静力压桩的设计及施工探讨_1

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1、静力压桩的设计及施工探讨　　摘要:本文阐述静力压桩的优点,对静力压桩的设计及施工进行探讨,提出静力压桩存在的若干问题。　　关键词:静力压桩;标准贯入试验锤击数;桩距;终压力　　近年来,随着预制桩的大力推广和使用,一种新型的静压式预制桩(简称静压桩)以其无噪音、无振动,单桩承载力较高且易控制,施工简易、效率高等特点得到广泛应用。在国家颁布的基础设计或施工规范中,静压桩被纳入预制桩类,但是,关于静压桩技术的规定大多是纲领性的,没有作较深入的论述,可操作性仍较差,尤其是广东省标准《建筑地基基础施工及验收规程》(DBJ15-201-9

2、1)中,并没有提到静压桩这种施工技术,显然规范的制订已明显滞后。在近几年来的工程实践中,静压桩作为一种新桩种,无论在设计及施工上都存在许多值得探讨的问题。　　1、工程地质条件对静压桩的影响　　预制桩是一种挤土桩,地质情况对成桩的影响很大,特别是静压桩穿透各层土质的能力。在工程地质勘察报告中,通常提供各层土质的击数,即标准贯入试验锤击数,静压桩穿透各土层的能力一般可以对照分析数值及桩机的最大压桩力来做一般判断。大量工程实践证明,静压桩尤其适用于一般粘性土、粉土、砂土、淤泥或淤泥质土,但对于地下软层深厚或者坚固的薄夹层(如密实砂层

3、、强风化、砾砂卵石层等)的地质则不适用。在工程中,经常碰到有关静压桩能否穿透砂层的问题,目前掌握到的规律大致是:静压桩一般可穿越中密以下砂层,对于密实砂层,当厚度不大(通常是小于米)时,也可以穿越。另外,施工机械的最大压桩力对静力压桩穿越砂层的能力也有很大关系,最大压桩力小于2400KN的静力压桩机,其穿越砂隔层的能力较为有限,对于砂层较厚的,现在较为常用的是采用引孔压入法,通过引孔,然后采用压桩力较大的静压桩机,可把桩压穿5-6M的中密至密实砂层,如我市已经建成的金丽花园,在5-6M深的土层下面有一层5-6M厚的砂层,就是用

4、最大压桩力为3200KN的桩机把预制压穿这一砂层,还有我市现在正在新建的图书馆桩基工程,也是采用引孔压入法,用压桩力为4000KM的静压桩机进行施工,穿越7M的密实砂层。因此,使用预制桩时必须充分考虑场地有关的工程地质条件及桩机的机型。　　2、桩端进入持力层的深度控制　　预制桩作为摩擦桩或端承桩时,桩端进入持力层的深度应满足有关规范要求,才能保证桩的设计承载力。　　多年来国内外对桩的承载力作了大量研究,也提出过不少破坏模式。值得一提的是,马耶霍夫提出的桩基破坏模式中说到:桩在土层中特别是桩底以上6-10D和桩底2-4D(D为桩

5、径)范围内,当桩破坏时,土的剪切面经过这部位的土层。所以这部分土层的性质对桩的承载力十分重要,大量实践证明,桩底上这一段土层对桩实际起着嵌固作用,对桩的侧摩阻力影响很大,而桩底这段土层则直接影响桩的端承力,因而设计选择持力层时,应注意考虑持力层之上是否有较密实或坚硬的过渡土层。若预制桩是通过软弱土层后直接到达坚硬的土层,因为软弱土层对桩的侧摩阻力(即嵌固力)很小,故必须加深桩端进入持力层的深度。保证桩的承载力达到设计要求。　　3、桩距的确定　　预制桩是挤土桩,无论采用打入式或压入式,它都需要将原来土层挤开,才能把桩压入或打入,

6、这样,原来的土层除部分被压缩外,相当一部分(特别是饱和水的土层)不能被压缩,这部分就会向地质条件较弱的方向挤压甚至引起向上隆起,在这种情况下,先压入的桩可能会被后压入的桩所影响而被抬起,从而形成“吊脚桩”。所以规范从设计上规定挤土桩的桩数较多时,桩的最小中心距不能少于。而穿越饱和软土时更应该是。因此设计选好桩型后,应首先确定桩距,然后再按上层建筑传下来的荷载进行配桩,避免把桩布得过密给施工带来较大的困难,甚至导致桩基出现质量问题。　　4、静压桩的终压力(Q)取得　　静压桩的终压力,既是静压桩施工时确定停压的标准,也是终压桩时的

7、阻力。它主要由桩端的抗冲剪阻力与桩侧土的动摩阻力组成,但不等于静压的极限承载力,结合各地区经验,它与静压桩的承载力标准(RK)存在一定的比例,关系大致如下:　　(1)、对于摩擦桩,一般以桩底标高为主要控制标准时,Q=()RK。　　(2)、对于端承桩Q=()RK。　　(3)桩长小于20M的摩擦兼端承桩Q=()RK。以摩擦为主取低值,以端承为主取高值。　　(4)桩长大于20M时:Q=()RK。以摩擦为主取低值,以端承为主取高值目前,由于国家和地方还没有制定关于静压桩终压的控沉标准、不同桩长、不同桩侧与桩端土质情况静压桩的控制标准,

8、所以在确定终压值时,结合有关施工经验是非常必要的,并不是终压值越大越好。对于长径比较大的桩来说,若终压力取值过高,由于桩周土尚未重新固结,桩侧土的约束力很小,桩顶施压过大对桩身质量和桩的接头等均有害无利,也是没有必要的。本地的做法通常是邀请勘察、设计、监理、质监等有关部门,通