锚杆静压桩施工技术

锚杆静压桩施工技术（共9篇）（共9篇）

1.锚杆静压桩施工技术 篇一

静压桩施工工艺总结

1对静压桩施工的要求

1）静力压桩与锤击相比具有无噪音、无震动、无污染、安全等优点，但在饱和软粘土地区压桩与打桩一样，都可能产生超静孔隙水压力。压桩期间，应由建设单位委托有资质的监测单位对已有建筑物和管线进行跟踪动态监测。

2）要做好施工现场的排水工作，以保证在沉桩过程中场地无积水，施工用水、用电已接入到施工现场规定之处。

3）检查打桩机械设备、起重机具、压力表等。

4）压桩机安装必须按设备说明书和有关规定程序进行。

5）启动门架支撑油缸，使门架微倾15度，以便插预制桩。

6）当桩尖插入桩位后，微微启动压桩机油缸，待桩入土至50厘米时，再次校正桩的垂直度和平台的水平，然后再启动压桩机油缸，把桩徐徐压下，施工速度一般控制在2米/分钟以内即可。

7）当压桩力已达到两倍设计荷载或桩端已达到持力层时，应随时进行稳压。

8）压桩施工时，应派专人或开启自动记录设备，做好沉桩施工记录。

9）沉桩施工前，应先试桩。试桩数量不少于两根，以确定贯入度及桩长，并校验压桩设备和沉桩施工工艺及技术措施是否符合实际要求。

2静压桩施工工艺流程

静压桩施工顺序及工艺流程：测量放线→桩机就位→起吊预制桩→稳桩→压桩→接桩→送桩→检查验收→转移桩机。

3静压桩施工准备

1）施工前，场地要达到“三通一平”要求，使施工桩机设备能顺利进入施工现场。

2）熟悉施工图纸，参加设计图会审，做好施工放线工作。编好桩位号和压桩行走路线程序等各项准备工作。

3）做好现场清理地下空间障碍物工作，如旧建筑物的基础防空洞、地下管线等。

4）边桩与周围建筑物的安全距离应大于4米以上，压桩区域内的场地边桩轴线外5米范围用压路机压实。

5）为做好静压桩施工控制，必须备足必要的测量仪器。

4静压桩的验收、起吊、搬动、堆放

1）预制静压桩大多由专业厂生产供应，进场后应与监理单位共同按“预制钢筋砼方桩（04G361）”和设计图纸及《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）对静压桩进行验收，并要生产厂家提供预制方桩合格证、检测报告等有关质保资料。

2）预制桩应达到设计强度的70%方可起吊，强度达到100%方可运输。桩在起吊和搬运时，必须做到平衡，不得损坏。水平吊运可采用二点起吊，吊点距桩端0.207L（L为桩长）；一点起吊，吊点距桩端0.29L（L为预制桩长，在10米）。

3）预制钢筋砼方桩的外观质量应符合下列规定：

表面平整、密实，掉角深度不超过10毫米，局部蜂窝和掉角的缺损面积不得超过全部桩表面积的0.5%，并不得过分集中；砼的收缩裂缝深度不得大于20毫米，宽度不得大于0.15毫米，横向裂缝长度不得超过边长的1/2；桩顶与桩尖处不得有蜂窝、麻面、裂缝或掉角。

4）预制静压桩的堆放

预制静压桩的堆放场地要求平整坚实，不得产生不均匀沉陷。堆放层数不得超过4层，不同规格的桩应分别堆放在不同地方。堆放必须二点垫高、垫平、垫实。垫点为0.21L，要求垫点对齐。

5静压桩质量控制

1）静压桩沉桩时，压桩的压力要根据现场的地质条件，通过对静力触探比贯入阻力平均值和标准贯入试验N值评估沉桩的可能性，选择好压桩机械设备。2）根据地质条件，单桩竖向极限承载力以及布桩密集程度等因素，压桩机应按定额总重量配制压重，压机的重量（不含静压桩机大履和小履重量）不宜小于单桩极限承载力的1.2倍。3）油压表必须经有资质的法定检测单位鉴定，并有鉴定合格证。4）静压桩沉桩控制应按设计标高，压桩力和稳压下沉量相结合的原则，并根据地质条件和设计要求综合确定。

