静力压桩的施工工艺常见问题及对策.docx

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静力压桩的施工工艺常见问题及对策

静力压桩的施工工艺、常见问题及对策

静力压桩系以设备自重及配重作反力，克服桩在被充入过程中过程的桩侧摩擦阻力和桩端阻力，当钢管桩在竖向静压力作用下贯入土层财务压力中时，系遇周土体发生急速而激烈的挤压，桩如此一来尖首先直接使土体产生冲剪破坏，随着桩身的沉人，沿着桩身土体连续湍流剪切破坏，土体中孔隙水受此冲剪挤压作用形成不均匀水头，产生上升急剧上升的超孔隙水冲击，扰动了土体结构，这种破坏和心动随着桩的贯入会连续不断地向下传递，使桩周一定范围内土体抗剪强度降低，发生扰动软化，从而使桩被连续压入土体中。

压桩过程中的阻力主要为桩端阻力，其桩侧摩擦阻力为土体转动在扰动破坏状态下的滑动摩阻力，相对较小;其大小并不一定随桩的入土深度的排钱增加而累计增加，而是随桩尖穿越岩性强度变化而变化，和静力触探曲线一样反映的软硬程度，这一点从压桩阻力随桩入土深度变化曲线很较为明显可以看出，这对判断沉桩的很可行性非常重要。

沉桩结束后，经过一段时间的休止期后，土体中孔隙水压力逐渐消散，土的抗剪强度和侧摩阻力恢复提高，得到从而使桩获得较大的承载能力，一般情况下，土性越软，恢复休止期越长，桩身的后期单桩极限承载力也越高。

静力压桩沉桩阻力的大小和分布规律主要阻力应受土质、土层的排列、硬土层的厚度、持力层的埋深及强度、桩的断面大小、桩的数量、桩距、布桩形式、施工顺序、沉桩速率及速度等因素影响。

一般情况下，桩端阻力和桩侧阻力占沉桩阻力的比例是底端一个变值，当桩的入土深度较大时，通常要多考量其侧摩阻力;当桩梅利尼深度较浅时，桩端阻力所占的比例则较大。

当桩穿越较硬土层时，其桩端阻力占沉桩阻力比例较大。

对相同土质土层的地基土，桩的断面越大其沉桩阻力越大;同样大小的桩，穿越土层越硬，其沉桩阻力越大。

静力压桩施工同打入桩施工一样，一般采取分段填入，逐段接长的方法，其桩的制作、起吊、运输、堆放、施工流程、测量放线、定位等同打入法施工一样。

（1）施工前准备工作∶

①认真查阅岩土工程勘察报告及设计要求，弄清训练场地周围环境情况及工程进度要求，结合当地实战经验或有关公式，选择合适的压桩机型号及数量。

②踏勘现场，弄清场地周围公共交通情况，做好"三通一平"及场地内临时道路的铺设，满足压桩机及桩材进第二场首秀要求。

将压桩机运入现场并安装调试运出正常。

③弄清施工场地及周围第三层区域内地下及地上管线、地下建（构）筑物及障碍物、暗浜暗塘等，理场地内影响施工压桩施工的高空及地下室障碍物、暗浜暗塘等，以满足提议压桩机接地比压强要求，保证施工时不陷机。

④饱和软黏土地区，周围地下管线较复杂的场地，应预先切实加强防挤压措施及变形施划监测点的布设，施工时进行监测，做到信息化施工。

⑤测量定位，在不受施工影响的地方撤废新设坐标、标高控制点及轴线定位点。

⑥会审图纸，设计交底，编制施工组织设计或施工方案。

⑦供电、供水、道路、排水、夜间施工照明、临设等应满足施工其要求。

⑧向现场施工人员进行导安全技术交底。

⑨施工前要同时具备统计数据下列文件和资料∶场地岩土二期工程勘察资料、桩基施工图纸及会审!

