靜壓樁施工及常見質(zhì)量問題的處理方法

1、 靜壓樁施工及常見質(zhì)量問題的處理方法靜壓法施工是通過靜力壓樁機(jī)（見下圖）的壓樁機(jī)構(gòu)以壓樁機(jī)自重和機(jī)架上的配重提供反力而將樁壓入土中的沉樁工藝。由于這種方法具有無噪音、無振動(dòng)、無沖擊力等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)壓樁樁型一般選用預(yù)應(yīng)力管樁，該樁作基礎(chǔ)具有工藝簡明，質(zhì)量可靠，造價(jià)低，檢測(cè)方便的特性。兩者的結(jié)合便大大推動(dòng)了靜壓管樁應(yīng)用。適用于軟土地區(qū)、城市中心或建筑物密集處的樁基礎(chǔ)工程，以及精密工廠的擴(kuò)建工程。主要缺點(diǎn) 有對(duì)周圍建筑環(huán)境及地下管線有一定的影響，要求邊樁中心到相鄰建筑物的間距較大；施工場(chǎng)地的地耐力要求較高，在新填土、淤泥土及積水浸泡過的場(chǎng)地施工易陷機(jī)； 過大的壓樁力（夾持力）易將管樁樁身夾破夾碎，或使

2、管樁出現(xiàn)縱向裂縫不宜在地下障礙物或孤石較多的場(chǎng)地施工。靜力壓樁機(jī)的結(jié)構(gòu)圖 靜力壓樁機(jī)有機(jī)械式和液壓式之分，壓樁機(jī)的主要部件有樁架底盤2壓梁10、卷揚(yáng)機(jī)5、滑輪組、配置和動(dòng)力設(shè)備等，壓樁時(shí)，先將樁起吊，對(duì)準(zhǔn)樁位，將樁頂置于梁下，然后開動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)牽引鋼絲繩，逐漸將鋼絲繩收緊，使活動(dòng)壓梁向下，將整個(gè)樁機(jī)的自重和配重荷載通過壓梁壓在樁項(xiàng)。當(dāng)靜壓力大于樁尖阻力和樁身與土層之間的摩擦力時(shí)，樁逐漸壓入土中。常用壓樁機(jī)的荷重有80t，120t，150t等數(shù)種，目前使用的多為液壓式靜力壓樁機(jī)，壓力可達(dá)8000KN。圖中 1墊板；2底盤；3操作平臺(tái)；4加重物倉；5卷揚(yáng)機(jī)；6上段樁；7加壓鋼絲繩；8樁帽；9油壓表；1

3、0活動(dòng)壓梁；11樁架。關(guān)鍵詞：樁；基礎(chǔ)；施工一、靜壓樁沉樁機(jī)理沉樁施工時(shí)，樁尖“刺入”土體中時(shí)原狀土的初應(yīng)力狀態(tài)受到破壞，造成樁尖下土體的壓縮變形，土體對(duì)樁尖產(chǎn)生相應(yīng)阻力，隨著樁貫入壓力的增大，當(dāng)樁尖處土體所受應(yīng)力超過其抗剪強(qiáng)度時(shí)，土體發(fā)生急劇變形而達(dá)到極限破壞，土體產(chǎn)生塑性流動(dòng)（粘性土）或擠密側(cè)移和下拖（砂土），在地表處，粘性土體會(huì)向上隆起，砂性土則會(huì)被拖帶下沉。在地面深處由于上覆土層的壓力,土體主要向樁周水平方向擠開，使貼近樁周處土體結(jié)構(gòu)完全破壞。由于較大的輻射向壓力的作用也使鄰近樁周處土體受到較大擾動(dòng) 影響 ，此時(shí)，樁身必然會(huì)受到土體的強(qiáng)大法向抗力所引起的樁周摩阻力和樁尖阻力的抵抗，當(dāng)樁

