浅析静压预制桩的利与弊

２００６年第ｚ７卷第１期　浅析静压预制桩的利与弊　吕帝雄　（茂名市建筑集团有限公司）　摘　要；　静压预制桩是近来避渐推广、使用的一种桩基施工工艺．文中将在总结以往工程实践的基础上。对它存在　的优点与不足进行系统的对比、分析。以期为此施工工艺推广、应用做一些有益的工作。供同行参考　关键词：　静压预制桩；优点；缺点　一终压收桩一切割桩头。与打人桩基本相同，只不过　１静压预制桩施工工艺概况　打人桩是用锤将桩打人地基，而静压桩是用压桩将　桩压人地基。　１．１静压桩应用　１．３压桩机理及阻力　（１）静压桩是通过机械或液压传递，将作用力　预制桩在静压力作用下沉人土中时，桩周土体　以静力方式传至预制柱。使桩在静力作用下压人地　被迅速挤压，土体孔隙压力急剧上升，抗剪能力急速　基土层，获得设计承载力的一种施工工艺。自２Ｏ世　下降，桩身摩擦阻力减少。沉桩阻力主要来自桩尖穿　纪６ｏ年代引入我国，首先在华东地区进行施工应用　透土层时冲剪土体阻力。因此，压桩阻力并不一定随　实践，并开始对这一新兴工艺的理论机理、工程应用　压人深度的增加而增大，而是随桩尖处土体的软硬　及设备制造进行研究、探讨。到２ｏ世纪８ｏ年代中后　程度而波动；一旦压桩终止，桩周土体中孔隙水压力　期，逐步形成集设备制造、施工运用、理论研究为一　逐渐消失，土体随时间重新固结，桩侧摩擦力逐步提　体的比较成熟、完善的应用体系，对提高我国地基基　高，从而获得较好的承载能力。当土体固结系数较高　础施工水平起到积极的推动作用。　时，静压桩获得的单桩极限承载力可比终压力高出　（２）静力桩压桩机　２、３倍。　静力压桩机分机械式和液压式２种。我国２ｏ世　１．４终止压桩的控制问题　纪６ｏ、７ｏ年代研制出第一代静压机械式压柱机。它　由于预制桩大多属于桩周摩擦力和桩端承载力　由桩架、卷扬机、钢绳滑轮组和压梁等部件组成。施　共同起作用的端承摩擦桩。因此，在设计时要正确选　压部位在庄端，工作压力约６００－－￣１　２００　ｋＮ。２ｏ世纪　择桩尖持力层和沉桩深度。施工过程中，通常是当桩　７Ｏ年代末，我国研制出液压静力压桩机，至今最大　尖进入持力层深度，且压桩力达到单桩承载力１．８～　压力可达７　０００　ｋＮ。这种压桩机为全液压操作，结构　２．０倍时，就可终止压桩。由于受到桩尖持力层的不　紧凑，自动化程度高，行走方便，施压部位在桩身，通　均匀和桩身土体固体化程度等难以量化控制的因素　过液压夹具将桩身夹握，利用主机油缸伸程压力将　影响，目前尚无统一的静压桩终桩规定可寻。　桩压人地基。我国现有ＹＺＹ一８Ｏ０—６８００系列压桩机。　１．２静压桩施工　２静压桩的优点　（１）静压桩适合截面尺寸为３０　ｃｍＸ　３０　ｃｍ～　（１）静力压桩机为大型散件组装机械，因此具有　７０　ｃｍＸ　７０　ｃｍ、桩长在６０　ｍ以内的预制方桩及管　拆卸、运输、组装快捷、方便的优点。　桩，单桩承载力在３　５００　ｋＮ以内的软土地基工程　（２）静力压桩机为液压自行机械，进场安装完结　桩。　后，可双向自由移动，给施工操作带来很大的方便。　（２）施工工序　（３）压桩机以电源驱动液压装置完成吊桩、夹　静压桩工序为：测量定位一桩机就位一吊桩夹　桩、压桩、移位等作业。在污染要求高的旧城区、市区　握一对中调直一静压沉桩一吊桩一接桩一再压沉桩　及医院、学校、机关等附近施工有较大优势。　４６　维普资讯 http://www.cqvip.com

