浅谈静压混凝土预制桩

1 静力压桩

静力压桩压桩速度快，工艺简单易行、无噪音、震动等环境影响，只要能把桩压到要求的标高，在终压前压力反应正常，借鉴单桩竖向承载力静载荷试验提供的在地基土层类别中承载力与压桩力的比值关系数据，使该静力压桩的压力能非常直观地为分析判断桩身承载力的大小提供可靠的依据，明白无误地排除了桩基承载力欠缺的质量安全隐患。这种低耗、快速、高质量地确保桩基质量使静力压桩工艺能得以广泛的应用。

2 静力压桩的设计控制：

应对单桩承载力与压桩力比值关系变异作分析控制，设计应对最大压桩力提出预控标准，以免在压桩过大时导致断桩事故的发生。

2.1 先进行静力压桩的单桩静载试验的必要性。按“设计规范”规定，除地基基础设计等级为“丙级”外，“单桩竖向承载力特征值应通过单桩静载荷试验确定“。可见采用静力压桩先做静载试验的必要性，未做静载试验，而仅凭压桩力来推断单核桩承载力的做法是不可取的。在市开发区某两幢沿街七层框架均采用桩基础，桩长27米，采用静压式沉桩，认为能发挥静压桩以压桩力作为推断承载力依据的优势，先行压桩一幢未发现异常状况，在桩端压至要求标高时，最终压桩力基本能在3000KN左右。接着当第二幢施压时，连续压五根，当桩端已达到设计标高时，压桩力仅达前一幢的三分之一左右。该桩的承开力设计值为1450KN,于是只得暂停。经研究分析是由于地质条件属隐蔽变异所致，决定立即抽做单桩静载试验。经静载试验得出单桩竖向承载力特征值Ra后，对基础作出必要的设计变更修正。此时体会到采用静压桩先进行静载试验的必要性，否侧将会造成既延误工期又浪费资金欲速则不达的后果。

2.2 通过静载试验确定单桩竖向承载力特征Ra值与静压终止压桩力（以下简称终压力）的比值关系。静载试验不仅是单桩Ra值确定的依据，也时确定Ra值与终压力比值的关系的依据。由于高层建筑软土地基均是摩擦型桩，一般设计均提出以桩端标高控制为静压桩终压控制条件。当前各勘察、设计、施工在市场行为中，同行业偏重于竞争而缺少相互的沟通交流协调，在这种情况下，静压桩在各类土层中Ra值与压桩力的比值关系不可能借鉴相似土层、承载力、压桩机砘位、同断面桩型的数据作参考，只能通过各自工程的地质条件、设计、施工状况选择做的静载试验作对比分析方能明确，以使静压工艺中的关键问题―终压力数值的确定能得到正确的控制依据。

2.3 设计不仅要控制静压桩的桩身承载力是否符合设计要求，还要控制经设计计算确定的桩身截面尺寸和混凝土强度等级能否应压桩施工的需要。对在实际压桩时有可能发生因地质条件隐蔽变异而导致压桩力出现异常过大时，应预控提出在确保桩身混凝土强度已达到设计要求的条件下，单桩具有的最大桩压力即桩抗压能力。以免在施压过程中发生压桩力过大但桩端未达要求标高时造成的断桩质量问题。

3 静力压桩施工控制

3.1 施工测量放线的质量控制：

3.1.1 利用全站仪精确定位出轴线及桩位，操作程序为利用业主提供的规划点，先定出若干控制点，控制点用硬木桩制成，打入地下0.6米以上，控制点上用简易三角架以示醒目，通过控制点用极坐标放桩位，角度及距离等计算书由第二人复核。利用极坐标放桩位再用直角坐标复桩位是我多年桩基施工的经验，可以消除因放线引起的桩位定位错误，并在许多工程中得到验证。实际使用时，全站仪放的控制点误差不会超过2MM，但压桩过程中因压桩应力释放可能会产生挤土效应移动控制点，故每次使用控制点，均需复核控制点的准确性。