4、頂?shù)撵o壓力大于沉樁時(shí)的這些抵抗阻力，樁將繼續(xù)“刺入”下沉。反之，則停止下沉。壓樁時(shí)，地基土體受到強(qiáng)烈擾動(dòng)，樁周土體的實(shí)際抗剪強(qiáng)度與地基土體的靜態(tài)抗剪強(qiáng)度有很大差異。隨著樁的沉入，樁與樁周土體之間將出現(xiàn)相對(duì)剪切位移，由于土體的抗剪強(qiáng)度和樁土之間的粘著力作用，土體對(duì)樁周表面產(chǎn)生摩阻力。當(dāng)樁周土質(zhì)較硬時(shí)，剪切面發(fā)生在樁與土的接觸面上;當(dāng)樁周土體較軟時(shí)，剪切面一般發(fā)生在鄰近于樁表面處的土體內(nèi)，粘性土中隨著樁的沉入，樁周土體的抗剪強(qiáng)度逐漸下降，直至降低到重塑強(qiáng)度。砂性土中，除松砂外，抗剪強(qiáng)度變化不大，各土層作用于樁上的樁側(cè)摩阻力并不是一個(gè)常值，而是一個(gè)隨著樁的繼續(xù)下沉而顯著減少的變值，樁下部摩阻力對(duì)沉樁

5、阻力起顯著作用，其值可占沉樁阻力的5080，它與樁周處土體強(qiáng)度成正比，與樁的入土深度成反比。二、靜壓樁施工 靜力壓樁在一般情況下是分段預(yù)制，為段壓入、逐段接長。每節(jié)樁長度取決于樁架高度，通常6m左右壓樁樁長可達(dá)30m以上。接樁方法可采用焊接法、硫磺膠泥錨接法等。壓樁一般是分節(jié)壓入，逐段接長。為此，樁需分節(jié)預(yù)制。當(dāng)?shù)谝还?jié)樁壓入土中，其上端距地面2m 左右時(shí)將第二節(jié)樁接上，繼續(xù)壓入。對(duì)每一根樁的壓入，各工序應(yīng)連續(xù)。1、靜壓樁施工的要求 1)要做好施工現(xiàn)場(chǎng)的排水工作，以保證在沉樁過程中場(chǎng)地?zé)o積水，施工用水、用電已接入到施工現(xiàn)場(chǎng)規(guī)定之處。 2)檢查打樁機(jī)械設(shè)備、起重機(jī)具、壓力表等。 3)壓樁

6、機(jī)安裝必須按設(shè)備說明書和有關(guān)規(guī)定程序進(jìn)行。 4)啟動(dòng)門架支撐油缸，使門架微傾15度，以便插預(yù)制樁。 5)當(dāng)樁尖插入樁位后，微微啟動(dòng)壓樁機(jī)油缸，待樁入土至50厘米時(shí)，再次校正樁的垂直度和平臺(tái)的水平，然后再啟動(dòng)壓樁機(jī)油缸，把樁徐徐壓下，施工速度一般控制在2米/分鐘以內(nèi)即可。 6)當(dāng)壓樁力已達(dá)到兩倍設(shè)計(jì)荷載或樁端已達(dá)到持力層時(shí)，應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行穩(wěn)壓。 7)壓樁施工時(shí)，應(yīng)派專人或開啟自動(dòng)記錄設(shè)備，做好沉樁施工記錄。 8)沉樁施工前，應(yīng)先試樁。試樁數(shù)量不少于兩根，以確定貫入度及樁長，并校驗(yàn)壓樁設(shè)備和沉樁施工工藝及技術(shù)措施是否符合實(shí)際要求。 2、靜壓樁施工準(zhǔn)備 1)施工前，場(chǎng)地要達(dá)到“三通一平要求，使施工樁機(jī)設(shè)

7、備能順利進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。 2)熟悉施工圖紙，參加設(shè)計(jì)圖會(huì)審，做好施工放線工作。編好樁位號(hào)和壓樁行走路線程序等各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。 3)做好現(xiàn)場(chǎng)清理地下空間障礙物工作，如舊建筑物的基礎(chǔ)防空洞、地下管線等。 4)邊樁與周圍建筑物的安全距離應(yīng)大于4米以上，壓樁區(qū)域內(nèi)的場(chǎng)地邊樁軸線外5米范圍用壓路機(jī)壓實(shí)。 5)為做好靜壓樁施工控制，必須備足必要的測(cè)量儀器。 3、靜壓樁的驗(yàn)收、起吊、搬動(dòng)、堆放 1)預(yù)制靜壓樁大多由專業(yè)廠生產(chǎn)供應(yīng)，進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)與監(jiān)理單位共同按“預(yù)制鋼筋砼方樁(04G361)”和設(shè)計(jì)圖紙及建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB50202-2002)對(duì)靜壓樁進(jìn)行驗(yàn)收，并要生產(chǎn)廠家提供預(yù)制方樁合格證、檢測(cè)

