位—压桩机就位一吊装喂桩——桩身对中调
直——压桩——接桩一再压桩——送桩——终止压桩。
1) 测量定位。通常在桩身中心打入一根短钢筋，若在较软的场地施工，由于桩机的行走而挤压预打入的短钢筋，故当桩机大体就位之后要重新测定桩位。
2) 压桩机就位。经选定的压桩机进行安装调试就位后，行至桩位处．使桩机夹持钳口中心与地面上的样桩基本对准，调平压桩机后，再次校核无误，将长步履落地受力。
3) 吊桩喂桩。静压预制桩桩节长度一般在12米以内，可直接用压桩机上的工作调机自行吊装喂桩，也可以配备专门调机进行吊装喂桩。第一节桩(底桩) 应用带桩尖的桩，当桩被运到压桩机附近后，一般采用单点吊法起吊，采用双千斤(吊索) 加小便担(小横梁) 的起吊法可使桩身竖直进入夹桩的钳口中。当接桩采用硫磺胶泥接桩法时，起吊前应检查浆锚孔的深度并将孔内的夹物和积水清理干净。
4) 桩身对中调直。当桩被吊入夹桩钳口后，由指挥员指挥司机将桩缓慢降到桩尖离地面10c m 左右为止，然后加紧桩身，微调压桩机使桩尖对准桩位，并将桩压入土中05～1_0m，暂停下压，在从桩的两个正交侧面校正桩身垂直度，当桩身垂直度偏差小于Q 5％时才可正式压桩。
5) 压桩。压桩是通过主机的压桩油缸伸程的力将桩压入土中，压桩油缸的最大行程因不同型号的压桩机而有所不同，一般为15～2．0m ．
所以每一次下压，桩入土深度约为升——再夹紧——再压，如此反复进行，方1．5—可将一节桩压下去2．0m ，然后松夹具一。当一
t 节桩压到其桩顶离地面80—100c m 时，可进行接桩或放入送桩器将桩压至设计标高。
6) 接桩。静压预制桩常用接头形式有电焊焊接和硫磺胶泥锚固接头。电焊焊接施工时焊前须清理接口处砂浆、铁锈和油污等杂质，坡口表面要呈金属光泽，加上定位板。接头处如有孔隙，应用锲形铁片全部填实焊牢。焊接坡口槽应分3—4层焊接，每层焊渣应彻底清除，焊接采用人工对称堆焊，预防气泡和夹渣等焊接缺陷。焊缝应连续饱满，焊好接头自然冷却15分钟后方可施压，禁止用水冷却或焊好即压。
7) 送桩。静压桩的送桩作业可以利用现场的预制桩段作送桩器。施压预制桩最后一节桩的桩顶面达到施工地面以上1．5m 左右时，应再吊一节桩放在被压桩的顶面，不要将接头连接起来，一直下压直到桩顶面压至符合终压控制条件为止，然后将其上面的一节桩拔出来即可。
8) 终止压桩。当桩被压入土层中一定深度或桩尖进入设计持力层一定深度，且压力表读数达到预先规定值时，便可终止压桩。
遇到下列情况时应暂停压桩作业并及时与设计、监理人员研究处理方法：初压时，桩身发生较大幅度移位或倾斜：压入过程中，桩身突然下沉、倾斜、跑位：桩身混凝土出现裂缝或破碎、剥落：压力表读数骤变或读数与地质报告中的土层性质明显不符；地面明显隆起，附近房屋或市政设施开裂受损。
4施工中常见问题分析
1) 桩身上抬。由于静压法沉桩是挤土桩，在场地桩数量较多，桩距较密的情况下，时常有后压的桩会对已压的桩产生挤压上抬，特别是对于短桩，易形成所谓的吊脚桩。为此，施工前合理安排压桩顺序，同一单体建筑物一般要求先压场地中央的桩，后压周边的桩，先压持力层较深的桩，后压较浅的桩。出现桩身上抬后一般采用复压的办法使桩基按正常使用，但对承受水平荷载的基础要慎重。2) 桩底开裂。管桩由软弱土层突然进入硬持力层，没有经过渡层，桩机油压迅速升高，桩身受到瞬间冲击力也容易引起桩底开裂。处理上事前改进桩尖形式，事后用压力灌浆把桩底破碎混凝土粘结住，适当折减承载力设计值。
5结语
