静压桩机的施工原理和常见问题分析,专业重要资料
对静力压桩施工技术及常见问题的探讨

对静力压桩施工技术及常见问题的探讨摘要:静力压法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。
笔者结合自身多年的工作经验,在本文中论述了静力压桩施工的原理、流程以及优缺点,并对在施工中常见问题进行了分析研究,以供交流。
关键词:静压力桩;原理;流程;常见问题;1 引言静力压法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。
这种方法没噪音、没振动、没冲击力等好处,比较符合今后施工的趋势;并且压桩桩型一般采用预应力管桩,该桩作基础工艺简单明了,质量可靠,成本低,检测方便。
静力压桩法是通过静力压桩机以压桩机自重及桩架上的配重作反力将预制桩压入土中的一种沉桩工艺。
早在20世纪50年代初,我国沿海地区就开始采用静力压桩法。
到80年代,随着压桩机械技术的发展和环境保护意识的增强,静力压桩法被大力推广。
至90年代,压桩机实现系列化,且最大压桩力为6800KN 的压桩机也研发成功,它既能施压预制方桩,也可施压预应力管桩。
2原理静压预制桩一般适用于高压缩性粘土层或砂性较轻的软粘土层等软土地基。
在沉桩时,桩尖直接使土体产生冲击破坏,桩周孔隙水因此冲切挤压作用形成不均匀水头,产生超孔隙水压力,扰动了土体结构,降低了桩周约一倍桩径范围内的部分土体抗剪强度,发生严重软化(粘性土)或稠化(粉土、砂土),导致土体重塑现象,从而可轻易地不断将静压桩送入很深的地基土层中。
如果压桩过程中发生停顿,孔隙水压力会有一部分消失,桩周土会发生径向固结现象,增加土体密实度,同时增强桩周的侧壁摩阻力,尤其是受扰动而重塑的桩端土体强度得到恢复,导致桩端阻力增长较大,停顿时间越长扰动土体强度恢复增长越多。
因此,静压沉桩时中途不宜停顿,如必须接桩停顿时,建议浅层接桩,最好尽量避开在土质好的土层深度处停顿接桩。
3静力压桩法的优缺点3.1优点①噪音小、无振动、无污染,可以24小时不间断施工,缩短工程时间,节省时间,从而节省造价成本;②施工速度很快,场地整洁、施工文明;③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,基础开挖后的截桩量少;④施工中由于压桩造成的拉应力较小,桩头一般都完好无损,复压比较容易。
静压打桩机工作原理

静压打桩机工作原理静压打桩机主要应用于桩基础工程中,既适用于城市基础设施建设,也适用于大型水利工程和土地开发工程。
它的工作原理是应用空气动力学原理,通过高压气源产生气动力,使得打地鼠器瞬时加速并撞击桩头,形成高频力量作用于桩体,从而完成桩的成形过程。
1.气源系统静压打桩机采用高压空气为动力源,建立气源系统是其关键。
气源系统由高压气站供给高压气体,通过配气系统控制高压气体的出气和停气,使得机器按照工况需要工作。
在空气管道中加装降压阀和压力表,可保证系统在一定压力下稳定运行。
2.压力调节经过压缩后的气体,其压力大小是不稳定的,需要通过压力调节器调节压力大小。
压力调节器是一种自动压力调节系统,主要由气缸、气压传感器、执行器、控制系统等组成。
它能够自动检测气体压力,并根据设定的压力值调整气压大小。
3.弹簧减震系统静压打桩机在工作过程中会产生强烈的震动,为缓解震动对机器造成的损伤,可以利用弹簧减震系统来降低振动和噪音。
弹簧减震系统主要由减震弹簧、减震支架和减震装置等组成。
当打地鼠器撞击桩头时,弹簧减震系统会将冲击力量进行吸收和缓冲,将冲击力量通过减震系统转移到地基内部,从而保证机器的稳定运行。
4.打桩机构静压打桩机的打桩机构主要由打地鼠器、导杆、卡扣、减震装置等组成。
打地鼠器是打桩机构的核心部件,其作用是产生高频力量,使得钢筋混凝土桩得以快速成型。
导杆是打地鼠器的引导轴,起到精确定位和引导的作用。