雷外建材科技　（４）由于整个施工过程为压力作业，因而造成的　作业区地基隆起，侧向挤压变形等不利情况小，适应　对震动及地基变型要求高的环境。　（５）静压村是将预制桩分段压入地基，所以桩身　质量可靠。避免灌注桩桩身混凝土硬化前的各种破　坏。　（６）静力压桩机的加载传递系统为自动记录显　示。施工中加载的过程，桩端穿透土层的压力都能直　观、清晰地反应，便于及时调整、处理压力与抗力之　间的关系。　（７）静力压桩中，由于桩身与周边土层的摩擦力　降低，压挤力主要克服桩尖阻力，但当压桩完成后，　桩周土体固化使摩擦力急剧上升，使单桩承载力得　到提高。　（８）在一地下水位高的饱和土、淤泥及软弱地基　中，静压桩可以避免对地基挠动，灌注桩缩颈等质量　隐患。　（９）静压桩适用于覆土层不厚的岩溶地区。在这　些地区钻孔桩很难钻进；打入式桩容易打碎桩头；而　静压桩是利用静力逐级压入并且能显示压桩阻力，　可收到良好的技术、经济效果。　（１０）静压桩由于传力直接，压力损失小，再加上　移位方便，吊桩快捷（一般桩机均带自备吊车）。正常　情况下１台压桩机１　ｄ可完成２５ｏ～３００　ｍ压桩，极　大地提高了压桩工效。　（１１）压机机用液压夹抱，桩身受力面大，不像打　入桩，施工中有很大的锤头冲击力，容易造成桩头破　损，形成“以桩头受力控制桩身强度”的不合理情况，　避免因此而造成的材料浪费。同时，为进一步提高桩　身的混凝土强度、单桩承载力提供了必要条件。　（１２）静压桩包括班台费用在内的工程费用，一　般与＋４８０　ｍｍ沉管灌主桩相近，但它具有桩身质量　好，施工速度、桩长不受机械局限等优点。　３静压桩的不足　（１）由于静压桩机本身的结构局限，造成在城区　或有相临建筑物时，一些边桩无法施工，影响整个桩　基工程。　（２）静压桩机加配重，重量一般在８００～　７　０００　ｋＮ之间，这些重量靠长、短扩散到地场。因此　它对施工场地要求高，增加场地处理费用。　２００６年第２７卷第１期　（３）静压桩机抱桩施压，当桩身光滑压力增大　时，会出现滑桩、脱桩、静压力自然释放，引起强烈振　动。　（４）静压桩与其它预制桩一样．采用埋件焊接接　桩。当地下水位高、腐蚀性强时。焊缝会在一定时间　内锈蚀，形成桩身脱节，刚性减弱，抗侧移能力下降。　如发生地震等灾害，后果不堪设想，这一点应该引起　高度重视。　（５）静压桩靠桩头压力冲破阻碍沉桩．如地基中　存在孤石、旧建筑基础，或不定厚度的硬隔层时，桩　头无法通过，难以达到设计桩长，造成施工困难。　（６）受设备及工艺，造成桩径过小，一般不　小于＋７００　ｍｍ，桩端面积过小无法扩头，对于一些适　合于采用端承桩的地基没有使用优势　目前单桩承　载力尚不超过３　５００　ｋＮ。　（７）由于静压桩不具备入岩能力，因而桩端持力　层均非岩性，刚性差、压缩率高，对于沉降要求高的　建筑物是不适于采用的。　（８）当桩长超过５０　ｍ时，桩的长细比过大，容易　失稳，液化土层不易使用。　（９）施工中桩身压入地基后无法对其进行垂直　控制，当有地下障碍，出现桩身倾斜时无法知晓，给　建筑安全造成一定隐患。　（１Ｏ）压桩需连续作业，施工中如出现动力或机　械故障中断作用，桩周土体固结抱死桩身，造成桩长　不够，接桩又无压下的不利局面。　（１１）由于地区的不同、设备的局限和地基条件　的差异，使得终桩控制仍然存在很大风险和不确定　因素，这给它的进一步推广使用带来一定的困难。　４　结　语　静压预制桩施工作为一种新的施工工艺，无论　在施工机械、作业程序、适应范围、自动化水平及社　会、经济效益方面的益处显而易见。但是作为一种新　的施工工艺，其存在的不足必须引起高度重视。这　样，才能扬长避短，更合理、更科学地在工程实践中　加以应用，并取得更好的使用价值。　收稿日期ｌ　２００５—１２—３０．　作者简介；吕帝雄．工程师；茂名，广东茂名市建筑集团有限　公司（５２５０００）．　４７