近几年来，静压施工法发展很快、最大压桩力高达6800～8000kN ，可施压桩径500—600m m ，但其承载力只属中等，且有地质条件要求等局限，单桩承载力一般适用于30层以下的建筑工程，这是其不足之处，在以后施工实践中静压施工法有望得到改进和提高。
[参考文献]
[1l 昊志忠．浅谈静压法沉桩在桩基础中的应用U 】山西建筑，2008【2J 陈岸青静压桩的施工法及质量控N O ]西部探矿工程，2005【3】王江锋静压桩施工技术的探讨Ⅱ】低温建筑技术，2005
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静压法沉桩在桩基础中的应用
徐瀚之
(广东瑞丰建设集团有限公司，广东广州
510080)
哺要】静压桩具有噪音小、无污染、振动小、场地小、压桩速度快和能定量监测检验单桩承栽力等优点，是值得采用的一种较好的施工
工艺．尤其适合在城区建筑改扩建工程中施工。近年来静压法沉桩在我国软士地基桩基施工中广泛应用，并且获得良好效果。巨罐词]静压沉桩；机理；工艺
1静压法沉桩机理
静压预制桩以桩机本身的自重(包括配重) 作为反作用力，克服压桩过程中的桩侧摩阻力和桩端阻力。静压桩在静压力的作用下沉入地基上中时。桩周土体会受到剧烈的挤压，桩尖首先使土产生中剪破坏，孔隙水受到中剪挤压作用形成不均匀水头，产生急剧上升的超孔隙水压力。扰动了土体结构，这种扰动和破坏随着桩的贯入会连续不断地向下传递，使桩周一定范围内的土体形成塑性区，从而使得桩身连续贯入。沉桩完成后，随着时间的推移，桩周土体中超孔隙水压力逐渐消散，土体发生固结，土的抗剪强度及侧摩擦力逐步恢复，从而使工程桩获得较大的承载力。
粘性土中沉桩，压桩阻力主要来自桩尖向下穿越时中剪土体产生的阻力。而此时的桩侧阻力比较小。当桩尖穿越不同土层时，压桩阻力会发生突变。桩尖处在某一土层中时，压桩阻力基本上保持不变或者略有波动。压桩后随时间的推移，单桩承载力显著提高。
砂性土中沉桩引起的超孔隙水压力不高，而且消散很快。沉桩的影响主要表现在对土体强度的两种效应上：强化效应和松弛效应。强化效应指：砂层被扰动，产生超孔隙水压力，很快消散后土体的有效应力增大．同时挤密作用也使砂性上的强度得到提高。松弛效应指群桩的施工而使桩周土体挤密到较为密实的状态，并在土层中积累了相当大的横向有效应力，从而使后期桩施工时，土层住剪切变形中会产生松弛，并出现剪胀，产生负的孔压。负的孔压随时间消散而使得有效应力下降，引起应力松弛。砂性土中，密砂受松弛效应影响，土体抗压强度减少，松砂受挤密效应影响，土体抗压强度增大。
2静压法沉桩适用范围
静压法沉桩通常应用于高压缩性粘土层或砂性较轻的软粘土地基。静压法沉桩按加力方式可分为压桩机(压桩架、压桩车、压桩船) 施工法、吊载压入施工法、锚桩反压施工法、结构自重压力施工法等。锚桩反压施工法使用较早．一般用于少量补桩。吊载压入施工法因受吊载能力限制，用于小型短桩工程。结构自重压入施工法用于受场地和高度限制无法采用大型压桩机设备，以及对原有构筑物进行基础改造补强的特殊工程。压桩机施工法应用较为广泛，为提高压桩机静压力，常可在压桩机上增设附加配重。在小型桩基工程中尚可采用压桩车施工法。
3静压法沉桩施工工艺
静压预制桩的施' r --般采用分段压入、逐段接长的方法。其施工
工艺为：测量定位—压桩机就位一吊装喂桩——桩身对中调
直——压桩——接桩一再压桩——送桩——终止压桩。
1) 测量定位。通常在桩身中心打入一根短钢筋，若在较软的场地施工，由于桩机的行走而挤压预打入的短钢筋，故当桩机大体就位之后要重新测定桩位。
2) 压桩机就位。经选定的压桩机进行安装调试就位后，行至桩位处．使桩机夹持钳口中心与地面上的样桩基本对准，调平压桩机后，再次校核无误，将长步履落地受力。