卡扣是导杆和打地鼠器之间的连接装置,可以方便地更换不同规格的打地鼠器。
减震装置是打地鼠器和卡扣之间的缓冲装置。
通过减震装置减小了力量的传递,保护了打地鼠器和导杆不受损伤。
总之,静压打桩机的工作原理是以高压气体为动力源进行打桩成形的过程。
通过气源系统、压力调节系统、弹簧减震系统和打桩机构的协同作用,完成了高效、精准、低振动的桩基础施工过程。
静压管桩基础施工常见问题及对策

静压管桩基础施工常见问题及对策白华民摘 要:简述了静压管桩的沉桩机理,介绍了适用于静压管桩基础场地的勘察要求,并提出静压管桩施工过程中常见问题及对策,同时应加强观测工作,做到信息化施工,从而取得满意的工程效果。
关键词:静压管桩,施工,问题,对策中图分类号:TU753文献标识码:A0 引言静压管桩的沉桩是采用静力压桩机自重和机架上的配重提供反力,而将管桩压入土中的施工工艺。
由于其具有无噪声、无振动、无污染,符合绿色岩土工程治理的要求,同时选用高强预应力管桩作为基础,具有工艺简单、单桩承载力高、质量直观可靠、工期较短、造价适宜、检测方便等优点,得到全国各地的广泛应用。
1 静压管桩沉桩机理静压管桩沉桩施工时,将桩端压入土体中,原状土的初应力状态受到破坏,造成桩端下土体的压缩变形,随着桩沉入深度及压力的增大,土体对桩端产生的相应阻力也随之增大。
当桩端处土体所受应力超过其抗剪强度时,土体发生急剧变形而破坏,黏性土体会产生塑性流动或挤密侧移,而砂性土体则产生下拖。
在地表处,黏性土体会向上隆起,砂性土体则会被拖带下沉;在地下深处由于上覆土层的压力,土体主要向桩周水平方向挤密,使贴近桩周处土体结构破坏。
由于较大的辐射向压力作用,也使邻近桩周处土体受到较大的扰动影响。
此时,桩身受到土体强大法向抗力所引起的桩身摩阻力和桩端阻力的抵抗,当抱桩器给予的压力大于沉桩时的这些抵抗阻力时,桩则继续下沉,反之,则停止下沉。
压桩时,地基土体受到扰动,桩周土体的实际抗剪强度与地基的静态抗剪强度有很大差异。
随着桩的沉入深度,桩与桩周土之间将出现相对剪切位移,由于土体的抗剪强度和桩土之间的粘聚力作用,土体对桩周表面产生摩阻力。
当桩周土质较硬时,剪切面发生在桩与土的接触面上,当桩周土较软时,剪切面一般发生在邻近于桩表面处的土体内。
在黏性土中,随着桩的沉入深度,桩周土体的抗剪强度逐渐下降。
在砂性土中,除松散砂层外,抗剪强度变化不大,各土层作用于桩侧的摩阻力并不是一个常值,而是随着桩的继续下沉而显著增加,其值可占沉桩阻力的50%~70%,它与桩周处土体强度成正比。
浅议静压桩沉桩机理及常见问题处理

浅议静压桩沉桩机理及常见问题处理摘要:桩基处理是建筑工程施工的重要技术工艺方式,近年来,静压桩法施工技术作为一种实效性较强的桩基处理技术,在软土地区的地基处理中得到推广应用,本文针对静压桩法在沉桩施工过程中的成桩机理及其终压力与极限承载力要素进行了分析,并对其常见质量问题和处理措施进行了阐述。
关键词:桩基施工静压桩法沉桩机理质量问题Abstract: the pile foundation treatment is an important technology of the construction process, in recent years, the static pile construction method technology as a effectiveness strong pile foundation processing technology, in the soft soil foundation treatment is widely used in this paper, static pile method in the process of pile driving construction pile end mechanism and the pressure