5）桩端进入坚硬、硬塑粘性土，中密以上粉土、砂土土层时，静压桩的压桩力为主要控制指标，桩端标高在征得设计单位同意后，可作为辅助控制指标。

6）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。

7）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。

8）压桩过程中，应检查压力、桩的垂直度、接桩间歇时间、桩的连接质量及压入深度。

9）压桩施工结束后，应做桩身的单桩竖向承载力试验和小应变检查桩身质量。10）沉桩质量控制

沉桩前，应清除周边和地下障碍物，平整场地，桩机移动范围内场地的地基承载力应满足桩机运行和机架垂直度的要求。沉桩顺序一般采用先深后浅，自中间向两边对称前进，或自中间向四周进行。桩插入土中定位时的垂直度偏差不得超过0.5%。送桩结束后，应及时用碎石或黄砂回填密实。

11）压桩过程中，不能随意中止，如因操作必须，停歇时间要短。中途停歇时间不得超过2小时，严禁中途停压造成沉桩困难。

2.锚杆静压桩施工技术 篇二

锚杆静压桩托换技术是对不满足地基承载力要求的既有建筑物地基土进行地基处理或加固的补救性托换技术。近年来,笔者承担了自治区科研项目“锚杆静压桩托换技术在广西的应用研究”,并在广西首次引进和开发锚杆静压桩托换技术,此后该技术迅速在广西各地得以应用,均取得了较好的经济效益和社会效益,该技术在广西有较大的发展前景。

1 锚杆静压桩托换技术的适用范围

锚杆静压桩托换技术适用于以下几种需要进行地基处理或基础托换的情况:

(1)由于地基不均匀沉降等原因引起的上部结构开裂或倾斜的建筑物基础加固和纠偏。

(2)建筑加层或厂房扩大。在钢筋混凝土基础上预留压桩孔、预埋锚杆,待施工完2～3层以后开始压桩。

(3)在密集建筑群中或在精密仪器车间附近建造多层建筑物。

(4)新建或扩建多层建(构)筑物需采用桩基,但不具有单独的打桩工期。

(5)桩基工程事故处理。

由于锚杆静压桩是通过抗拔锚杆提供反力,从而把预制的桩段压入土中。因此,锚杆静压桩适宜于粉土、黏性土、人工填土、淤泥质土等地基土场地,对不能提供反力(如严重开裂的建筑物)或桩需穿越不易压入的砂土地层或存在地下障碍物的地层时,一般不宜采用锚杆静压桩托换法进行加固处理。

2 锚杆静压桩设计

2.1 单桩承载力确定

锚杆静压桩的单桩竖向承载力特征值一般由现场静载荷试验确定,也可按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)和《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)中相应公式,结合相关的工程地质勘察资料,估算单桩竖向极限承载力特征值和基桩的竖向承载力设计值。单桩竖向承载力特征值应选择有代表性的工程桩,通过试桩确定。

设计最终压桩力按下式计算:

式中,Pp(L)——设计最终压桩力(kN);

L——桩设计最终入土深度(m);

Kp——压桩力系数。它与土质情况、桩材、桩面形状、压桩速度诸因素有关,可根据试验确定。在触变性黏土中,当桩长小于20m时,Kp值可取1.5;非触变性土(黄土或填土等)中,Kp值可取2;

Pak——设计单桩垂直承载力特征值(kN)。

2.2 桩的选型

锚杆静压桩的桩身材料可采用钢筋混凝土、预应力混凝土、钢材等,桩的截面形状有方形和圆形两种。桩型选择主要通过对沉桩过程中桩周土的扰动(桩的排土挤土效应)情况、场地的岩土工程特性和经济适用性条件等多方面因素对比分析确定。由于在沉桩过程中相比预制混凝土桩来说,钢管桩对桩周土的扰动更少,因此国外多数采用开口钢管桩。国内根据需要有采用开口钢管桩的,也有采用预制混凝土桩的。

桩径大小由单桩承载力以及排土挤土效应确定,桩截面不宜过大,因为截面过大势必导致桩的排土挤土效应过大,加大建筑物的附加沉降。钢管桩为圆形桩,桩径一般为150mm～250mm;钢筋混凝土桩一般采用方桩,桩的截面边长一般为200mm～300mm。

考虑到施工空间和操作方便的要求,桩段不宜过长。总体上桩段长度应考虑施工净空高度和机具情况,可采用1m、1.5m、2m、2.2m、2.5m、3m,在条件许可时,宜采用较长的桩段。