3) 吊桩喂桩。静压预制桩桩节长度一般在12米以内，可直接用压桩机上的工作调机自行吊装喂桩，也可以配备专门调机进行吊装喂桩。第一节桩(底桩) 应用带桩尖的桩，当桩被运到压桩机附近后，一般采用单点吊法起吊，采用双千斤(吊索) 加小便担(小横梁) 的起吊法可使桩身竖直进入夹桩的钳口中。当接桩采用硫磺胶泥接桩法时，起吊前应检查浆锚孔的深度并将孔内的夹物和积水清理干净。
4) 桩身对中调直。当桩被吊入夹桩钳口后，由指挥员指挥司机将桩缓慢降到桩尖离地面10c m 左右为止，然后加紧桩身，微调压桩机使桩尖对准桩位，并将桩压入土中05～1_0m，暂停下压，在从桩的两个正交侧面校正桩身垂直度，当桩身垂直度偏差小于Q 5％时才可正式压桩。
5) 压桩。压桩是通过主机的压桩油缸伸程的力将桩压入土中，压桩油缸的最大行程因不同型号的压桩机而有所不同，一般为15～2．0m ．
所以每一次下压，桩入土深度约为升——再夹紧——再压，如此反复进行，方1．5—可将一节桩压下去2．0m ，然后松夹具一。当一
t 节桩压到其桩顶离地面80—100c m 时，可进行接桩或放入送桩器将桩压至设计标高。
6) 接桩。静压预制桩常用接头形式有电焊焊接和硫磺胶泥锚固接头。电焊焊接施工时焊前须清理接口处砂浆、铁锈和油污等杂质，坡口表面要呈金属光泽，加上定位板。接头处如有孔隙，应用锲形铁片全部填实焊牢。焊接坡口槽应分3—4层焊接，每层焊渣应彻底清除，焊接采用人工对称堆焊，预防气泡和夹渣等焊接缺陷。焊缝应连续饱满，焊好接头自然冷却15分钟后方可施压，禁止用水冷却或焊好即压。
7) 送桩。静压桩的送桩作业可以利用现场的预制桩段作送桩器。施压预制桩最后一节桩的桩顶面达到施工地面以上1．5m 左右时，应再吊一节桩放在被压桩的顶面，不要将接头连接起来，一直下压直到桩顶面压至符合终压控制条件为止，然后将其上面的一节桩拔出来即可。
8) 终止压桩。当桩被压入土层中一定深度或桩尖进入设计持力层一定深度，且压力表读数达到预先规定值时，便可终止压桩。
遇到下列情况时应暂停压桩作业并及时与设计、监理人员研究处理方法：初压时，桩身发生较大幅度移位或倾斜：压入过程中，桩身突然下沉、倾斜、跑位：桩身混凝土出现裂缝或破碎、剥落：压力表读数骤变或读数与地质报告中的土层性质明显不符；地面明显隆起，附近房屋或市政设施开裂受损。
4施工中常见问题分析
1) 桩身上抬。由于静压法沉桩是挤土桩，在场地桩数量较多，桩距较密的情况下，时常有后压的桩会对已压的桩产生挤压上抬，特别是对于短桩，易形成所谓的吊脚桩。为此，施工前合理安排压桩顺序，同一单体建筑物一般要求先压场地中央的桩，后压周边的桩，先压持力层较深的桩，后压较浅的桩。出现桩身上抬后一般采用复压的办法使桩基按正常使用，但对承受水平荷载的基础要慎重。2) 桩底开裂。管桩由软弱土层突然进入硬持力层，没有经过渡层，桩机油压迅速升高，桩身受到瞬间冲击力也容易引起桩底开裂。处理上事前改进桩尖形式，事后用压力灌浆把桩底破碎混凝土粘结住，适当折减承载力设计值。
5结语
近几年来，静压施工法发展很快、最大压桩力高达6800～8000kN ，可施压桩径500—600m m ，但其承载力只属中等，且有地质条件要求等局限，单桩承载力一般适用于30层以下的建筑工程，这是其不足之处，在以后施工实践中静压施工法有望得到改进和提高。
[参考文献]
[1l 昊志忠．浅谈静压法沉桩在桩基础中的应用U 】山西建筑，2008【2J 陈岸青静压桩的施工法及质量控N O ]西部探矿工程，2005【3】王江锋静压桩施工技术的探讨Ⅱ】低温建筑技术，2005
11}c}呦加6Y11t 咖179