高層建筑樁基礎(chǔ)靜壓樁施工技術(shù)探討

文/姜楠 沈陽市建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)中心有限公司 遼寧沈陽 110016

1、靜壓樁施工技術(shù)

靜壓樁沉樁施工過程中，樁體尖部首先沉入原狀土中，在樁尖下沉的過程中原狀土體結(jié)構(gòu)應(yīng)力遭到破壞并產(chǎn)生變形，同時(shí)樁尖也會(huì)受到原狀土的反向作用力。隨著樁體下沉深度的增大，所受到的作用力增大。隨著樁尖對(duì)土體作用力的增大，土體承壓力達(dá)到極限狀態(tài)而產(chǎn)生塑性流動(dòng)或側(cè)移下沉，而在原狀土表面會(huì)根據(jù)土質(zhì)的不同而產(chǎn)生不同情況的變形。壓樁過程中，由于上層土體應(yīng)力作用，下層土體會(huì)被樁體擠開，土體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞。由于壓樁作用力的影響，樁體周圍土體產(chǎn)生變形的同時(shí)鄰近樁體周圍土體產(chǎn)生變形，從而樁體受到更大的反向作用力的阻礙。當(dāng)壓樁作用力大于樁周圍以及鄰近樁周圍土體作用力時(shí)，樁體能夠順利下沉。

高層建筑項(xiàng)目所在地的土質(zhì)情況會(huì)不盡相同，可能是粘性土土質(zhì)，也有可能是砂性土土質(zhì)。在粘性土質(zhì)施做靜壓樁時(shí)，樁尖破壞土體的結(jié)構(gòu)使得土體產(chǎn)生塑性變化，土體的抗剪強(qiáng)度會(huì)隨著樁體下沉而變小。砂性土質(zhì)分為密砂與松砂，在密砂土質(zhì)中施做靜壓樁時(shí)，密砂受到樁體作用力而產(chǎn)生松弛變形，土體的抗剪強(qiáng)度減小。而在松砂土質(zhì)中隨著樁體的擠入，松砂產(chǎn)生擠密變形，抗剪強(qiáng)度增大。在分層土質(zhì)的土體中，樁體下沉的反向作用力受到土層土質(zhì)分界層的影響，樁體由軟土壓入硬土層時(shí)，樁體所受作用力逐漸增大，由硬土壓入軟土層時(shí)，樁體所受作用力逐漸減小。

一般情況下，沉樁施工中樁體所受土體摩擦力分為上部柱穴區(qū)，中部滑移區(qū)，下部擠壓區(qū)。沉樁施工中，由于接樁等因素的影響，沉樁作業(yè)會(huì)出現(xiàn)暫停施工時(shí)間，在這一時(shí)間內(nèi)，樁周土體會(huì)逐漸形成穩(wěn)定土層，從而樁體下沉所受摩擦力加大，從而樁體所受摩擦力與施工暫停時(shí)間成正比關(guān)系。所以在沉樁施工中，應(yīng)保證各施工工序的高效銜接，減少暫停施工時(shí)間，同時(shí)確保樁尖停留在松土層中進(jìn)行接樁作業(yè)。

圖1 壓樁施工

2、靜壓樁常見問題解析

2.1 樁體上抬

高層建筑施工中，場(chǎng)地內(nèi)靜壓樁數(shù)量較多，靜壓樁的間距較小，從而在進(jìn)行壓樁作業(yè)時(shí)，土體受到樁作用力的情況下產(chǎn)生流動(dòng)變形，致使已完成樁體穩(wěn)定性產(chǎn)生破壞，使得已完成樁體產(chǎn)生上抬現(xiàn)象，尤其在靜壓樁設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)較短的情況下，極易產(chǎn)生樁體上抬的現(xiàn)象。當(dāng)產(chǎn)生樁身上抬的情況時(shí)，樁體自身上抬同樣受到周圍土體的作用力，從而極易造成接樁部位連接失效，樁頭受周圍土體作用力而產(chǎn)生脫落，同時(shí)周圍土體的不規(guī)則變形會(huì)使得樁體產(chǎn)生傾斜，樁位產(chǎn)生偏差。所以在靜壓樁施工中，應(yīng)合理安排施工工序，壓樁施工應(yīng)由場(chǎng)地中間部位樁開始進(jìn)行，順序壓周圍樁體，應(yīng)先壓土體持力層較深的樁體，再壓持力層較淺的土體。當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)樁體上抬后，可以進(jìn)行復(fù)壓作業(yè)處理上抬樁體。

