锚杆静压桩技术综述

摘要：由于多种原因的影响，许多建筑物因基础承载力不足发生了基础倾斜等问题，锚杆桩技术是应用于建筑基础加固及纠偏中的常见技术。文章结合某住宅小区工程实践，介绍了锚

杆静压桩的加固原理，施工工艺，以及质量控制要点，最终达到了预期的建筑目标。

关键词：锚杆静压桩；建筑加固；建筑纠偏

一、锚杆静压桩沉桩机理

静压桩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一种沉桩工艺，这种压桩方法完全避免了锤击打桩所产生的振动、噪音和污染，因此施工时具有无噪音、无振动、无冲击力、无污染等优点。静压管桩的压桩是利用压桩机自重和配重做反力，以卷扬机滑轮组或电动油泵液压方式施加在桩顶或桩身上，当施加给桩的静压力与桩的入土阻力达动态平衡时，桩在自重和静压力作用下逐渐压入地基土中。

静压管桩压桩的过程也是挤土的过程，在压入过程中造成了桩周土体的复杂运动。当桩尖“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，土体对桩尖相应产生阻力。随着桩的压桩压力的增大，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(黏性土)或挤密侧移和下拖(砂性土)，桩尖下土体被向下和侧向压缩挤开，桩继续“刺入”到下层土体中，随后桩周土体继续被压缩挤开。

