简述静压桩试桩施工控制环节

简述静压桩试桩施工控制环节

【摘要】静压力施工是通过静力压桩机的压桩机构以压桩机自重和机架上的配重提供反力而将桩压入土中的沉桩工艺。它具有施工施工工期短、单位承载力高、造价低等优点，在城区建筑中得到广泛应用。本文结合实例简要分析静压桩的优缺点。

【关键词】静压桩施工优缺点

前言

深圳市电子技术学校拆建工程位于市中心位置，周边居民区较多，对噪音控制要求极为严格。由于锤击法施工在噪音污染控制方面不符合环保要求，故而静压法施工越来越普遍，预应力管桩由于其具有施工工期短、单位承载力高、造价较低等优点，得到推广应用，本文通过施工环节过程简要分析静压桩的优缺点。

一、工程概况

深圳市电子技术学校拆建工程位于深圳市福田区皇岗路和福中路交界的西南角。教学楼、体育馆、地下室基础形式为静压式预应力钢筋混凝土管桩（PHC桩），执行文件依据《预应力混凝土管桩基础技术规程》DBJ/T15-22-98，参数依据《预应力混凝土管桩》03SG409，具体参数如下：

1.2施工总平面布置

主要分布在地下室基础平面内，因场地狭小，为保证大型材料设备进入，地下室、实训楼、体育馆先进桩基施工，后进行土方开挖。依据《深圳市电子技术学校工程岩土勘察报告书》由北向南基础承台面设计标高和原始地面标高分别-6.7m（原地面标高-2.45~-2.31m），-7.5m（原地面标高-2.45~-2.31m），-7.5m（原地面标高-2.45~-2.31m），教学楼基础承台面标高-2.8m（原地面标高-2.45~-2.34m），体育馆承台顶标高-1.2m（原地面标高-0.25~-0.12m）。

多桩承台先打中间桩后打边桩，见示大承台压桩示意图：

二、试桩环节控制

2.1 设计及规范要求

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002规定，单桩竖向承载力特征值的确定应符合下列规定（第8.5.5条）。单桩竖向承载力特征值应通过单桩竖向静载荷试验确定。在同一条件下的试桩数量，不宜少于总桩数的1%，且不应少于3根。单桩的静载荷试验，应按本规范附录Q进行。本工程教学楼、体育馆抗压预应力管桩数量为205根、地下室抗拔预应力管桩数量为301根，实训楼钻孔灌注桩数量为63根Φ800mm和26根Φ1200mm。

2.2 试验桩数量

根据规范及设计要求，钻孔灌注桩、抗压PHC管桩、抗浮PHC管桩的静载法试验数量及最大加载量如下表：

2.3 机械设备选择

本工程静压式预应力管桩采用ZYJ680型桩机，各项指标调试完成后进行检查验收，验收合格后方可进行压桩。

2.4 试验桩施工

1、根据设计要求，本工程的抗压PHC管桩单桩竖向抗压承载力特征值为2400KN、抗拔PHC-B管桩单桩竖向抗压承载力特征值为2200KN、抗拔承载力特征值550KN。采用ZYJ680型静力压桩机进行施工， ZYJ680型主机重量为1820KN，为满足设计要求，桩机配重采用了58KN配重30块，62KN的配重30块，加上主机的重量共是5420KN。

2、在压桩过程中，因为设计要求单桩竖向承载力特征值最大为2400KN，压桩时施压的力必须大于2×2400KN=4800KN，主机加配重是1820KN+（58+62）*30=5420KN＞4800KN满足设计要求。

3、桩机调试就位后即开始压桩，桩机配有两个压力表，一个是夹桩压力表，另一个是压桩压力表，在压桩的过程中，夹桩压力表的压力读数一定要大于压桩压力表的压力读数，否则桩夹就夹不住桩。在施压时主要是控制压桩压力表，压力表的读数是1Mpa=320KN，设计要求单桩承载力2400KN必须施压的压力2×2400KN=4800KN，所以压力表的读数要≥15Mpa。

4、在施工过程中，当出现下面一些情况之一时，应暂停压桩并及时与有关单位研究处理办法，以确保工程质量及工程进度。

① 贯入度剧变；② 桩身突然发生倾斜、移位；③ 接头松动开裂、桩身出现严重裂缝或破碎。

5、接桩

采用焊接方法接桩，当管桩需要接长时，其入土部分桩段的桩头宜高也地面0.5m左右，在焊接前对桩端表面烂泥油渍等其它杂物清洗干净。为防止焊接变形，在焊接时先是对称点焊固定，为了调整两节桩的同轴度，可适当填一些铁垫片，垫件应填实、焊牢，在焊接时必须等分对称施焊，以减少变形和残余应力，每次焊接都必须清渣，焊缝要饱满，其加强层高度不低于2mm，焊条可用E43型，对焊缝、钢件表面的处理按III级焊缝标准，桩接好后要等焊缝冷却不少于8分钟后再压。接桩时上下两节桩的中心轴线都应在同一直线上，中心线偏差最大不能大于2mm，节点变曲矢高不得大于桩长的1%。本工程采用二氧化碳气体保护焊。