要、施工组织设计或施工计划、桩材出厂合格证、压桩机及吊机的投放市场合格证及安检部门出具的大型设备安检合格证、测量仪器及压力表的校准校核合格证、特种人员上岗职业资格等。

（2）测量定位、挂好样桩经复核检验完毕，移机就位，对中样桩，调平主机平台，将下节桩吊入夹持装置，夹持制动器将桩抱紧后，全面铺开压桩逐步完善油缸将桩压入土中lm左右，再次复查桩位后，用两台经纬仪彼此交叉成90°方向测桩的垂直度，桩插人土中的垂直度人能偏差不得超过桩长的0.5%，满足要求后，压桩油缸继续升程将桩压入土体中，一个越洋压桩完成，空心油缸回程松开，压桩油缸回程持续提升，夹持油缸再次夹搂桩，压桩油缸再次无级压桩，重复上述压出操作即可连续将桩压入预定土层中。

（3）预制桩的分节根据桩的制作工艺条件、起吊、运输、现场条件、桩的断面大小及配筋情况决定。

一般情况下，PHC、PC桩，直径爽00mm的单节长度≤11m;直径μ400mm的单节长度≤12m;直径500～600mm的单节长度≤15m。

250mm×250mm～500mm×500mm断面预制石造土方桩单节长度在12～15m内。

（4）桩的连接方法有焊接、法兰及硫黄胶泥锚接几种硫磺方法，前两种可适用于各种土层;硫黄胶泥锚接适用于软土层，且对建筑桩基或承受拔力的桩宜慎重选用。

目前焊接法比较常用。

当三节第一节桩桩顶压到距离地面0.5～1.0m时，吊人第二节桩进行接桩，接桩时，上、下节桩的中心线偏差不大于5mm，节点弯曲弯曲差不得大于桩长的千分之一，且不大于20mm。

模具接桩宜优先采用二氧化碳保护焊，同时应兼顾以下要求∶

①方桩微粒预埋件或管桩端板表面应用铁刷等清理干净，管桩坡口处应刷至露出常台金属光泽，并清除污渍和铁锈，上下节桩桩顶平整度必须低于2mm，纵轴线必须保持一致。

②方桩上下节桩优先之间的间隙应采用厚薄适当、加工成楔形的铁片填实焊牢。

③方桩应尽快四角电焊牢固，常台应先在上用坡口圆周上电焊4～6点，然后对称施焊，以减少焊接变形。

第一层焊应采用细焊条（3.2mm）打底，确保根部焊透，极薄内层焊渣清理干净方可施焊外层，第二层焊可用粗焊条。

焊缝必须每层检查，不应有夹渣、气孔等缺陷，焊缝要连续饱满，焊缝厚度必须满足设计要求。

④桩接头焊接完毕后，焊缝应在自然条件下冷却5～8min方可继续沉桩，严禁用水冷却焊缝。

⑤接桩的焊接质量应符合GB50205—2001中对三级焊缝的要求，重要的工程尚应做探伤试验，对有腐蚀性的土层尚应做防腐处理。

⑥接桩拼缝允许偏差见表4-5。

⑦每根桩应一次短短压到底，接桩、送桩应连续进行，中间不得奥波切茨停歇，且越过尽可能避免桩尖在穿越硬土层时进行接桩。

硫黄胶泥锚接法应符合下列规定∶

①硫黄胶泥应严格按硫黄∶水泥∶砂∶聚硫橡胶=44∶11∶44∶1的重量配比配置成半成品，并应提供更多产品质量合格证。

②硫黄胶泥在运输、储存和使用时搭不得混有杂质，并应注意防潮、防火和防油污。

③接桩前应先调直和清刷锚筋，并应该检查锚筋长度、锚孔深度及锚筋锚孔平面侧边是否匹配。

锚孔内应做到干燥清洁，不得有积水、杂物和油污。

④硫黄胶泥的熔煮应采用自控电热熔化炼制器，其浇注温度控制在140～145℃之间，浇注时间亦不得超过2min。

⑤接桩时接头触点的平面间隙和锚孔应灌满硫黄胶泥，灌注前宜在下节桩桩顶处装上夹箍，确保桩头顶面满铺20mm厚的胶泥，严禁采用在桩头边缘堆砂止流的作业法。

⑥硫黄胶泥试块每班不得少于1组，每组三块，试验方法参照混凝土试块试验规定。

⑦灌注硫黄胶泥后需停歇的时间应符合表4-6的规定。

（5）送桩是压桩施工其前最末一道工序，施工现场必须配备专用送桩仪器。

桩由于送桩器和桩隐含不连续面，会或使送桩差异性器与桩的断面存在间隙或差异，使桩顶局部应力集中，导致桩顶破碎，还会造成桩的局部弯曲。

因此，对于压桩施工中的送桩，应严格按下列要求执行。

①对于抱压式压桩机，送桩器截面外周形状应与气动力桩横截面外周完全符合形状相一致，并应有足够的强度和刚度，其表面尚应有防止夹持机构打滑的设施，其应当长度应满足送桩远距的要求。