and limit bearing capacity factors are analyzed, and the common quality problem and treatment measures are presented in this paper.Keywords: pile foundation construction;pile driving mechanism of static piling;quality problems现代建筑施工技术条件下,桩基施工是利用钢筋、水泥、钢材等相关材料预制加工形成柱状桩体后,再用沉桩机械将桩体打入或压入工程施工地层结构内持力层,也可以先在结构层内深钻成孔后再利用混凝土浇筑成柱状桩体,以便于加强建筑构物桩基承载力的施工工艺方法。
静压桩机_精品文档

静压桩机静压桩机简介及工作原理引言:静压桩机是一种常见的建筑机械设备,主要用于土建工程中的桩基施工。
在施工过程中,静压桩机能够对钢筋混凝土桩进行压实和固定,以提供良好的地基支撑能力。
本文将对静压桩机的工作原理、优势以及应用领域进行详细介绍。
一、静压桩机的工作原理:静压桩机借助油缸的压力作用,施加垂直力对桩筒进行压实。
其工作原理主要包括以下几个步骤:1. 预制桩:在施工现场,首先需要进行桩基的预制工作。
预制桩是通过钢筋混凝土构成的桩身,可以根据具体需求进行设计和制造。
预制桩的长度一般为几米到十几米不等。
2. 安装:预制好的桩身安装到静压桩机的前端,同时连接液压系统和供电系统。
3. 压实:静压桩机将桩头置于预制桩的顶部,并通过压力油缸产生垂直压力,施加在桩头上。
这种垂直力的作用下,桩身会逐渐驱入土壤,同时被土壤固定。
4. 拔桩:在需要拔除桩身时,静压桩机通过液压系统产生反向力,将桩身从土壤中抬起。
二、静压桩机的优势:1. 施工效率高:相比传统的浇筑桩基施工工艺,静压桩机能够大幅度提高施工效率。
只需要少量的工人即可完成桩基的施工,节省了大量人力和时间成本。
2. 施工质量好:静压桩机通过施加垂直力对桩身进行压实和固定,能够有效提高桩基的抗压能力和承载能力。
桩身与土壤之间形成了较好的结合,大大提高了桩基的稳定性和耐久性。
3. 施工范围广:静压桩机适用于各种基础地质条件下的桩基施工,包括沙土、软土、黏土等地层。
其施工效果稳定可靠,适用于各类建筑工程,如桥梁、高层建筑、码头、公路等。
4. 环保节能:静压桩机工作过程中无需添加化学品,不会对环境造成污染。
同时,由于施工过程中只需少量的机械振动,对周围环境和建筑物的影响也较小。
三、静压桩机的应用领域:1. 基础工程:静压桩机可以广泛应用于各类基础工程中,如房屋建筑、桥梁、道路、隧道等。
通过静压桩机施工的桩基具有较高的承载能力和稳定性,能够满足工程的需求。
2. 水利工程:静压桩机可以用于水工建设中的桩基施工,如堤坝、码头等。
静压桩施工质量通病、原因分析及防治措施

静压桩施工质量通病、原因分析及防治措施一、桩身断裂1、原因分析(1)、桩身在施工中出现较大弯曲,在反复冲击的集中荷载下,超过桩身抗弯强度而断裂,这种情况出现主要由于:桩的长细比较过大,沉桩时又遇到硬土层;桩在制作过程中,桩身弯曲超过规定;桩尖偏离中轴线,沉桩时遇有硬土层把桩尖挤向一侧;沉桩时不垂直,在校正桩的倾斜时,使桩身产生弯曲;两节桩相接时,由于不在同一轴线上产生曲折;在饱和软粘土中沉桩时,超静孔隙水压力的影响和土方开挖产生过大的土压力差使桩身发生弯曲。
(2)、桩身质量不符合要求,桩身局部混凝土强度等级不足,受反复冲击荷载后产生横向裂纹并扩大而导致断裂。
(3)、在制作时,其堆放、起吊、运输过程中改变了受力状态产生裂纹或断裂。