2.3 桩承台设计

基础托换工程多以原有基础作为桩承台,因此要对原有基础重新进行抗冲切、抗剪切和抗弯能力的验算,如不满足要求,应采取必要的加固措施。桩基承台厚度不宜小于350mm,其边缘距边桩边缘的距离应不小于200mm。当原有基础底板厚度小于350mm时,应在压桩孔上设置桩帽梁。

压桩孔一般应布置在墙体的内外两侧或柱子四周(见图1),并尽量靠近墙体或柱子。压桩孔的形状做成上小下大的截头锥形(见图2)。

桩与基础的连结构造,要求桩头应伸入桩基承台50mm～100mm,压桩孔内一般应采用C30级微膨胀早强混凝土,浇捣密实,以使桩与桩基承台形成一个整体。(见图3～图4)

2.4 锚杆的构造与锚固深度

锚杆可采用预先埋设和后成孔埋设。预先埋设的锚杆一般采用爪肢螺栓,有条件时可与承台钢筋焊接在一起;后成孔埋设的锚杆可采用光面直杆墩粗螺栓或焊箍螺栓。

托换工程的抗拔锚杆一般采用后成孔埋设,锚杆的直径主要由最大压桩力的大小确定。当压桩力为400kN～500kN时,锚杆可采用φ25～φ30圆钢制作,焊箍螺栓为φ6mm钢筋,其构造见图5。

锚杆的锚固深度主要由最大压桩力的大小和基础砼强度确定。当最大压桩力为400kN～500kN时,锚固深度可采用300mm～400mm(见图6)。

3 锚杆静压桩施工

3.1 压桩设备及施工工艺流程

锚杆静力压桩机设备装置,包括反力架、液压千斤顶、油压表和起重设备(见图7)。除锚杆静力压桩机外,尚应配备电焊机、切割机、熬制硫磺胶泥用的器具等。

压桩施工按下述顺序进行:(1)确定桩位→(2)开凿压桩孔、锚杆孔,埋设锚杆→(3)安装压桩架→(4)起吊桩段、就位桩孔→(5)校正桩身垂直→(6)压桩→(7)记录桩入土深度、压力表读数→(4)起吊桩段→(5)校正桩身垂直→(8)接桩→(6)压桩→(7)记录桩入土深度、压力表读数,重复(4)(5)(8)(6)(7)步骤,直至达到设计要求终止压桩。

3.2 施工变形控制

锚杆静压桩托换施工过程中的变形控制是托换设计施工最重要的环节之一。实施基础托换的建筑物结构往往已经遭受到不同程度的损害,因此,微小的变形都有可能使已受损的建筑物结构产生很大的破坏,过大的变形甚至会使托换加固失败。为保证被托换建筑物的安全,必须正确认识产生附加变形的原因,并采取有效可靠的措施,把附加沉降控制在一定的安全度之内。锚杆静压桩托换施工变形控制主要措施有几点:

(1)不使用桩头尺寸不符合规定的桩段;

(2)掌握硫磺胶泥的热物理性能;

(3)严格按施工规程执行,不图省事,对工作要有高度的责任感;

(4)做好标准化工作,为进一步提高接桩的质量和工程效益,提出在夹箍内加一封闭圈,这样夹箍不但可以重复利用,而且也能很好地防止胶泥向外流淌,保证桩端平面全部接触;

(5)压桩施工前,应做好相关准备工作;

(6)采用不卸荷封桩技术。

4 质量检测

经过锚杆静压桩托换后的地基基础,应按《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79—2002)和《建筑基桩检测技术规范》(JGJ 106—2003)有关规定对基桩质量进行检测,检测方法应采用静载荷试验。中国外运广西公司园湖路28号住宅楼、广西招生考试院住宅楼、南宁市建设委员会朝阳路办公楼和百色银海铝业1号生产线等项目静载试验结果表明,加载前后沉降量有明显的差别,卸载后地基基础明显回弹。例如,在中国外运广西公司住宅楼工程中,随机抽取5根桩做静载荷试验,其中209号桩试验结果表明,基础在最大荷载200kN的情况下,单桩承载力仍然能够承受得起,满足设计要求,地基基础加固效果显著。(见图8)

5 结语

(1)锚杆静压桩托换技术能迅速而有效地控制建筑物的不均匀沉降,确保建筑物的安全,其加固处理施工工期短,无需住户搬迁,得到了社会有关方面的广泛关注和支持,体现了较好的经济效益和社会效益。