3.1.2 对测绘部门提供的坐标控制点及水准高程，必须先行检验无误后方可使用，并加以保护。

3.1.3 轴线控制桩为避免受压桩影响，宜将其置于最近桩位20米以外，并用砼保护起来。

3.1.4 水准点及轴线控制点应每隔一定时间校核一次（可在施放下一施工区域桩位前进行），以保证测量的准确性。

3.1.5 测量仪器在施工前应进行校核。

3.1.6 桩机的来回移动，挤出的土体难免会挤动已放好的桩位，因此一方面施放桩位的材料采用红色木筷，另一方面在每根桩正式压桩前必须复核桩位的正确性。

3.2 垂直度的控制：

3.2.1 桩机就位后，首先必须根据压桩机主驾驶室内的水平仪调平机身，插桩时应使桩机调到正确位置，确认对准桩位，桩身应垂直插入，桩位、桩身和桩机中心线重合，然后才能压桩。

3.2.2 压桩时用两台经纬仪对桩的垂直度进行跟踪监测，确保桩垂直度小于0.5%，以确保桩位精度及桩在施压过程中不受损伤

3.3 桩顶标高的控制：

3.3.1 送桩前应先用水准仪照准高程控制点，测定水准仪的高程，根据桩顶设计标高算得送桩的深度，再在送桩器上用红漆标好；送桩时应先检查水准仪的水泡是否居中，然后再用尺子复核送桩器上标志的尺寸是否有误，桩顶标高误差控制在-50MM至+50MM。

3.3.2 主机操作手应与水准仪操作者密切配合，听到指令立即停压。

3.3.3 在实际施工中，压桩结束后桩身向上会产生一定的反弹，所以在标高控制时考虑到预压即控制的桩顶标高要比设计桩顶标高底3~5cm。

3.4 接桩：从小应变检测结果反映，不少焊接接头存在裂缝。检点：焊接前将管桩端板口上的浮锈及污物清理干净，露出金属光泽。若上节桩与下节桩的端板有间隙，应用契型铁片全部垫实焊牢。焊接时，电流强度与所用的焊机和焊条相匹配，施焊时对称，分层、均匀、连续进行，焊缝应连续饱满。上下段桩的中心线偏差≤５mm，节点弯曲矢高不得大于桩段的０.1%且不大于２０mm。焊接后至少自然冷却８分钟再继续施工，严禁用水冷却或焊完后立即施工

4 意外情况的处理：

沉桩过程中，若发现桩身突然倾斜、压入力突变或桩身砼裂缝等异常情况时，应立即停机，及时向现场监理和建设单位驻现场代表及设计人员汇报，待研究处理后方可继续施工。

5 其它质量控制事项

5.1 压桩过程的要求：在检查桩位正确后，指挥员指挥桩机进入桩位，桩机上一名操作工用线垂对准桩位，引导指挥员指挥桩机司机精确对准桩位，一名操作工在预制桩上捆好钢丝绳，指挥员指挥吊车司机吊预制桩进入桩机夹具，桩机调平，预制桩在离地面50cm时，桩机夹具夹紧预制桩，预制桩开始对中此时因桩机反复移动，桩位标志物准确性需校正后夹具放松，预制桩插入土中30~50cm时，此时两台经纬仪交叉成90º，架在能看清桩的全长的地方，观察桩的垂直度，确保垂直度在0.5%以内，指挥员指挥桩机进行反复多次调整，调整时桩机的长船不能动，如果长船动，立刻重新用极坐标检查桩位的准确性，然后开始沉桩1.5M，极坐标检查桩位，如果不正确，拔出预制桩，填孔（注意用硬物），重新放桩位。反之继续沉桩，沉桩时桩机司机应记好每个行程油压缸读数。及时做好桩基资料，正常情况下，每三天带资料同设计沟通一下情况，如有特殊情况，立即向设计汇报，以便处理。地面人员与机上人员应密切配合，统一指挥，保证桩位对点准确。两名机操工扶持桩身对点时，应通过指挥人员传达信息，以便快捷准确地插入桩尖，如发生明显移位，应拔出桩尖，查明原因后重新对点施工。

5.2 压桩过程中我公司充分发挥全液压静力压桩机的优势，即快、中、慢三速合理调节，加快沉桩速度，当地层较软弱时，桩侧摩阻力、桩端摩阻力均小，可以采用快速法沉桩；当地层变为一般粘性土、粉土时，可采用中速法；当地层为难以沉桩的较厚粉砂层或粉土层，则采用慢速法，速度降低，但压入力却大大提高，这样可以帮助穿透该硬层。这样三种速度相辅相成，能极大提高施工效率。沉桩过程应力求连续施工，中途不得人为停止，确须停压，应尽量缩短停止时间。