靜力壓樁施工的技術(shù)要求分析

魯錡　張建良　魯科

【摘要】鋼筋混凝土靜力壓樁可以節(jié)約鋼筋和混凝土，降低工程造價(jià)，而且施工時(shí)無噪音、無振動(dòng)，無污染，對(duì)周圍環(huán)境的干擾小，本文討論了鋼筋混凝土靜力壓樁施工中的有關(guān)技術(shù)要求。

【關(guān)鍵詞】靜力壓樁；施工；技術(shù)要求

【Abstract】RC static piling steel and concrete savings， reduce project cost， and no construction noise， no vibration， no pollution， small interference on the surrounding environment， the paper discusses the construction of reinforced concrete static piling the relevant technical requirements .

【Key words】Static piling；Construction；Technical requirements

鋼筋混凝土靜力壓樁是利用靜壓力（壓樁機(jī)自重及配重）將預(yù)制樁逐節(jié)壓入土中的壓樁方法。這種方法節(jié)約鋼筋和混凝土，降低工程造價(jià)，采用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)可降低1～2級(jí)，配筋比錘擊法可節(jié)省鋼筋40%左右，而且施工時(shí)無噪音、無振動(dòng)，無污染，對(duì)周圍環(huán)境的干擾小，適用于軟土地區(qū)、城市中心或建筑物密集處的樁基礎(chǔ)工程，以及精密工廠的擴(kuò)建工程。

但是由于施工工藝和施工技術(shù)而引起的質(zhì)量問題還是十分常見的，因此施工中如何控制施工質(zhì)量是工程技術(shù)人員十分關(guān)注的問題。本文討論了鋼筋混凝土靜力壓樁施工中的有關(guān)技術(shù)要求。

1. 靜力壓樁施工工藝

1.1工藝流程。

靜力壓樁施工的工序主要有：測(cè)量放線→樁機(jī)就位→起吊預(yù)制樁→穩(wěn)樁→壓樁→接樁→送樁、試樁→檢查驗(yàn)收→轉(zhuǎn)移樁機(jī)

1.2施工要點(diǎn)。

1.2.1樁機(jī)就位。靜力壓樁機(jī)就位時(shí)，應(yīng)對(duì)準(zhǔn)樁位，將靜力壓樁機(jī)調(diào)至水平、穩(wěn)定，確保在施工中不發(fā)生傾斜和移動(dòng)。

1.2.2預(yù)制樁起吊和運(yùn)輸。預(yù)制樁起吊和運(yùn)輸時(shí)，必須滿足以下條件：

（1）混凝土預(yù)制樁的混凝土強(qiáng)度達(dá)到強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的70%，方可起吊。

（2）混凝土預(yù)制樁的混凝土強(qiáng)度達(dá)到強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的100%，才能運(yùn)輸和壓樁施工。

（3）起吊就位時(shí)，將樁機(jī)吊至靜力壓樁機(jī)夾具中夾緊并對(duì)準(zhǔn)樁位，將樁尖放入土中，位置要準(zhǔn)確，然后除去吊具。

1.2.3穩(wěn)樁。樁尖插入樁位后，移動(dòng)靜力壓樁機(jī)時(shí)樁的垂直度偏差不得超過0.5%，并使靜力壓樁機(jī)處于穩(wěn)定狀態(tài)。

1.2.4壓樁壓力。樁在沉入時(shí).應(yīng)在樁的側(cè)面設(shè)置標(biāo)尺，根據(jù)靜力壓樁機(jī)每一次的行程，記錄壓力變化情況。在±5%以內(nèi)，如偏差為5%以上，應(yīng)向設(shè)計(jì)單位提出，確定處置與否。壓樁時(shí)，壓力不得超過樁身強(qiáng)度。

1.2.5壓樁。壓樁順序應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)標(biāo)高等進(jìn)行，一般采取“先深后淺、先大后小，先長(zhǎng)后短”的順序。密集群樁，可自中間向兩個(gè)方向或四周對(duì)稱進(jìn)行，當(dāng)毗鄰建筑物時(shí)，在毗鄰建筑物向另一方向進(jìn)行施工。

壓樁施工應(yīng)符合下列要求：

（1）靜力壓樁機(jī)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)和土質(zhì)情況配足額定質(zhì)量。

（2）樁帽、樁身和送樁的中心線應(yīng)重合。

（3）壓同一根樁應(yīng)縮短停歇時(shí)間。

（4）為減小靜壓樁的擠土效應(yīng)，可采取下列技術(shù)措施：

A.對(duì)于預(yù)鉆孔沉樁，孔徑比樁徑或方樁對(duì)角線小50～l00mm；深度視樁距和土的密實(shí)度、滲透性而定，一般宜為樁長(zhǎng)的1/3～1/2，應(yīng)隨鉆隨壓樁。

B.限制壓樁速度等。

1.2.6接樁。

（1）樁的一般連接方法有焊接、法蘭接和硫黃膠泥錨接三種。焊接和法蘭接樁適用于各類土層樁的連接，硫黃膠泥錨接適用于軟土層，但對(duì)一級(jí)建筑樁基或承受拔力的樁宜慎重選用。