(2)锚杆静压桩托换技术在广西的应用,使区内同行有了新的认识,了解或掌握了新技术、新知识,对该技术的进一步推广应用起到了引导和推进作用,为类似工程处理提供实践经验,具有较好的技术效益。

(3)锚杆静压桩施工作业面小,可在室内施工,且无振动、无污染、噪音小、无需养护期,压桩过程中已产生单桩承载力,可大大缩短工期,可直接测得每根桩的实际压桩力和桩的入土深度,使施工质量检验有可靠保证,可在不影响生产或使用的情况下进行作业,具有很好的环境效益。

(4)根据不同工程地质条件和工程性质,合理确定锚杆静压桩的设计与施工方案,能使加固工程取得满意的效果,桩的承载力有保证。

参考文献

[1]YBJ227—1991,锚杆静压桩技术规程[S].

[2]卢玉南.锚杆静压桩的设计与施工[J].广西土木建筑,2000(3):3～5,11.

3.浅谈静压桩施工技术 篇三

关键词：静压桩 施工技术 质量控制

一、静压桩沉桩机理

沉桩施工时，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，土体对桩尖产生相应阻力，随着桩贯入压力的增大，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（粘性土）或挤密侧移和下拖（砂土），在地表处，粘性土体会向上隆起，砂性土则会被拖带下沉。在地面深处由于上覆土层的压力，土体主要向桩周水平方向挤开，使贴近桩周处土体结构完全破坏。由于较大的辐射向压力的作用也使邻近桩周处土体受到较大扰动影响，此时，桩身必然会受到土体的强大法向杭力所引起的桩周摩阻力和桩尖阻力的抵抗，当桩顶的静压力大于沉桩时的这些抵抗阻力，桩将继续刺入下沉。反之，则停止下沉。

压桩时，地基土体受到强烈扰动，桩周土体的实际抗剪强度与地基土体的静态抗剪强度有很大差异。随着桩的沉入，桩与桩周土体之间将出现相对剪切位移，由于土体的抗剪强度和桩土之间的粘着力作用，土体对桩周表面产生摩阻力。当桩周土质较硬时，剪切面发生在桩与土的接触面上；当桩周土体较软时，剪切面一般发生在邻近于桩表面处的土体内，粘性土中随着桩的沉入，桩周土体的抗剪强度逐渐下降，直至降低到重塑强度。砂性土中，除松砂外，抗剪强度变化不大，各土层作用于桩上的桩侧摩阻力并不是一个常值，而是一个随着桩的继续下沉而显著减少的变值，桩下部摩阻力对沉桩阻力起显著作用，其值可占沉桩阻力的50～80%，它与桩周处土体强度成正比，与桩的入土深度成反比。

二、静压桩施工

（一）静压桩施工的要求

1、静力压桩与锤击相比具有无噪音、无震动、无污染、安全等优点，但在饱和软粘土地区压桩与打桩一样，都可能产生超静孔隙水压力。压桩期间，应由建设单位委托有资质的监测单位对已有建筑物和管线进行跟踪动态监测。

2、要做好施工现场的排水工作，以保证在沉桩过程中场地無积水，施工用水、用电已接入到施工现场规定之处。

3、检查打桩机械设备、起重机具、压力表等。

4、压桩机安装必须按设备说明书和有关规定程序进行。

5、启动门架支撑油缸，使门架微倾15度，以便插预制桩。

6、当桩尖插入桩位后，微微启动压桩机油缸，待桩入土至50厘米时，再次校正桩的垂直度和平台的水平，然后再启动压桩机油缸，把桩徐徐压下，施工速度一般控制在2米/分钟以内即可。