锚杆静压桩的工艺流程图如下所示：

二、锚杆静压桩施工过程

（一）测量定位，压桩机就位

根据基准点放线，桩位可打短钢筋并撒白灰醒目标识。桩位允许偏差值：单桩10mm，群桩20mm。

经选定的压桩机进行安装调试就位后，行至桩位处，使桩机夹持钳口中心（可挂中心线陀）与地面上的样桩基本对准，调平压桩机后，再次校核无误，将长步履（长船）落地受力。

（二）立架压桩

1．对于框架结构的建筑物，一般须在施工完四层楼面砼后，砖混结构一般须在施工完三层楼面砼后，方可开始压桩。（具体根据土层地质情况和压桩力大小由设计人员确定。）

2．压桩架可根据压桩力大小自行设计。

3．压桩架要保持竖直，压桩架应与锚杆锚紧、锚牢，施工过程中必须注意检查，随时调整。

4．桩节就位必须保持垂直，使千斤顶与桩节轴线保持在同一垂直线上，桩顶应垫30～40厚的木板或多层麻袋，套上钢帽再进行压桩。

5．压桩施工不得中途停顿，且一次压至设计标高和要求的压力值为止，一般应以此双控要求施工。

6．压力表应经有资质的单位标定合格，压桩前应提供近期检测合格证明，方可压桩。

7．施工单位应及时提供桩长、压桩力等施工记录。

（三）锚焊接桩

当桩承受水平力或拔力时，应采用焊接接头；当桩仅承受垂直压力时，可采用硫磺胶泥接头。

1．接桩锚筋应事先清刷干净和调直，锚筋长度、锚筋孔深度和平台位置均应事先检查符合设计要求后，方可接桩。

2．锚筋孔清洗后，应做到干燥、无杂质和无污染，严禁因孔深不够切割锚筋长度。

3．上节桩就位后，应将锚筋插入锚筋孔内，检合无误，间隙均匀后，将桩吊离10cm，装上硫磺胶泥夹箍，方可浇注硫磺胶泥。

4．接桩时，锚筋孔内应先灌满硫磺胶泥，并满铺10～20厚，灌注时间不得超过2分钟，立即将上节桩保持垂直放下。

5．硫磺胶泥熬制时，温度应严格控制在140℃～145℃范围，浇注时温度不得低于140℃，烧焦之硫磺胶泥不得使用。

6．严禁未熔化的硫磺胶泥碎粒、砂石、碎块或木片等杂物混进，并浇注到桩顶面上。

（四） 封桩受力

1．封桩前应经过抽检符合设计要求，并经验收合格后方可封桩。

2．封桩前必须把压桩孔内的杂物清理干净，排除积水，清理孔壁和桩面上的浮浆。

3．封桩材料必须掺有微膨胀早强外掺剂的C30砼，并予以捣实。

4．应利用锚杆与交叉钢筋焊接，以加强封口的锚固能力，使桩与承台形成一个整体，焊接长度双面焊≥5d（d为交叉钢筋直径）。

5．封桩的工作宜对称、均衡地进行。

三、施工中的常见问题――断桩和斜桩

（一）断桩

1．桩身质量差造成断桩。桩身质量差通常表现在两个方面：一是桩身制作过程中出现弯曲，压桩时夹持的集中荷载作用在该处，桩身不能承受抗弯强度导致桩向断裂；二是桩身在制作过程中，混凝土强度达不到设计要求，砂中含量大或石中有大量碎屑，使桩身局部抗压强度不够，该处受到夹持的集中荷载时也会断裂。

由于静压桩机对预制桩的外形尺寸要求严格，所以预防此类质量事故的惟一办法就是严把材料质量进场关，进场桩身必须要有合格证，对进场的预制桩还要进行外观质量检查，例如是否有弯曲，是否在吊装、运输过程中有裂纹或断裂。如果有，坚决不能用在工程中，合格的预制桩是压桩施工质量的生要保证。

2．操作工艺不当造成断桩。在压桩过程中，有时也会因为操作不当引起断桩。例如夹桩时，只夹到桩的一部分，因接触面太小，荷载又较大，桩身断裂；或配桩太长又压不进去；在截桩时用桩机强行截桩，也容易把桩的土下面部分挤断。

因此，只有提高操作人员的素质和操作技能，实行上岗证制度，保证技术措施能得到贯彻执行，操作方法规范到位，才能提高工程质量。

3．接头质量差引起断桩。桩的接头是整根桩的最薄弱处，常因接头质量不过关而发生松脱开裂的现象。静压预制桩的接桩方法通常用焊接桩和硫磺胶泥锚接桩两种。

（二）移桩

1．地下障碍物导致桩位的偏移。地下障碍通常是指地下的管网、防空洞、大石块、老基础等硬物，阻碍桩的正常下沉，常常导致桩的偏移、断裂、倾斜等。这类问题常见于老城区改建、扩建工程中，因此在老城区施工时，一定要搞清楚地下是否有管网或老基础。

2．控制点位移导致桩位偏移。轴线控制点的位移往往出现在新开发区，这类地区一般是由菜地或池塘填平而成的。其地基承载力较小，承受不了静压机高达数百吨的重量。桩机在行走时，会使土壤挤动、拱起，导致控制点的移动，或直接挤走桩位。

为避免桩位移动造成质量事故，可采取两条措施进行预防：一是桩机进场前，在施工现场满铺碎石或建筑垃圾200～400mm厚；二是保护好控制点，在静压桩机工作范围以外5～10m保留2个控制点，并在施工前对桩位多次复核后再进行压桩。

3．施工顺序不对引起桩顶位移。在压桩过程中，有时会发现已施工的桩产生横向位移，这一般是因为桩太密，压时土壤被挤，密实度很高，而向上隆起，相邻的桩一起被涌起，并挤向土壤较松一边。因此在遇到桩数多和桩距近的情况时，一定要因地制宜制定好施工顺序，采取分段压，或自中央向边缘压桩，严格按施工组织设计进行施工。

4．土方开挖不当引起桩位偏移。随着高层建筑的增加，地下室也越来越多。许多施工单位反土方开挖后发现桩位大面积偏移，偏移距离大而且偏移方向很有规律。经调查分析，发现土方开挖过程中没有按规范要求“挖土应分层进行，高差不宜过大。软土地区的基坑开挖，基坑内土面度度应保持均匀，高差不宜超过1m”、“挖出的土方不得堆置在基坑附近”、“机械挖土时必须确保基坑内的桩体不受损坏”。在土方开挖过程中，要严格按施工规范进行施工。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。