（2）應(yīng)避免樁尖接近硬持力層或樁尖處于硬持力層中接樁。

（3）采用焊接接樁時(shí)，應(yīng)先將四周點(diǎn)焊固定，然后對(duì)稱焊接，并確保焊縫質(zhì)量和設(shè)計(jì)尺寸。焊接的材質(zhì)（鋼板、焊條）均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，焊接件應(yīng)做好防腐處理。焊接接樁，其預(yù)埋件表面應(yīng)清潔，上下節(jié)之間的間隙應(yīng)用鐵片墊實(shí)焊牢。接樁時(shí)，一般在距地面lm左右進(jìn)行，上下節(jié)樁的中心線偏差不得大于l0mm，節(jié)點(diǎn)彎曲矢高不得大于1%樁長(zhǎng)。

A.錨桿靜壓樁和混凝土預(yù)制樁電焊接樁時(shí)上下節(jié)樁平面合龍后，兩個(gè)平面的偏差應(yīng)小于10mm，用鋼尺量全部對(duì)接平面偏差。

B.先張法預(yù)應(yīng)力管樁或鋼樁電焊接樁時(shí)，上下節(jié)樁端部錯(cuò)口，當(dāng)管樁外徑≥700mm時(shí)，錯(cuò)口應(yīng)控制在≤3mm內(nèi)，當(dāng)管樁外徑<700mm時(shí)，錯(cuò)口應(yīng)控制在≤2mm內(nèi)；每根樁的接頭全數(shù)用鋼尺測(cè)量檢查。焊縫咬邊深度用焊縫檢查儀測(cè)量，≤0.5mm為合格，檢查每條焊縫。

1.3施工注意事項(xiàng)。

（1）在壓樁施工前，應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況了解清楚，做到心中有數(shù)。同時(shí)做好設(shè)備的檢查工作，保證設(shè)備可靠，避免中途問斷壓樁。

（2）壓樁過程中，應(yīng)隨時(shí)注意使樁保持軸心受壓，若有偏差，需及時(shí)調(diào)整。

（3）接樁時(shí)應(yīng)盡可能縮短接樁時(shí)問。

（4）壓入速度宜控制在lm/min左右，使各層土體均能正確反映其抗剪能力。

（5）量測(cè)儀表應(yīng)注意保養(yǎng)，及時(shí)檢修和定期標(biāo)定，以減小量測(cè)誤差。

（6）壓樁機(jī)行駛道路的地基應(yīng)有足夠的承載力，必要時(shí)需加固處理。

2. 靜力壓樁機(jī)的選擇

（1）機(jī)械靜力壓樁，采用靜力壓樁機(jī)將預(yù)制樁分節(jié)壓入地基地層中。靜力壓樁機(jī)有機(jī)械式機(jī)械式靜力壓樁機(jī)由樁架、卷揚(yáng)機(jī)、加壓鋼絲繩、滑輪組和活動(dòng)壓梁等部件組成。施壓部分在樁頂端面，施加靜壓力為600～1200KN。這種樁機(jī)設(shè)備高大、笨重，行走移動(dòng)不便，壓樁速度較慢，但裝配費(fèi)用較低，少數(shù)地區(qū)有這種設(shè)備的單位仍在應(yīng)用。endprint

（2）液壓式靜力壓樁機(jī)由壓拔裝置、行走機(jī)構(gòu)及起吊裝置等組成，可根據(jù)設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)按不同的節(jié)長(zhǎng)進(jìn)行搭配，用硫黃膠泥接樁，壓入最大深度可達(dá)到35m。采用液壓操作自動(dòng)化程度高；設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，行走方便快速，動(dòng)轉(zhuǎn)靈活；樁位定點(diǎn)精確；施工無噪聲、無振動(dòng)、無污染。沉樁采用全液壓夾持樁身側(cè)面向下施加壓力，不損壞樁頭，故可適當(dāng)降低樁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)，或減少樁頭配筋。其適于在軟土、填土及一般黏性土層中應(yīng)用，特別適合于居民稠密及危房附近、環(huán)保要求嚴(yán)格的地區(qū)沉樁施工。但不宜用于地下有孤石、障礙物或有4m以上硬土夾層的情況。

3. 接樁的節(jié)點(diǎn)要求

3.1焊接接樁。鋼材宜用低碳鋼；接樁處如有間隙應(yīng)用鐵片填實(shí)焊牢，對(duì)稱焊接，焊縫連續(xù)飽滿，并注意焊接變形。焊溫冷卻超過lmin后方可施壓。