7、当压桩力已达到两倍设计荷载或桩端已达到持力层时，应随时进行稳压。

8、压桩施工时，应派专人或开启自动记录设备，做好沉桩施工记录。

9、沉桩施工前，应先试桩。试桩数量不少于两根，以确定贯入度及桩长，并校验压桩设备和沉桩施工工艺及技术措施 否符合实际要求。

（二）静压桩施工顺序及工艺流程

测量放线→桩机就位→起吊预制桩→稳桩→压桩→接桩→送桩→检查验收→转移桩机。

（三）静压桩施工准备

1、施工前，场地要达到“三通一平”要求，使施工桩机设备能顺利进入施工现场。

2、熟悉施工图纸，参加设计图会审，做好施工放线工作。编好桩位号和压桩行走路线程序等各项准备工作。

3、做好现场清理地下空间障碍物工作，如旧建筑物的基础防空洞、地下管线等。

4、边桩与周围建筑物的安全距离应大于4米以上，压桩区域内的场地边桩轴线外5米范围用压路机压实。

5、为做好静压桩施工控制，必须备足要的测量仪器。

三、施工各环节的质量控制

（一）压桩：桩在压入的初始阶段是否垂直，是保证整根桩垂直的关键。在压桩时严格监控桩位偏移情况，可减少打桩时因偏心或局部受力而使桩身桩头发生破损的机会，桩在压人1m左右后应停止压桩，再次校正桩在竖直两个方向的垂直度后继续施压。此外还应注意要采用合理的压桩顺序，一般情况下不同的桩基应先深后浅、先大后小、先长后短；同一单体建筑物或群桩承台应先施压场地中央的桩，后施压周边的桩，毗邻其它建筑物时，由毗邻建筑物向另一方施压。沉桩速度不能过快，当桩尖遇到硬土层或砂层而发生沉桩阻力突然增大时，可采用忽停忽压的冲击施压法。

（二）接桩：当下节桩的桩头距地面1—1.2m时，即可进行焊接接桩，桩对接前应用钢刷将上下端的钢板清刷干净，用导向箍引导就位，使上下节桩顺直后再开始焊接，焊接层数不得少于二层，焊缝应饱满连续，焊好后应自然冷却10分钟以上可施压，严禁用水冷却和焊接后立即施压。

（三）终压：终压标准应考虑桩型、桩长、桩周土特性、桩端土特性及单位桩竖向极限承载力标准值等因素。①当桩长﹥21m时，终压力按设计极限承载力取值②当桩长﹤21m且﹥14m时，终压力按设计极限承载力的1.1—1.4倍取得③当桩长﹤14m时，终压力按设计极限承载力的1.4—1.6倍取值。

四、静压施工常见的质量问题

静压法施工预应力桩属于挤土类型，往往由于沉桩时使桩四周的土体结构受到扰动，改变了土体的应力状态，产生挤土效应；桩机施工过程中焊接时间过长；桩的接头较多而且焊接质量不好或桩端停歇在硬夹层；施工方法与施工顺序不当，每天成桩数量太多、压桩速度率太快、布桩过多过密，加剧了挤土效应。

（一）沉桩时由于地质勘察报告中未能特别强调浅层障碍物及局部的土层分布深度和性质，导致沉桩时遇到浅部（3—4M）的老基础、大孤石，较深部（20M左右）的硬塑老粘土和非常密实砂层、沙砾石层等情况无法施工。

（二）静压桩机机械维修不及时，如液压系统漏油导致桩机支撑下滑；静压桩机自重加配重总重量大，桩机基础如不平整坚硬，沉桩过程中，桩机容易产生不均匀沉降，桩身极易发生偏移；施工中桩身不垂直，桩帽、桩身不在同一直线上；接桩时桩身、桩帽不在同一直线上；施工顺序不当，导致应力扩散不均匀；尤其是有地下室深基坑的承台相邻桩身过近过密，使先施工的一边已有也洞，再施工一面时桩身极易滑动；沉桩过程中遇到大块坚硬物，把桩挤向一侧；采用预钻孔法时，钻孔垂直偏差较大，沉桩过程又沿着钻孔倾斜方向发生偏移；桩布置过多过密，沉桩时发生挤土效应；基坑开挖方法不当，一次性开挖深度太深，使桩的一侧承受很大的土压力，使桩身弯曲变形。

（三）施工过程中由于斜桩现象的出现或桩端、送桩杆不平整导致桩端应力集中，使桩帽滑落或桩头爆裂；桩机施工压力值超高；桩机施工过程中桩机擅自移动机架进行校正桩位、桩身垂直度，导致桩身断裂；施工结束后人工凿桩野蛮施工以及桩机施工后不合理的土方开挖；桩身材料质量。

