静压桩施工

1.概述

(1)工作过程

静压预制桩主要应用于软土地基。在桩压入过程中，以桩机本身的重量(包括配重)作为作用力，克服压桩过程中的桩侧摩擦阻力和桩端阻力。当预制桩在竖向静压力作用下沉入土中时，桩周土体发生急速而激烈的挤压，土中孔隙水压力急剧上升，土的抗剪强度大大降低，桩身很容易下沉。

(2)静压桩优缺点

1)优点:①无噪声、无振动;②静压沉桩可免去锤垫、桩垫等缓冲材料，无冲击力，施工应力小，桩顶不易损坏，而且在施工过程中不会出现拉应力，因此，与锤击式沉桩相比，在同等条件下，桩的断面可以减小，配筋率可以减少，混凝土强度等级也可降低;③沉桩精度较高，不易产生偏心沉桩;④静压桩与沉管灌注桩相比，成桩与沉桩质量均较有保证;⑤压桩力能自动记录或自动显示，可预估和验证单桩承载力;⑥施工速度快;⑦无泥浆排放，场地整洁;⑧施工桩长不受机械设备的限制;⑨送桩后桩身质量可靠;⑩成本低。

2)缺点:①压桩设备(包括配重)较笨重;②要求边桩中心到已有建筑物的距离较大;③压桩力受一定限制;④贯穿中间硬夹层困难;⑤存在挤土效应，当布桩密集时会对邻近建(构)筑物和地下管线产生不良影响;⑥对场地的地耐力要求较高。

(3)适用条件

地层:通常应用于高压缩性粘土层或砂性较轻的软粘土地层。当桩需贯穿有一定厚度的砂性土夹层时，必须根据桩机的压桩力与终压力及土层的性状、厚度、密度、组合变化特点与上下土层的力学指标，桩型、桩的构造、强度、桩截面规格大小与布桩形式，地下水位高低，以及终压前的稳压时间与稳压次数等综合考虑其适用性。

桩径及桩长:桩径为300～600mm;桩长最深65m。

2.静力压桩设备及桩的类型

静压法沉桩按加压方法可分为压桩机施工法、锚桩反压施工法和利用结构物自重压入施工法等，本书介绍压桩机施工法。

图3-22 YZY型静力压桩机

1)压桩机按压桩位置可分为中压式和前压式。中压式压桩机的夹桩机构设在压桩机中心，施压时要求桩位周围约有4m以上的空间。前压式压桩机的夹桩机构设在桩机前端，可施压距邻近建筑物0.6～1.2m处的桩，但因是偏置压桩，压桩力一般只能达到该桩机最大压桩力的60%。

2)压桩机按压桩方式可分为顶压式和箍压式。顶压式是指通过压梁将整个压桩机自重和配重施加在桩顶上，把桩逐渐压入土中。箍压式是指压桩时，开动液压泵，通过抱箍千斤顶将桩箍紧，并借助于压桩千斤顶将整个压桩机的自重和配重施加在桩顶上，把桩逐渐压入土中。图3-22为武汉建工机械厂生产的YZY型静力压桩机的主体结构图。

3)静力压桩机的选择应综合考虑桩的规格(断面和长度)、穿越土层的特性、桩端土的特性、单桩极限承载力及布桩密度等因素。合理地选用静力压桩机的途径有经验法、现场试压桩法及静力计算公式预估法等。广东地区的静力压桩机选择参考表3-13。

表3-13 静力压桩机(YZY、YZJ系列)选择参考

4)桩的类型，用于静压桩施工的钢筋混凝土预制桩有RC方桩、PC管桩和PHC管桩。

3.压桩施工

(1)桩的沉设程序

一般采取分段压入、逐段接长的方法，其程序如下:

1)桩尖就位、对中、调直，对于YZY型压桩机，通过启动纵向和横向行走油缸，将桩尖对准桩位;开动压桩油缸将桩压入土中1m左右后停止压桩，调整桩在两个方向的垂直度。第一节桩是否垂直，是保证桩身质量的关键。

2)压桩。通过夹持油缸将桩夹紧，然后使压桩油缸压桩。在压桩过程中要认真记录桩入土深度和压力表读数的关系，以判断桩的质量及承载力。

3)接桩。桩的单节长度应根据设备条件和施工工艺确定。当桩贯穿的土层中夹有薄层砂土时，确定单节桩的长度时应避免桩端停在砂土层中进行接桩。当下一节桩压到露出地面0.8～1.0m，便可接上一节桩。桩身接头不宜超过2个的规定很难执行，目前已有大量桩身接头为3～4个的成功经验。接头主要采用硫黄胶泥锚固接头;当桩很长时，也有在地面以下第1个接头采用焊接形式。

4)送桩或截桩。如果桩顶接近地面，而压桩力尚未达到规定值，可以送桩。如果桩顶高出地面一段距离，而压桩力已达到规定值时，则要截桩，以便压桩机移位。

5)压桩结束。当压力表读数达到预先规定值时，便可停止压桩。

(2)终止压桩的控制原则

静压法沉桩时，终止压桩的控制原则与压桩机大小、桩型、桩长、桩周土灵敏性、桩端土特性、布桩密度、复压次数以及单桩竖向设计极限承载力(为单桩竖向承载力设计值的1.6～1.65倍)等因素有关。各地的控制原则各异。广东地区的终压控制条件如下:

1)对于摩擦桩，按照设计桩长进行控制。但在正式施工前，应先按设计桩长试压几根桩，待停置24h后，用与桩的设计极限承载力相等的终压力进行复压，如果桩在复压时几乎不动，即可进行全面施工。

2)对于端承摩擦桩或摩擦端承桩，按终压力值进行控制:①对于桩长大于21m的端承摩擦桩，终压力值一般取桩的设计极限承载力。当桩周土为粘性土且灵敏度较高时，终压力可按设计极限承载力的0.8～0.9倍取值;②当桩长小于21m而大于14m时，终压力按设计极限承载力的1.1～1.4倍取值;③当桩长小于14m时，终压力按设计极限承载力的1.4～1.6倍取值，或按设计极限承载力取终压力值的0.6～0.7倍，其中对于小于8m的超短桩，按0.6倍取值。

3)超载施工时，一般不提倡满载连续复压法，但在必要时可以进行复压，复压的次数不宜超过2次，且每次稳压时间不宜超过10s。

(3)压桩施工注意事项

1)压桩施工前应对现场的土层地质情况了解清楚，做到心中有数;同时应做好设备的检查工作，保证使用可靠，以免中途间断压桩。

2)压桩过程中，应随时注意使桩保持轴心受压，若有偏移，要及时调整。

3)接桩时应保证上、下节桩的轴线一致，并尽可能地缩短接桩时间。

4)量测压力等仪表应注意保养、及时检修和定期标定，以减少量测误差。

5)压桩机行驶道路的地基应有足够的承载力，必要时须作处理。