②送桩器应采用暴政钢质送桩器，不得借用施工用转作的工程桩作送桩器。

与桩顶面接触的送桩器端面应平整，并与送桩器中心轴线垂直。

③送桩前应对桩位再作一次复测并详细记录，保护措施有异常情况及时通知有关单位作出紧急措施。

④送桩器上应有体积标志，以便测读钢线顶标高，控制桩的入土深度。

⑤送桩器与桩顶与外的接触面间应加衬垫，防止桩顶压碎。

衬垫需经常更换，送桩器与桩顶接触面要保持密贴。

控制送桩深度时，还要加上衬垫的厚度。

⑥送桩时，若送桩器垂直度控制不好，送桩以后很容易使桩平面位置产生偏差，尤其是送桩深度越深，桩的偏斜越大。

故施工中必须保证送桩器与桩身的系遇端部轴线保持一致。

送桩时，需用两台相互合作正交的经纬仪观测控制送桩器的垂直度。

⑦拔启送桩器，切忌偏心。

⑧送桩器拔出后，要及时回填桩孔洞。

（6）静力压桩施工停压控制标准∶

①对于摩擦桩和端允摩擦桩，桩端（指桩的全断面）位于一般土层，以标高控制为主，终压力作参考，应按产品设计的桩长度，把桩顶压至设计要求的桩顶标高。

②对于端承桩和摩擦端承桩，以终压力控制为主，桩端标高可作参考。

缆线端持力层一般为坚硬、硬塑的黏性土，瓦万以上的粉性土、砂土、砾石类土、风化岩等，对于端承桩，压桩施工时以单一的标高控制很难做到，故以终压力作为控制主要参数，终压力值要具体分析土层的性质、密实程度、埋深、桩的大小、设计单桩极限承载力等因素后确定，一般可根据下列条件和原则综合确定∶

a.试飞根据现场试压桩的试验结果。

b.地区经验或参考相似工地的施工经验。

c.终压力值不宜大于桩身允许抱压压桩力的1.1倍。

（7）在压桩过程中，遇下列情况之一应暂停压桩作业，并及时与有关单位研究确定确认是否继续施工∶

①压桩机压力表读数巨变或读数土层地质资料中与性质明显不符。

②桩难以穿越具有软弱下用卧层的硬夹层。

③实际桩长与设计桩长相差较大。

④桩身混凝土再次出现裂缝或破碎、露筋，超过规范允许值。

⑤桩顶破碎，桩身突然弯曲，无法沉入土内。

⑥土中桩身出现崩裂声等异常现象。

⑦桩身突然倾斜、跑位。

⑧地面明显隆起，附近房屋及市政体育设施开裂受损。

⑨夹持机构打滑、桩机下陷等。

⑩邻桩上浮或桩头径向。

1.引孔压桩准则当地基土在20m深度土层范围内有难以穿越且不能作为桩端持力层的黏土层时，为确保沉桩质量，可采用"引孔压桩法"。

引孔的直径一般比桩径或桩边长小100mm左右，宜用螺旋钻干整地法。

引孔的垂直度无须大于0.5%，引孔作业和压桩作业应连续或进行，间隔不宜大于12h。

2.辅助振动法

当地基土在12m（单节桩长度范围内）多维度范围内有难以穿越的粉性土、砂性土、碎石类土等，且不能作为桩端持力层的硬土层时，为确保沉桩质量，可采用"辅助振动法"，桩沉到该层顶部，松开夹桩装置，用相应激振力的振动锤夹住缆线顶振动，直至穿过该层，再继续压桩。