3.2硫黃膠泥接樁。

（1）選用半成品硫黃膠泥。

（2）澆筑硫黃膠泥的溫度，控制在140～150。C范圍內(nèi)。

（3）澆注時(shí)間不得超過2min。

（4）上下節(jié)樁連接的中心偏差不得大于10mm，節(jié)點(diǎn)彎曲矢高不得大于（1/1000）z（z為兩節(jié)樁長(zhǎng)）。

（5）硫黃膠泥灌注后需停歇的時(shí)間應(yīng)大于7min。

（6）硫黃膠泥半成品應(yīng)每l00Kg做一組試件（一組3件）。

4. 靜力壓樁接樁處松脫開裂分析處理

4.1接樁處經(jīng)壓樁后出現(xiàn)松脫、開裂、接頭脫開等情況，是因?yàn)檫B接處的表面沒有清理干凈，留有雜質(zhì)、雨水和油污等；焊接馬虎.質(zhì)量不好，焊縫不連續(xù)、不飽滿，焊肉中有焊渣等雜物；采用焊接接樁平面有較大間隙，造成焊接不牢；硫黃膠泥施工溫度和時(shí)間控制不當(dāng)?shù)?；上下樁連接不在同一直線上，產(chǎn)生曲折，錘擊時(shí)應(yīng)力集中而遭破壞。

4.2因此，施工時(shí)應(yīng)采用以下正確的施工方法。

（1）接樁前，應(yīng)將連接表面的泥土、油污等雜質(zhì)清除干凈；嚴(yán)格控制硫黃膠泥的配合比及熬制使用溫度，按操作要求進(jìn)行施工，使接頭膠泥飽滿密實(shí)，確保連接強(qiáng)度。

（2）選擇適當(dāng)?shù)慕訕斗椒ā兜囊话氵B接方法有焊接、法蘭接和硫黃膠泥錨接三種，焊接和法蘭接樁適用于各類土層樁的連接，硫黃膠泥錨接適用于軟土層，但對(duì)一級(jí)建筑樁基或承受拔力的樁宜慎重選用。

（3）應(yīng)避免樁尖接近硬持力層或樁尖處于硬持力層中接樁。

（4）采用焊接接樁時(shí)，應(yīng)先將四周點(diǎn)焊固定，然后對(duì)稱焊接，并確保焊縫質(zhì)量和設(shè)計(jì)尺寸。焊接的材質(zhì)（鋼板、焊條）均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，焊接件應(yīng)做好防腐處理。焊接接樁，其預(yù)埋件表面應(yīng)清潔，上下節(jié)之間的間隙應(yīng)用鐵片墊實(shí)焊牢，上下節(jié)樁平面合龍后，兩個(gè)平而的偏善府小于l0mm，用鋼尺蕈全部對(duì)接平面偏差。接樁時(shí)，一般在距地面lm

左右進(jìn)行，上下節(jié)樁的中心線偏差不大于10mm，節(jié)點(diǎn)彎曲矢高不大于1%樁長(zhǎng)。連接好后應(yīng)進(jìn)行檢查，如發(fā)現(xiàn)開裂、松脫，應(yīng)采取補(bǔ)救措施，重新膠接。

5. 樁位偏移分析處理

5.1在靜壓預(yù)制樁施工中，最常見的質(zhì)量事故就是樁位的偏移，會(huì)導(dǎo)致樁的承載力降低，輕則需加大承臺(tái)，重則需補(bǔ)樁，偏移的原因多種多樣，主要原因如下：

（1）地下障礙物導(dǎo)致樁位的偏移。地下障礙物，通常是指地下的管網(wǎng)、防空洞、大石塊、老基礎(chǔ)等硬物，阻礙樁的正常下沉，常常導(dǎo)致樁的偏移、斷裂、傾斜等。

（2）控制點(diǎn)位移導(dǎo)致的樁位偏移。

（3）施工順序顛倒引起樁頂位移。在壓樁過程中，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)已施工的樁產(chǎn)生橫向位移，壓樁時(shí)土壤被擠，密實(shí)度很高而向上隆起，相鄰的樁一起被涌起，并擠向土壤較松的一邊。

（4）土方開挖不當(dāng)引起樁位偏移。土方開挖過程中應(yīng)分層開挖，否則將造成偏樁，還會(huì)造成斷樁、斜樁。

5.2樁位偏移的預(yù)防措施如下：

（1）加強(qiáng)檢查、測(cè)量，遇壓樁偏心，及時(shí)調(diào)整；遇障礙物不深時(shí)，可挖除回填后再壓；歪斜較大，可利用壓樁液壓缸回程，將已壓入的樁拔出，回填后重新壓樁。

（2）在遇到樁數(shù)較多、樁距較近的情況，一定要因地制宜地制定施工順序，采取分段壓樁，或自中央向邊緣壓樁，嚴(yán)格按施工組織設(shè)計(jì)進(jìn)行施工。

（3）挖土應(yīng)分層進(jìn)行，高差不宜過大。軟土地區(qū)的基坑開挖，基坑內(nèi)土面高度應(yīng)保持均勻，高差不宜超過1m，挖出的土方不得堆置在基坑附近，機(jī)械挖土?xí)r必須確?；觾?nèi)的樁體不受損壞，在土方開挖過程中，要嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行施工。

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