控制每节桩的细长比,一般不应超过40;2、预防措施及处理办法施工前检查桩身弯曲情况,对桩身弯曲矢高大于0.1%桩长且大于20mm的桩或桩尖偏离桩纵轴线时,不宜用;施工前清除场内地下障碍物;应及时纠正在初沉时发生倾斜的桩;严格按操作要求进行接桩以确保上下两节桩在同一轴线上;在饱和软土中沉桩,要采取有效措施降低孔隙水压力,在沉桩完成后间歇两周以上才可进行土方开挖,且应分层挖土;确保混凝土质量;桩在堆放、起吊、运输过程中,严格按有关规定或操作规程执行;桩身出现断裂后,可根据工程地质条件等实际情况进行补桩。
二、沉桩达不到要求1、原因分析(1)、工程地质情况未能勘探清楚,尤其是持力层的起伏标高不明,致使设计考虑的持力层或选择桩尖标高有误。
(2)、局部有坚硬土夹层或砂夹层。
(3)、施工中遇到障碍物,如大块石头、旧埋设物等。
(4)、以新近代砂层为持力层时,由于新近代砂层结构不稳定,同一层的强度差异很大,桩打入该层时,进入持力层较深时,才能求出贯入度。
群桩施工中砂层越挤越密,最后就沉不下去。
(5)、桩机选择太小或太大,使桩沉不到或沉过设计要求的标高。
2、预防措施及处理办法工程地质情况应详细探明,做到工程地质情况与勘察报告相符;合理正确选择持力层或桩尖标高;遇有硬夹层时,可采用先钻后压法,以利沉桩,但桩尖至少进入未扰动的土层中4倍桩径深度;根据工程地质等条件,确定施工的最终控制标准。
桩基工程施工静压

标题:桩基工程施工静压技术解析桩基工程是现代建筑工程中不可或缺的一部分,它承担着将上部结构的荷载传递到地基的重要任务。
在桩基工程施工中,静压法是一种常用的施工技术。
本文将从静压法的定义、原理、施工工艺、优点以及注意事项等方面进行详细解析。
一、静压法定义及原理静压法,顾名思义,是指在施工过程中,不采用振动、冲击等动态作用力,而是通过静力将预制桩压入土中的沉桩工艺。
其原理是利用静力压桩机自身的重力和配重,通过压桩机构将反力作用于桩顶,使桩逐渐沉入土中。
在这个过程中,桩尖下的土体会因为受到压力而发生压缩、变形,从而对桩产生阻力。
当桩顶的静压力大于这些阻力时,桩将继续下沉;反之,则停止下沉。
二、静压法施工工艺静压法的施工工艺相对简单,主要包括以下几个步骤:1. 桩机就位:将静力压桩机移动到施工现场,使其处于合适的位置。
2. 吊桩插桩:使用起重机将预制桩吊运至桩机附近,然后插入桩机内的插桩装置。
3. 桩身对中调直:通过桩机的导架和测量装置,确保桩身垂直于地面,并对中桩位。
4. 静压沉桩:启动桩机,利用桩机自身的重力和配重,将反力作用于桩顶,使桩逐渐沉入土中。
在沉桩过程中,要控制好桩身的垂直度,避免偏斜。
5. 接桩:当桩身沉入一定深度后,需要将桩与桩之间的连接部分焊接牢固,以确保整体稳定。
6. 终止压桩:当桩顶标高达到设计要求时,停止压桩。
7. 切割桩头:将桩顶多余的部分切割掉,使其符合设计要求。
三、静压法的优点1. 施工无噪声、无振动,对周围环境干扰小,适用于城市和密集居民区。
2. 节约材料,降低成本,施工效率高。
3. 桩基质量可靠,施工质量容易控制。
4. 适用范围广,不仅可以用于软土地基,还可以用于硬土层和岩石地基。
四、注意事项1. 施工前,应充分了解地质条件和桩基设计要求,合理选择桩型和施工参数。
2. 确保桩机稳定,避免在施工过程中发生位移。
3. 控制好桩身的垂直度,避免偏斜。
4. 施工过程中,要注意观察桩身的下沉速度和阻力变化,发现异常情况及时处理。
浅析静压式PHC管桩的沉桩机理及常见问题

桩长 桩号
(mm)
土体 休止
期 (天)
终压 力 (KN)
试验最 终施加
载荷 (KN)
相应 沉降
量 (mm)
单桩 竖向 极限 承载 力值 (KN)
单桩竖 相应沉 向极限
降量 承载力 (mm) 设计值
(KN)
6# 17.0 1
1026 8.52 ≥1026 ≥8.52
缝。因此 PHC 管桩运到工程场地后,宜进行外观质量检测,必要 时可进行质量抽样检测。
对地质条件复杂,持力层起伏较大的工程场地,即使地质资 料详细完整,也很难估计桩的实际长度,容易造成配桩超长或送