8、報(bào)告等有關(guān)質(zhì)保資料（質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見附表一）。 2)預(yù)制樁應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%方可起吊，強(qiáng)度達(dá)到100%方可運(yùn)輸。樁在起吊和搬運(yùn)時(shí)，必須做到平衡，不得損壞。水平吊運(yùn)可采用二點(diǎn)起吊，吊點(diǎn)距樁端0.207L(L為樁長)；一點(diǎn)起吊，吊點(diǎn)距樁端0.29L(L為預(yù)制樁長);3)預(yù)制鋼筋砼方樁的外觀質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定： 表面平整、密實(shí)，掉角深度不超過10毫米，局部蜂窩和掉角的缺損面積不得超過全部樁表面積的0.5%，并不得過分集中；砼的收縮裂縫深度不得大于20毫米，寬度不得大于0.15毫米，橫向裂縫長度不得超過邊長的1/2；樁頂與樁尖處不得有蜂窩、麻面、裂縫或掉角。 4)預(yù)制靜壓樁的堆放 預(yù)制靜壓樁的堆放場(chǎng)

9、地要求平整堅(jiān)實(shí)，不得產(chǎn)生不均勻沉陷。堆放層數(shù)不得超過4層，不同規(guī)格的樁應(yīng)分別堆放在不同地方。堆放必須二點(diǎn)墊高、墊平、墊實(shí)且必須采取有效的防滾、防滑措施。墊點(diǎn)為0.207L，要求墊點(diǎn)對(duì)齊。 4、靜壓樁施工工藝流程 靜壓樁施工順序及工藝流程：測(cè)量放線樁機(jī)就位起吊預(yù)制樁穩(wěn)樁壓樁接樁送樁檢查驗(yàn)收轉(zhuǎn)移樁機(jī)。三、靜壓樁質(zhì)量控制 1、靜壓樁沉樁時(shí)，壓樁的壓力要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件，通過對(duì)靜力觸探比貫入阻力平均值和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)N值評(píng)估沉樁的可能性，選擇好壓樁機(jī)械設(shè)備。 2、根據(jù)地質(zhì)條件，單樁豎向極限承載力以及布樁密集程度等因素，壓樁機(jī)應(yīng)按定額總重量配制壓重，壓機(jī)的重量(不含靜壓樁機(jī)大履和小履重量)不宜小于單樁極

10、限承載力的1.2倍。 3、油壓表必須經(jīng)有資質(zhì)的法定檢測(cè)單位鑒定，并有鑒定合格證。 4、靜壓樁沉樁控制應(yīng)按設(shè)計(jì)標(biāo)高，壓樁力和穩(wěn)壓下沉量相結(jié)合的原則，并根據(jù)地質(zhì)條件和設(shè)計(jì)要求綜合確定。 5、樁端進(jìn)入堅(jiān)硬、硬塑粘性土，中密以上粉土、砂土土層時(shí)，靜壓樁的壓樁力為主要控制指標(biāo)，樁端標(biāo)高在征得設(shè)計(jì)單位同意后，可作為輔助控制指標(biāo)。 6、靜壓樁樁端進(jìn)入持力層，達(dá)論文聯(lián)盟aaaLWLMaaa整理到綜合確定的壓樁力要求，但未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，宜保持穩(wěn)壓12分鐘，穩(wěn)壓下沉量可根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定。 7、靜壓樁施工過程中，不得任意調(diào)整和校正樁的垂直度，避免對(duì)樁身產(chǎn)生較大的次生彎矩。靜壓樁穿越硬土層或進(jìn)入持力層的過程中，除機(jī)

11、械故障處，不得停止沉樁施工。 8、壓樁過程中，應(yīng)檢查壓力、樁的垂直度、接樁間歇時(shí)間、樁的連接質(zhì)量及壓入深度。 9、壓樁施工結(jié)束后，應(yīng)做樁身的單樁豎向承載力試驗(yàn)和小應(yīng)變檢查樁身質(zhì)量。 10、沉樁質(zhì)量控制 1)沉樁前，應(yīng)清除周邊和地下障礙物，平整場(chǎng)地，樁機(jī)移動(dòng)范圍內(nèi)場(chǎng)地的地基承載力應(yīng)滿足樁機(jī)運(yùn)行和機(jī)架垂直度的要求。 2)沉樁順序一般采用先深后淺，自中間向兩邊對(duì)稱前進(jìn)，或自中間向四周進(jìn)行。 3)樁插入土中定位時(shí)的垂直度偏差不得超過0.5%。 4)送樁結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)用碎石或黃砂回填密實(shí)。 11、壓樁過程中，不能隨意中止，如因操作必須，停歇時(shí)間要短。中途停歇時(shí)間不得超過2小時(shí)，嚴(yán)禁中途停壓造成沉樁困難。