6、收机标准控制

压力表读数到了满足设计要求时候，检查桩还会不会下沉，如果桩不再下沉就可以收压，如果桩还继续施压，此时压力不增加，直压到桩不下沉就可以收压。收压过后还要进行复压3～4次，压力不增加，直到桩不下沉就确定可以收机。三、 质量控制环节

3.1主控项目

3.2一般项目

桩位放样允许偏差：群桩20mm，单桩10mm；压桩过程中应记录检查压力、桩垂直度、接桩间歇时间、桩的连接质量及压入深度；重要工程应对电焊接桩的接头做10%的探伤检查；施工前应检查进入现场的成品桩、接桩用焊条等产品质量；静力压桩一般项目质量检验标准应符合《静压桩质量检验标准》规定。

4.2静压桩事故处理

JGJ 106—2003建筑桩基检测技术规范对静压桩的施工提出了强制性要求。文中就静压桩施工中容易出现的质量事故，从事故特征、原因分析、处理方法、预防措施四方面做了一些探讨。

1、沉桩时预制桩顶破裂

事故特征：在沉桩过程中，桩顶混凝土被压碎或破裂，影响继续打桩，无法下沉。

处理方法：查明原因，如沉桩深度不大，可拔出换桩；当桩入土深度过大但尚未达到设计要求时，可凿除桩顶的破碎部分，用水洗刷干净，立模板箍紧，调整或增补钢筋网片，提高混凝土强度等级，掺早强剂，灌筑混凝土振捣密实，湿养护7 d以上，待混凝土达到强度后，将桩沉到设计要求。

2 、沉桩时桩身断裂

事故特征：在沉桩过程中，桩身断裂，无法继续沉桩。

处理方法：凡桩身产生纵向、横向断裂时，应拔出更换合格预制桩；若桩已沉入一定深度无法拔出，断裂位置离地面不大，可将桩周围土挖除露出断裂处，对预制桩进行补强，经检查合格后，将预制桩继续沉到设计要求的持力层。若桩已断裂无法处理时，应会同设计单位研究处理，采取补桩等措施。

3、 沉桩达不到设计要求

事故特征：沉桩达不到设计要求标高，桩又沉不下去。

处理方法：查明原因，确实属于设计标高有误，宜变更设计的桩长，将最终标高控制改为以贯入度控制。若桩基遇硬塑土层，且空隙比又较小时，宜将桩的间距放大。若遇硬夹层，宜采用植桩法、射水法等施工方法进行处理。

预防措施：严格桩基的勘探要求，对复杂地质条件下的桩基础，宜每根桩的桩位都勘探一次，有利于沉桩。施工前先进行试桩，以检验地质资料的准确性，选择合适的机械，并确定一个最终贯入度值作为工程桩进入持力层的控制指标。

4 桩身倾斜或位移

事故特征：沉桩时桩身倾斜超过允许误差，已沉好合格的成桩，在后沉桩过程中发生位移。

处理方法：对已沉至设计要求的桩，应与设计、质监、监理等有关部门人员共同研究处理方案，采取补桩或扩大承台等补强措施。对未沉桩，适当增大桩距，

改变沉桩顺序或方法，加强桩垂直度的控制，及时纠正桩帽、桩锤和桩的垂直度，加厚桩垫，保持桩顶平整。

5 接桩处松脱开裂

事故特征：沉桩过程中接桩处松脱开裂。

处理方法：按规定重接或补强，检查合格后，将桩沉至设计标高。焊接时焊缝要饱满，焊条质量必须符合规定要求，焊完后得停留一定时间，停留时间一般大于1．0 min。

五、结束语

综上所述，静压桩主要优点：低噪声、无振动、无污染，可连续施工，缩短建设工期，创造时间效益，从而降低工程造价；施工速度很快，同时场地整洁、施工文明程度高；由于送桩器与工程桩桩头的接触面吻合较好，送桩器在送桩过程中不会左右晃动和上下跳动，因而可以送桩较深，基础开挖后的截去量少；施工中由于压桩引起的应力较小，且桩身在施工过程中不会出现拉应力，桩头一般都完好无损，复压较为容易。

静压桩主要缺点：仍然具有挤土效应，对周围建筑环境及地下管线有一定的影响，要求边桩中心到相邻建筑物的间距较大；施工场地的地耐力要求较高，在新填土、淤泥土及积水浸泡过的场地施工易陷机；过大的压桩力（夹持力）易将管桩桩身夹破夹碎，或使管桩出现纵向裂缝；不宜在地下障碍物或孤石较多的场地施工。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。