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绿色环保建材
桩过深的情况,超长需截桩,过深则需接桩,加大了工程成本。 4.2 终压力的确定
前面已提到终压力的确定宜根据施工经验、桩长、桩周土和 桩端土的特性及设计要求综合确定,结合施工过程的实际情况 进行合理调整。许多工程在施工时,由于终压力的确定不当,导 致 检 测 试 验 时 单 桩 竖 向 承 载 力 值 不 满 足 设 计 要 求 ,见 工 程 实 例 3。
施工技术
浅析静压式 PHC 管桩的沉桩机理及常见问题
梁竹林
云南省马龙县工程质量监督站
摘 要:本文探讨预应力 PHC 管桩沉桩机理,阐述沉桩的终 压力与极限承载力的关系,并对工程中常见的质量问题及处理 方法进行分析。
关键词:管桩;沉桩机理;终压力与承载力;常见问题
1 前言 PHC 管桩即混凝土预应力管桩,这种桩具有产品质量稳定
工程实例 3 马龙县龙庭苑御苑住宅(3 幢)载荷试验
桩号
桩 土体
试验最
终压
长 休止
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静压桩的沉桩机理及常见问题及处理1 前言至今,管桩在厦门地区的应用已有十多年的历史,特别是近几年,随着福建省境内管桩生产企业的不断涌现,管桩产量大幅提高,价格也随之下降,促使管桩特别是预应力高强混凝土管桩在厦门的工业与民用建筑中得到广泛应用。
施工方法主要采用静压抱压式沉桩,静压法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。
由于这种方法具有无噪音、无振动、无冲击力等优点,适应对绿色岩土工程的要求;同时压桩桩型一般选用预应力管桩,该桩作基础具有工艺简明,质量可靠,造价低,检测方便的特性。
两者的结合便大大推动了静压管桩在厦门地区的应用。
原来厦门地区管桩设计和施工主要参照广东省标准《预应力混凝土管桩基础基础技术规程》DBJ/T15-22-98,由于管桩基础设计和施工的特殊性,厦门地区根据国家现行的有关标准、规范、在总结厦门地区勘察、设计、施工及工程质量验收的基础上,制定了厦门地区管桩技术规程《建筑预应力混凝土管桩基础技术规程》DBJ13-59-2004(2004-09-01实施)。
在根据规程设计和施工的基础上,也希望对静压桩的沉桩机理及工程实践中的应用有进一步的了解,本文为此作一介绍,与大家共勉。
2 静压桩的设计桩基础设计,应根据建筑物特点,仔细了解地质资料提供的场地土的工程特点,合理选择桩径,主要包括以下计算或验算:(1)、根据桩基的使用功能和受力特征进行桩基的竖向抗压或抗拔承载力计算;(2)、对经常受水平荷载作用的高层建筑,应进行水平承载力计算;(3)、桩身承载力验算;(4)、当桩端平面下存在软弱下卧层时,应验算软弱下卧层的承载力;(5)、按照先行国家标准,进行桩基础沉降验算;(5)、承台内力与承载力验算。
桩端持力层为全风化岩或强风化岩,单桩竖向承载力特征值一般由桩身强度控制,抗拔承载力一般由桩身强度控制。
当桩端平面下存在软弱下卧层时,应慎重计算,同时桩端持力层厚度应满足要求,如太薄,设计时应考虑被穿越的可能性。
3 静压桩沉桩机理沉桩施工时,桩尖“刺入”土体中时原状土的初应力状态受到破坏,造成桩尖下土体的压缩变形,土体对桩尖产生相应阻力,随着桩贯入压力的增大,当桩尖处土体所受应力超过其抗剪强度时,土体发生急剧变形而达到极限破坏,土体产生塑性流动(粘性土)或挤密侧移和下拖(砂土),在地表处,粘性土体会向上隆起,砂性土则会被拖带下沉。
在地面深处由于上覆土层的压力,土体主要向桩周水平方向挤开,使贴近桩周处土体结构完全破坏。
由于较大的辐射向压力的作用也使邻近桩周处土体受到较大扰动影响,此时,桩身必然会受到土体的强大法向抗力所引起的桩周摩阻力和桩尖阻力的抵抗,当桩顶的静压力大于沉桩时的这些抵抗阻力,桩将继续“刺入”下沉。