12、 四、常見質(zhì)量事故分析及處理1、樁身上抬 由于靜壓樁是擠土樁，在場(chǎng)地樁數(shù)量較多，樁距較密的情況下，時(shí)常后壓的樁會(huì)對(duì)已壓的樁產(chǎn)生擠壓上抬，特別對(duì)于短樁，易形成所謂的吊腳樁。這種樁在做靜載試驗(yàn)時(shí)，開始沉降較大，曲線較陡，但當(dāng)樁尖達(dá)到持力層，承載力又有明顯增加，沉降曲線又趨于平緩，這是樁身上抬的典型曲線。樁身上抬除了靜載沉降偏大外，對(duì)樁而言可能會(huì)把接頭拉斷，樁尖脫空，同時(shí)大大增加對(duì)四周樁的水平擠壓力，導(dǎo)致樁傾斜偏位。在處理上施工前合理安排壓樁順序，同一單體建筑物一般要求先壓場(chǎng)地中央的樁，后壓周邊的樁;先壓持力層較深的樁，后壓較淺的樁。出現(xiàn)樁身上抬后一般采用復(fù)壓的辦法使樁基按正常使用，但對(duì)承受水平荷載

13、的基礎(chǔ)要慎重。2、引孔壓樁的問題 為了防止樁間的擠土效應(yīng)太大，或土質(zhì)太硬而使樁身較短，施工中往往采用引孔壓樁的工藝，即先鉆比管樁略小規(guī)格的直徑鉆孔，深度是樁長的（2/31）L，然后將管樁沿預(yù)鉆孔壓下去。引孔應(yīng)隨引隨壓，中間間隔時(shí)間不宜太長，否則孔內(nèi)積水，一是會(huì)軟化樁端土，待水消散后孔底會(huì)留有一定空隙；二是積水往樁外壁冒，削弱了樁的側(cè)摩阻力。 對(duì)于較硬土質(zhì)中引孔壓樁還會(huì)有樁尖達(dá)不到引孔孔底的現(xiàn)象，施工完成后孔底積水使土體軟化，使承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。3、樁端封口不實(shí) 當(dāng)樁尖有縫隙，地下水水頭差的壓力可使樁外的水通過縫隙進(jìn)入樁管內(nèi)腔，若樁尖附近的土質(zhì)是泥質(zhì)土，遇水易軟化，從而直接影響樁的承載力。對(duì)

14、于樁靴的焊接質(zhì)量要求與端板間無間隙、錯(cuò)位，保證焊縫飽滿，無氣孔。施焊對(duì)稱進(jìn)行，焊拉時(shí)間控制得當(dāng)，焊接完成后 自然 冷卻10分鐘左右方可施打，因高溫焊縫遇水后變脆，容易開裂。工程上比較有效的補(bǔ)救技術(shù)措施是采用“填芯混凝土”法，即在管樁施壓完畢后立即灌入高度為1.2米左右的C20細(xì)石混凝土封底，樁端不漏水，樁端附近水壓平衡，樁端土承受三相壓力，承載力能保持穩(wěn)定。4、樁頂（底）開裂 由于目前壓樁機(jī)越來越大，最重可達(dá)6800KN，對(duì)于較硬土質(zhì)，管樁有可能仍然壓不到設(shè)計(jì)標(biāo)高，在反復(fù)復(fù)壓情況下，管樁樁身橫向產(chǎn)生強(qiáng)烈應(yīng)力，如果樁還是按常規(guī)配箍筋，樁頂混泥土抗拉不足開裂，產(chǎn)生垂直裂縫，為處理帶來很大困難。另一