（四）施工过程中由于挤土效应可能引起局部桩身抬高。尤其是端承桩或端承摩擦桩会由此引起基础不均匀沉降。

结语：静压桩的沉桩机理非常复杂，与土质、土层排列、硬土层厚度、桩数、桩距、施工顺序、进度等有关。相信随着工程实践的不断丰富，能很好地控制静压桩的施工质量。

参考文献：

[1] 谭巍，浅PTC管桩静压施工技术

4.锚杆静压桩施工技术 篇四

⑴桩身断裂防治措施

A.桩身弯曲超过规定(L/1000且≤20mm)或桩尖不在纵轴线上的不宜使用;

B.在稳桩过程中如发现桩不垂直应及时纠正，桩压入一定深度发生严重倾斜时，不宜采用移架方法来校正，接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上，接头处应严格按照操作要求执行;

C.桩在堆放、吊运过程中，应严格按照有关规定执行，发现桩开裂超过有关验收规定时不得使用。

⑵桩顶掉角防治措施

A.桩制作时，要振捣密实，桩顶的加密箍筋要保证位置准确;桩成型后要严格加强养护;

B.压桩前应对桩构件进行检查，检查桩顶有无凹凸现象，桩顶面是否垂直于轴线，桩尖有否偏斜，对不符合规范要求的桩不宜使用，或经过修补等处理后才能使用;

C.检查桩帽与桩的接触面处是否平整，如不平整应进行处理才能施工;

D.压桩时稳压要垂直，桩顶要有衬垫，如衬垫失效或不符合要求时要更换，

⑶桩顶位移防治措施

A.由于桩尖遇障碍物，会被挤向一侧，故施工前应对桩位下的障碍物清理干净，必要时对每个桩用钎探了解。对桩构件要进行检查，不符合要求的不得使用;

B.在稳桩过程中，如发现桩不垂直应及时纠正，接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上，接头处应严格按照操作要求执行;

C.必要时可采用井点降水、砂井或盲沟等降水或排水措施;

D.压桩期间不得开挖基坑，需要压桩完毕后相隔适当时间方可开挖，相隔时间应视具体地质情况、基坑开挖深度、面积、桩的密集程度及孔隙水压力消散情况来确实，一般宜两周左右。

⑷接桩处开裂防治措施

A.接桩前，对连接部位上杂质、油污、水分等必须清理干净，保证连接部件清洁;

B.检查连接部件是否牢固、平整和符合设计要求，如有问题，必须进行修正才能使用;

5.锚杆静压桩施工技术 篇五

锚杆静压桩最早在美国是用于托换基础，近年来公司成功地应用该技术对中国外运广西公司园湖路28号2#住宅楼进行托换处理，此后并在多项地基基础加固、纠偏工程中获得成功，填补了广西地基处理技术的一项空白。锚杆静压桩托换技术与其他托换技术比较有许多优点：

(1）施工设备轻便、简单，移动方便灵活，施工时无振动、无噪音、无污染，对于场地、空间狭小，建筑物密集处的工程特别适宜。

(2）既可用于旧房地基加固和托换，又可用于新建房屋对软弱地基设计。

(3）采用锚杆静压桩加固沉裂建筑物后，能迅速制止沉降和倾斜，并可避免若采用其它加固方法引起附加沉降而造成进一步的危害，对抢救危险建筑物有独到之处。

(4）施工质量有可靠保证，单桩承载力可以根据实际情况给予提高，不必依据通常比较保守的地质资料报告中所提供的数据，具有明显的技术经济效果。

1 锚杆静压桩托换机理

锚杆静压桩托换技术是通过在基础上埋设锚杆固定压桩架，以建筑物所能发挥的自重荷载作为压桩反力，用千斤顶将桩段从基础中预留或开凿的压桩孔内逐段压入土中，再将桩与基础连接在一起，从而达到提高地基承载力和控制沉降的目的。锚杆静压桩是锚杆和静力压桩结合形成的一种桩基工艺，其组成的两大部分为抗拔锚杆和静压桩。抗拔锚杆通常是用环氧砂浆做粘合剂，并埋设于已钻好孔的钢筋混凝土基础孔中；静压桩压入土中，是利用桩要克服土体对桩的侧压力和端阻力，在桩周一定范围内出现重塑区，土的粘聚力被破坏，土中超孔隙水压力增大，土的抗剪强度降低，其侧阻力明显减小这一过程。但是压桩完成后，随着时间推移，超孔隙水压力逐渐消失，土的结构强度得到恢复，抗剪强度随之提高，侧阻力也将重新增大，桩的承载力也将发挥作用。