2.2 引孔壓樁

土質(zhì)的硬度對(duì)于靜壓樁施工有很大的影響，同時(shí)，壓樁過程中樁間土?xí)艿胶艽蟮臄_動(dòng)，所以可以選取引孔壓樁的方式進(jìn)行靜壓樁的施工。引孔壓樁施工中，施工單位需首先鉆取小于樁體直徑的鉆孔，引孔深度根據(jù)設(shè)計(jì)要求得出，引孔完成后將樁體壓入鉆孔中。引孔壓樁施工中，應(yīng)保證工序的高效銜接，保證鉆孔完成后及時(shí)進(jìn)行壓樁施工，避免鉆孔長(zhǎng)時(shí)間擱置而受到外部水的影響?？變?nèi)出現(xiàn)積水現(xiàn)象時(shí)，會(huì)對(duì)孔壁及孔底的土體承載力產(chǎn)生影響，從而影響靜壓樁的施工質(zhì)量，使得地基整體承載力受到影響。

2.3 樁端封口不實(shí)

壓孔樁體樁尖結(jié)構(gòu)存在裂縫等現(xiàn)象時(shí)，外部水會(huì)隨著縫隙進(jìn)入樁管內(nèi)部，而當(dāng)樁體壓沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，樁尖部土體會(huì)受到水的侵蝕，從而降低土體的承載力，進(jìn)而使得壓孔樁的整體承載力無法滿足設(shè)計(jì)要求，所以在樁管焊接過程中，對(duì)于焊接質(zhì)量的把控尤為重要。在樁尖以及樁體的整體焊接施工中，應(yīng)確保焊縫的飽滿度以及焊縫高度等符合規(guī)范要求。當(dāng)焊接完成后，應(yīng)靜置樁體一段時(shí)間再進(jìn)行壓樁施工，避免焊縫溫度過高時(shí)，壓裝過程中焊縫遇水開裂。為防止樁體自身質(zhì)量問題而影響靜壓樁的施工質(zhì)量，施工單位可在樁管壓樁完成后立即在樁管內(nèi)灌注細(xì)石混凝土，確保樁尖的整體結(jié)構(gòu)完整，避免樁底部滲水情況的發(fā)生，從而確保靜壓樁的施工質(zhì)量，同時(shí)保障樁體的承載力滿足設(shè)計(jì)要求。

2.4 樁端部開裂

靜壓樁施工過程中，土質(zhì)情況對(duì)于壓樁的進(jìn)行產(chǎn)生很大的影響，當(dāng)土質(zhì)為硬土?xí)r，壓樁的進(jìn)行需要很大的壓力，并且會(huì)出現(xiàn)壓裝機(jī)反復(fù)壓樁的情況，而在正常配筋下，樁體的強(qiáng)度無法抵抗壓樁機(jī)的反復(fù)壓力作用，從而樁體端部開裂。在壓樁過程中，樁體由軟弱土層深入至硬土層時(shí)，如果土體中不存在過渡層土質(zhì)，樁體則會(huì)受到樁機(jī)的瞬時(shí)作用力，致使樁尖在力的作用下產(chǎn)生開裂，如果硬土層不平整，那么樁尖會(huì)受到土質(zhì)以及壓力的雙重作用而破碎。當(dāng)出現(xiàn)上述情況時(shí)，施工單位可以在壓樁施工完成后采用加壓灌注漿液的方法，使得樁底破損混凝土結(jié)構(gòu)得到有效的粘合，從而保障靜壓樁的整體承載力。

結(jié)語：

靜壓樁施工過程較為簡(jiǎn)便，施工噪音小，對(duì)于樁體的震動(dòng)以及沖擊較小，所以在高層建筑等項(xiàng)目中得到了廣泛的應(yīng)用。然而在靜壓樁的施工過程中，對(duì)于樁周圍土體以及已完成樁體會(huì)產(chǎn)生一定的影響，為避免樁體抬升情況的發(fā)生，施工過程中一定按照要求的順序進(jìn)行。施工單位需對(duì)土體結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的勘查，確定在不同土質(zhì)中壓樁機(jī)壓力的使用值，確保壓樁施工的順利進(jìn)行，同時(shí)保障樁體結(jié)構(gòu)的完整性，進(jìn)而保障靜壓樁的施工質(zhì)量，確保靜壓樁承載力滿足設(shè)計(jì)要求。

[1]郭巖.吳金成.靜壓樁基礎(chǔ)施工中常見的質(zhì)量問題及處理方法[J].吉林勘查設(shè)計(jì).2007（2）.

[2]陳敏.管樁靜壓施工技術(shù)探討[J].山西建筑.2010,36（6）.