3.PHC桩十钢管桩组合桩法

压桩施工为PHC桩时，当地基土在30m浅层以下有薄厚不等、软硬相间的好几层硬土层，其下有可作为持力层土层的稳定岩性，设计要求桩应穿越该层又需进入持力层一定深度，判断压桩力超越1.1三倍的桩身允许抱压压桩力，且"引孔压桩法"和"辅助振动法"都难以实施时，其下节桩可采用与PHC桩等直径的钢管桩，并对其桩端部进行加强处理。

静力压桩施工顺序基本同锤击法施工一样，只是在饱和软黏土地区要多考虑其挤土内陆地区效应，一般情况下综合考虑下列原则后确定。

（1）新建根据桩的密集程度及桩基础与周围建（构）筑物、地下管线的关系∶

①若桩较密集且距周围建在（构）筑物、地下管线距离远高于1.0～1.5倍的桩入土深度，施工赛马场较开阔时，宜从中间向顶上进行。

②若桩较密集且东侧靠近建（构）筑物、地下管线时，宜从毗邻建（构）筑物、地下管线的一侧开始由近及远进行。

（2）根据场地工程地质市场条件∶

①若场地较大部分区域束腰的上覆土层中含砂（碎石、卵石）时，宜先在含砂（碎石、卵石）区域内施压。

②若持力层埋深或安放桩入土深度差别较大时，宜先施压长桩后施压短桩。

③上覆饱和软土层较厚，挤土效应较大时，宜"走长线"分散压桩，以减少超孔隙水压力的累积叠加。

（3）根据桩的规格及分布情况∶

①当场地内桩的规格不同时，宜先施压大桩，后施压小桩。

②当场地内存在30根以上的非常大承台时，宜先施压大承台桩，后施压小承台桩。

1.施工质量检验

（1）施工前在应对成品桩（预制方桩或管桩）做外观及强度复验，接桩用焊条、焊丝或半成品胶泥应有产品合格证，或送有关部门检验，硫黄胶泥半成品应该每100kg作一组试件（3件）。

（2）静力压桩施工过程中，应检查压桩力、桩身垂直度、接桩间歇时间、接桩质量及压入广度。

重要偷懒工程应对电切削桩的接头做10%的探伤检测。

（3）施工终结应检查桩顶标高、桩顶平面位置，并应做桩的承载力及桩身质量检验等。

按桩顶标高的桩顶标高允许偏差为主50mm，按终压力控制的桩截桩后的主峰桩顶标高允许偏差为主10mm。

桩身完整性检验∶施工结束后对苯并呋喃直链工程抽取20%，且不少于10根，每根柱子承台上不得少于1根，进行小应变检测，检查桩身准确性抽查及焊接质量。

桩的承载力检验∶施工结束拾取后对单体工程抽取1%，且工程桩总数在50根以内的不少于2根，其他条件不少于3根，做单桩承载力静载荷试验。

具体质量检验进行规范要求详见若干规范。

2.静力压桩施工验收

（1）验收程序∶

①当桩工程建设顶设计标高与施工场地标高相同时，或桩基施工结束后，有可能对桩位需要进行检查时，工程验收可待全部桩施压完毕一次性完成。

②当桩顶设计标高低于施工单位场地标高，送桩后无法对桩位进行检查时，在送隔墙前进行中间验收，待全部施工完毕修筑并开挖到设计标高后，再进行竣工验收。

（2）验收时应具备的文件和资讯∶

①桩基设计文件和工程建设图纸，图纸会审纪要、设计变更单等。

②桩位测量放线图，工程测量复核验线签证单。

③场地岩土工程勘察报告。

④经审定的施工提案组织设计或施工方案，包括实施中的变更重置文件及资料。

⑤桩材料出厂合格证及其性能资料，后台制桩的原材料质保书、复试检验报告、混凝土试块气压报告等。

⑥压桩施工记录、隐蔽工程验收记录，桩位编号及压桩流程图。

⑦桩位竣工图。

⑧缆线身完整性检验报告（小应变检测）。

⑨单桩承载力检测报告。

⑩质量事故处理资料等。

静力压桩施工常见问题及对策见表4-7。