建筑施工中的锚杆静压桩技术

　　在施工场地狭小，普通压桩设备无法进场施工的条件下，可以利用已建成的建筑物自重，采用锚杆静压桩技术进行地基处理。锚杆静压桩是利用锚杆和静压桩结合形成的一种技术，具有无振动、无噪音、无污染、机械简单、操作方便、无弃土和泥浆污染、移动灵活等特点，可以在场地和空间狭窄的条件下施工，而且还可以在不中断工程进展的同时作业，所以锚杆静压桩在建筑工程中得到了广泛的运用，特别是在城市建筑工程中的应用，完好的体现此技术独特的的工作性能。 

 

 

　　锚杆静压桩是一种利用锚杆将桩分节压入土层中的沉桩工艺。锚杆可用垂直土锚或临时锚在混凝土底板、承台中的地锚。静压法施工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静压预制桩主要应用于软土地基。在沉桩过程中，桩尖直接使土体产生冲切破坏，伴随或先发生沿桩身土体的直接剪切破坏。孔隙水受此冲剪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，使桩周约一倍桩径的一部分土体抗剪强度降低，发生严重软化（粘性土）或稠化（粉土、砂土），出现土重塑现象，从而可容易地连续将静压桩送入很深的地基土层中。 

 

 

　　某建筑工程为居民住宅小区，位于市两大道路交叉口，为框架结构，建筑占地面积为21000m2，该工程基础采用桩筏与土共同作用的复合桩基。桩基础采用锚杆静压桩逆作法施工工艺。送桩深度约2m。该楼盘施工区东面紧邻旧民宅，最小距离仅约7m，西、北面分别距两大道约25m，且两大道均分布着较复杂管线。 

 

 

　　（一）桩身上抬 

 

　　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挤压上抬，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。桩身上抬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。 

 

　　（二）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，然后将管桩沿预钻孔压下去。引孔应随引随压，中间间隔时间不宜太久，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。 

 

　　（三）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，防止因高温焊缝遇水后变脆、开裂。 

 

　　（四）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。 

 

 

　　根据本工程的具体情况，从以下几个方面提出了相关的施工技术措施。 

 

　　（一）周边构筑物及管线保护措施 

 

　　考虑到静压桩施工的挤土效应，势必对周边构筑物及管线形成破坏，因此，分别在施工区的东、西、北面开挖防挤沟及施工砂井，以减少挤土及孔隙水压力对周边构筑物及管线的影响。南面为1号房位置，暂不施工且距离构筑物较远，因此不施工防挤沟及砂井。同时，合理安排施工流程，由南向北依次施工。 

 

　　（二）放样定位 

 

　　因压桩施工时土体挤压将造成周围土体的上拱、位移变形，因此，控制点设置在防挤沟以外便于操作的位置。先将每栋楼的轴线桩位全部测出，轴线控制点用木桩加铁钉固定，桩位以小钢筋作标记，场地轴线放灰线。每根桩就位前再进行桩位校正，以便检查已施工的桩对施工桩位是否挤压移位。桩顶标高控制，同样应将标高基准面引测到防挤沟以外稳固的构筑物墙体上，以防止土体挤土造成位移。送桩前先测量桩位的地面标高，计算出送桩器应进入土体的深度，做好标记，再计算出水准议相应照准的位置，在送桩器上做一标记，进行双重控制。根据施工观察，一般卸压以后，会出现约2cm的回弹量，因此，送桩时一般多送2cm。 

 

　　（三）桩机选型 

 

　　设备的选型对施工质量及效益显得尤为重要，本工程施工共投入2台静压桩机，一台为YZY―300型抱压式，一台为XJY―300型顶压式。

 

　　施工时，2、3号房使用XJY顶压桩机，45号房使用YZY抱压桩机。压桩时实际压载力不能直接读出，换算公式为：F=nPA+F0式中：F―压载力，kN；n―压桩机油缸数（YZY桩机n=2，XJY桩机n=1）；P―油缸压力表读数，MPa；A―油缸面积，mm；F0―送桩杆自重力，kN。 

 

　　（四）沉桩方法 

 

　　桩机就位后，沿喂桩器中心线吊一垂线对准桩位中心并调平，桩送入喂桩器后，再将桩尖对准桩位中心，然后拔去作为桩位标记的小钢筋头，用人工挖一小孔，作为送桩导向。送桩前，分别以2台经纬仪照准桩的2个垂直的截面中心线（施工前以墨线弹好），然后以桩的自重（或轻压）将桩压入土体约50cm，确定桩中心线及垂直度后，继续施压沉桩。整个压桩过程中，连续用2台经纬仪照准桩中心线的观察，一旦偏移及时校正，一般沿桩壁及土体间隙楔入木桩进行扶正。沉桩过程中，应控制施工速度，进尺一般不超过2m/min，并且压桩应连续进行，同一根桩的中间间歇时间不宜超过半个小时。 

 

　　（五）仪表率定极其记录 

 

　　静压桩的夹桩力、压桩力都要靠桩机操作室内的压力表来反映，因此定期率定压力表对压桩施工的质量尤为重要。每个工地施工前必须对压力表进行计量率定。施工过程中若压力表出现问题应及时更换并进行率定。压桩时，每次油缸行程和最终送桩终止，都要记录油压表读数。 

 

 

　　桩段就位后必须保持垂直，使千斤顶与桩节及压桩孔轴线重合，不得偏压施工。桩顶应垫设30～40mm厚的橡胶垫，套上钢桩帽后再进行压桩。

 

　　静压桩施工过程中，不得任意调整和校正桩的垂直度，避免对桩身产生较大的次生弯矩。静压桩穿越硬土层或进入持力层的过程中，除机械故障处，不得停止沉桩施工。 

 

　　压桩施工时不能数台压桩机同时在一个独立承台上作业。施工期间，压桩力总和不得超过该基础及上部结构的自重力，以防基础上抬造成破坏遥。 

 

　　压桩施工期间不得中途停顿，应一次到位，如必须中途停顿时，桩尖应停留在软土层中，且停歇时间不宜超过24小时。 

 

　　由采用硫磺胶泥接桩时，上节桩就位后应将插筋插入下节插筋孔。检查重合无误，间隙均匀后，将上节桩吊起10cm，装上硫磺胶泥夹箍，浇筑硫磺胶泥后立即将上节桩保持垂直放下。桩接头侧面平整光滑，上下桩面应充分粘结。待桩中的硫磺胶泥固化后，才能开始压桩施工。 

 

　　静压桩桩端进入持力层，达到综合确定的压桩力要求，但未达到设计标高时，宜保持稳压1～2分钟，稳压下沉量可根据地区经验确定。 

 

　　参考文献： 

 

　　[1]邓汉荣.锚杆静压桩改造工程中的应用[J]建筑结构.2011，39（8）. 

　　[2]张力.锚杆静压桩在建筑物纠偏与加固中的应用[J]施工技术.2012，3（9）.