反之,则停止下沉。
压桩时,地基土体受到强烈扰动,桩周土体的实际抗剪强度与地基土体的静态抗剪强度有很大差异。
随着桩的沉入,桩与桩周土体之间将出现相对剪切位移,由于土体的抗剪强度和桩土之间的粘着力作用,土体对桩周表面产生摩阻力。
当桩周土质较硬时,剪切面发生在桩与土的接触面上;当桩周土体较软时,剪切面一般发生在邻近于桩表面处的土体内,粘性土中随着桩的沉入,桩周土体的抗剪强度逐渐下降,直至降低到重塑强度。
砂性土中,除松砂外,抗剪强度变化不大,各土层作用于桩上的桩侧摩阻力并不是一个常值,而是一个随着桩的继续下沉而显著减少的变值,桩下部摩阻力对沉桩阻力起显著作用,其值可占沉桩阻力的50~80%,它与桩周处土体强度成正比,与桩的入土深度成反比。
粘性土中,桩尖处土体在扰动重塑、超静孔降水压力作用下,土体的抗压强度明显下降。
砂性土中,密砂受松驰效应影响土体抗压强度减少,松砂受挤密效应影响土体抗压强度增大,在成层土地基中,硬土中的桩端阻力还将受到分界处粘土层的影响,上覆盖层为软土时,在临界深度以内桩端阻力将随压入硬土内深度增加而增大。
下卧为软土时,在临界厚度以内桩端阻力将随压入硬土的增加而减少。
一般将桩摩阻力从上到下分成三个区:上部柱穴区,中部滑移区,下部挤压区。
施工中因接桩或其它因素影响而暂停压桩的间歇时间的长短虽对继续下沉的桩尖阻力无明显影响,但对桩侧摩阻力的增加影响较大,桩侧摩阻力的增大值与间歇时间长短成正比,并与地基土层特性有关,因此在静压法沉桩中,应合理设计接桩的结构和位置,避免将桩尖停留在硬土层中进行接桩施工。
4 终压力与极限承载力在静压桩施工完成后,土体中孔隙水压力开始消散,土体发生固结强度逐渐恢复,上部桩柱穴区被充满,中部桩滑移区消失,下部桩挤压区压力减小,这时桩才开始获得了工程意义上的极限承载力。
从大量的工程实践看,粘性土中长度较长的静压桩其最终的极限承载力比压桩施工时的终压力要大,在某些土体固结系数较高的软土地区,静压桩最后获得的单桩竖向极限承载力可比终压力值高出一二倍,但是粘性土中的短桩,土体强度经一段时间的恢复,摩阻力虽有提高,但因桩身短,侧摩阻力占桩的极限承载力的比例差异不大,最终极限承载力达不到桩的终压力。
因此桩的终压力与极限承载力是两个不同的概念,一些初接触静压桩的设计、施工人员往往将两者混为一谈。
两者数值上不一定相等,主要与桩长、桩周土及桩端土的性质有关,但两者也有一定的联系。
汕头市总结本地经验提出了自己的做法,对一些设计承载力较高的工程,终压力值宜尽量达到设计取值的1.5~1.7倍,并视土质及布桩情况考虑复压;对于14~21m的中长桩,终压力控制在设计值的1.7~2倍以上,宜复压3次;而小于14 m的短桩,终压力控制在设计值的2~2.5倍以上,并复压3~5次。
广东省《静压桩基础技术规程》编制组通过大量桩基资料的统计分析,提出一个桩的极限承载力与终压力之间的关系经验公式:当L≤14m时,Quk=αRsm =(0.6~0.85)Rsm当14m<L<21m时,Quk=αRsm =(0.75~1.05)Rsm当L≥21m时,Quk=αRsm =(1.0~1.20)Rsm式中:Quk—静压桩单桩竖向极限承载力标准值Rsm—静压桩的终压力值,不宜大于管桩桩身竖向承载力设计值的1.6倍桩长一些,土质好一些,土体恢复系数α可取上限值;反之取下限值。
这个经验公式有下列两个用途:一是已知终压力、桩长及土质情况,可以粗估静压桩的极限承载力。
如终压力为3600KN,桩长7m,土体恢复系数取0.6,则估算桩的极限承载力Quk =0.6×3600=2160KN;二是已知单桩竖向极限承载力、桩长和土质情况,可选择压桩时的终压力值。
如桩长为7m,土体恢复系数取0.7,要求桩的极限承载力达2400KN,则终压力值应为Rsm≥2400/0.7=3430KN,所以可选用3600KN压桩机施压。