15、種情況就是管樁由軟弱土層突然進(jìn)入硬持力層，沒有經(jīng)過渡層，樁機(jī)油壓迅速升高，樁身受到瞬間沖擊力也容易引起樁頂開裂，如果硬持力層面不平整，樁靴卡不進(jìn)土引起樁頭折斷破碎，樁機(jī)油壓又下降，再壓時(shí)壓力不穩(wěn)定，吊線測(cè)量樁長發(fā)現(xiàn)比入土部分短。處理上事前改進(jìn)樁尖形式(圓錐形樁尖易滑)，事后用壓力灌漿把樁底破碎混凝土粘結(jié)住，適當(dāng)折減承載力設(shè)計(jì)值。5、地質(zhì)構(gòu)造帶 由于受構(gòu)造斷裂的影響，地層結(jié)構(gòu)受到改變，破碎帶作為地下水通道常軟化持力層。壓樁時(shí)雖滿足終壓力及樁長要求，而靜載時(shí)樁又不合格。不合格樁長范圍可從830米都會(huì)出現(xiàn)，與規(guī)程統(tǒng)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)公式完全不符，在瘦狗嶺斷裂帶曾有壓樁長80米仍止不住，可見由于土體的破碎加上水

16、的潤滑，土的抗剪強(qiáng)度基本散失，壓力不再隨樁長的增加而增加，這要特別引起重視。對(duì)于有軟硬夾層，尤其是硬夾層不厚的情況下，施工時(shí)樁尖到達(dá)硬夾層，由于超孔壓的反向作用，使樁的終壓力滿足設(shè)計(jì)要求，而施工完成后隨孔壓消散，土抗剪強(qiáng)度還沒恢復(fù)，靜載時(shí)樁尖土承受更大的壓力，傳遞到軟弱下臥層后引起該層土壓縮增大，進(jìn)而樁頂下沉增加，位移不滿足要求。6、基坑開挖 由于靜壓樁逐漸用在高層建筑中，基坑開挖不可避免。應(yīng)根據(jù)開挖深度考慮是否需要先圍護(hù)開挖再沉樁的方案。邊打樁邊開挖是不可取的，先打樁后開挖應(yīng)考慮對(duì)稱均勻，如在中間開挖把土堆在周圍就會(huì)造成四周和中心的土體高差懸殊，同時(shí)超孔隙水壓及震動(dòng)會(huì)使管樁傾斜或折斷，所以合

17、理制定基坑開挖方案是必不可少的。靜壓樁的沉樁機(jī)理非常復(fù)雜，與土質(zhì)、土層排列、硬土層厚度、樁數(shù)、樁距、施工順序、進(jìn)度等有關(guān)。靜壓樁施工中出現(xiàn)的問題也各種各樣，最常用的處理方法是提高終壓力進(jìn)行復(fù)壓。往往樁在做完靜載試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不合格后，還要增加靜載試驗(yàn)或大應(yīng)變檢測(cè)，以確定更大范圍不合格樁數(shù)量分布。有時(shí)基坑已開挖，樁頭已鑿去位置難確定，壓樁機(jī)撤出現(xiàn)場(chǎng)，復(fù)壓或補(bǔ)樁有一定困難，這就要采取其它一些措施處理不合格樁，如灌漿補(bǔ)強(qiáng)、降低樁承載力標(biāo)準(zhǔn)或擴(kuò)大承臺(tái)等。 附表一鋼筋混凝土預(yù)制樁質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)序檢查項(xiàng)目允許偏差或允許值檢查方法單位數(shù)值主控項(xiàng)目1樁體質(zhì)量檢查基樁技術(shù)規(guī)范基樁技術(shù)規(guī)范2莊位偏差見規(guī)范見規(guī)范3承載力基樁技術(shù)規(guī)范基樁技術(shù)規(guī)范一般項(xiàng)目1砂、石、水泥、鋼筋等原材料（現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制時(shí)）符合設(shè)計(jì)要求檢查出廠質(zhì)保文件或抽樣檢查2混凝土配合比及強(qiáng)度（現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制時(shí)）符合設(shè)計(jì)要求檢查稱量及查試塊記錄3成品樁外形表面平整、顏色均勻、調(diào)角深度<10mm，蜂窩面積小于總面積0.5%。觀察4成品樁裂縫（收縮裂縫或起吊、裝運(yùn)、堆放引起的裂縫）深度<20mm，寬度<0.5mm，橫向裂縫不應(yīng)超過邊長的一半裂縫測(cè)定儀，該項(xiàng)目在地下水由侵蝕地區(qū)及錘擊數(shù)超過500擊的樁長不適用5成品樁尺寸：橫截面長樁頂對(duì)角線樁尖中心線樁身彎曲失高樁頂平