由于各地区地质情况差别较大,所以压桩力宜以现场试压桩确定,根据压桩力、桩长、桩端进入持力层深度、参考类似工程经验综合确定。
4 常见质量事故分析及处理总结近年来静压桩设计和施工经验,可以发现一些常见问题。
4.1 浮桩由于静压桩是挤土桩,在场地桩数量较多,桩距较密的情况下,时常后压的桩会对已压的桩产生浮桩,特别对于短桩,易形成所谓的吊脚桩。
这种桩在做静载试验时,开始沉降较大,曲线较陡,但当桩尖达到持力层,承载力又有明显增加,沉降曲线又趋于平缓,这是桩身上抬的典型曲线。
浮桩除了静载沉降偏大外,对桩而言可能会把接头拉断,桩尖脱空,同时大大增加对四周桩的水平挤压力,导致桩倾斜偏位。
观察场地浮桩情况可在桩基施工时先打几根观测桩,数量和位置应具有代表性,打桩过程中可通过对观测桩的监测了解场地的大致浮桩情况。
在处理上施工前合理安排压桩顺序,同一单体建筑物一般要求先压场地中央的桩,后压周边的桩;先压持力层较深的桩,后压较浅的桩。
同一场地的多栋单体建筑宜分散跳打。
同时减少单位时间沉桩数量。
出现桩身上抬后一般采用复压的办法使桩基按正常使用,但对承受水平荷载的基础要慎重。
4.2 引孔压桩的问题为了防止桩间的挤土效应太大,或土质太硬而使桩身较短,施工中往往采用引孔压桩的工艺,即先钻比管桩略小规格的直径钻孔,深度是桩长的(2/3~1)L,然后将管桩沿预钻孔压下去。
引孔应随引随压,中间间隔时间不宜大长,否则孔内积水,一是会软化桩端土,待水消散后孔底会留有一定空隙;二是积水往桩外壁冒,削弱了桩的侧摩阻力。
对于较硬土质中引孔压桩还会有桩尖达不到引孔孔底的现象,施工完成后孔底积水使土体软化,使承载力达不到设计要求。
4.3 桩端封口不实当桩尖有缝隙,地下水水头差的压力可使桩外的水通过缝隙进入桩管内腔,若桩尖附近的土质是泥质土,遇水易软化,从而直接影响桩的承载力。
对于桩靴的焊接质量要求与端板间无间隙、错位,保证焊缝饱满,无气孔。
施焊对称进行,焊拉时间控制得当,焊接完成后自然冷却10分钟左右方可施打,因高温焊缝遇水后变脆,容易开裂。
工程上比较有效的补救技术措施是采用“填芯混凝土”法,即在管桩施压完毕后立即灌入高度为1.2m左右的C20细石混凝土封底,桩端不漏水,桩端附近水压平衡,桩端土承受三相压力,承载力能保持稳定。
4.4 桩顶(底)开裂由于目前压桩机越来越大,最重可达6800KN,对于较硬土质,管桩有可能仍然压不到设计标高,在反复复压情况下,管桩桩身横向产生强烈应力,如果桩还是按常规配箍筋,桩顶混泥土抗拉不足开裂,产生垂直裂缝,为处理带来很大困难。
另一种情况就是管桩由软弱土层突然进入硬持力层,没有经过渡层,桩机油压迅速升高,桩身受到瞬间冲击力也容易引起桩顶开裂,如果硬持力层面不平整,桩靴卡不进土引起桩头折断破碎,桩机油压又下降,再压时压力不稳定,吊线测量桩长发现比入土部分短。
处理上事前改进桩尖形式(圆锥形桩尖易滑),事后用压力灌浆把桩底破碎混凝土粘结住,适当折减承载力设计值。
4.5地质构造带不少地段处在地质断裂破碎带上,在这些场地采用静压桩,由于受构造断裂的影响,地层结构受到改变,破碎带作为地下水通道常软化持力层。
压桩时虽满足终压力及桩长要求,而静载时桩又不合格。
不合格桩长范围可从8米至30米都会出现,与规程统计的经验公式完全不符,可见由于土体的破碎加上水的润滑,土的抗剪强度基本散失,压力不再随桩长的增加而增加,这要特别引起重视。
对于有软硬夹层,尤其是硬夹层不厚的情况下,施工时桩尖到达硬夹层,由于超孔压的反向作用,使桩的终压力满足设计要求,而施工完成后随孔压消散,土抗剪强度还没恢复,静载时桩尖土承受更大的压力,传递到软弱下卧层后引起该层土压缩增大,进而桩顶下沉增加,位移不满足要求。
4.6断桩压桩时碰到孤石或其它障碍物使桩尖偏移,同时桩身混凝土强度高,导致桩身脆端,此时应补桩处理。
4.7短桩压桩时碰到孤石或其它障碍物使桩端达不到持力层,桩长较短,相邻桩长相差较大,此时应视情况补桩处理。