锚杆静压桩托换技术是对既有建筑物地基土不满足地基承载力要求而进行地基处理或加固的补救性托换技术。

2 锚杆静压桩托换技术的适用范围

锚杆静压桩托换技术适用于以下几种需要进行地基处理或基础托换的情况：

(1）由于地基不均匀沉降等原因引起的上部结构开裂或倾斜的建筑物基础加固和纠偏。

(2）建筑加层或厂房扩大。在钢筋混凝土基础上预留压桩孔、预理锚杆，待施工完2～3层以后开始压桩。

(3）在密集建筑群中或在精密仪器车间附近建造多层建筑物。

(4）新建或扩建多层（构）筑物需采用桩基，但不具有单独的打桩工程。

(5）桩基工程事故处理。

由于锚杆静压桩是通过抗拔锚杆提供反力从而把预制的桩段压入土中。因此，锚杆静压桩适宜于粉土、粘性土、人工填土、淤泥质土等地基土场地，对不能提供反力（如严重开裂的建筑物）或桩需穿越不易压入的砂土地层或存在地下障碍物的地层时，一般不宜采用锚杆静压桩托换法进行加固处理。

3 工程实例

3.1 工程概况

广西百色银海铝业有限责任公司一期100kt/a电解铝电解厂房工程于2002年建成，为广西重点工程，主厂房全长595米。厂房基础采用人工挖孔桩基础，基础置于中风化泥岩上；平台柱采用柱基，电解槽和铝母线墩采用筏基，基础置于人工压实填土地基上。项目建成后于2003年曾出现下沉和梁柱开裂，2004年经压力灌浆和碳纤维布加固后厂房沉降趋于稳定。2007年雨季过后，发现厂房平台、梁、柱开裂及下沉，电解槽和铝母线筏板基础整体下沉，室内地坪下沉、拱起，厂房内局部下沉大于200mm，病害区域面积约2500m2。该工程设计年产电解铝10万吨，日均产值800万元，如停产加固施工，经济损失巨大。

根据有关地质勘察、基础工程结构和沉降观测资料综合分析，厂房下沉的主要原因是柱、筏基础下的压实填土在地下水浸泡作用下产生软化，使压实填土的承载力和压缩模量不能满足建筑物荷载要求；而引起厂房平台、梁、柱开裂的原因则主要是桩基与柱基、筏基的不均匀沉降造成。

3.2 工程特点

(1）本工程为对已竣工投产的生产线进行基础加固，为避免停产损失，加固施工必须在维持生产线正常生产的条件下进行。

(2）厂房框架梁和构造柱由于地基不均匀沉降已产生严重开裂，基础下沉量大（局部下沉大于200mm），如何最大限度减小施工过程中的附加沉降，保证加固施工过程中厂房和生产设备安全成为本次加固工程的突出难点。

(3）工程施工作业空间狭窄，障碍物多且有高温和强磁场影响，施工条件恶劣。

3.3 加固方案确定

我公司在充分收集相关资料、全面分析论证本工程的结构特点和岩土特征的基础上，经过反复论证，确定采用锚杆静压桩托换技术对地基基础进行加固托换。根据基础平面情况，共设计锚杆静压桩358根，平均桩长12m，预计总桩长4296m。

3.4 锚杆静压桩设计

(1）单桩承载力确定

锚杆静压桩的单桩竖向承载力特征值一般由现场静载荷试验确定，也可按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)和《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)中相应公式结合相关的工程地质勘察资料，估算单桩竖向极限承载力特征值和基桩的竖向承载力设计值。单桩竖向承载力特征值应选择有代表性的工程桩通过试桩最终确定。

(2）设计最终压桩力

设计最终压桩力按下式计算：

式中：Kp——压桩力系数。它与土质情况、桩材、桩面形状、压桩速度诸因素有关，可根据试验确定。在触变性粘土中，当桩长小于20m时，Kp可取1.5；非触变性（黄土或填土等）土中，可取2.0;

Pp(L）——设计最终压桩力（kN）;

L——桩设计最终入土深度（m）;

Pak——设计单桩坚向承载力特征值（kN）。

本工程设计最终压桩力为400～500kN。

(3）桩的选型

本工程采用钢筋混凝土预制桩，桩的截面为方形，桩截面边长为200mm。考虑到施工空间小（最小处2m）和操作方便的要求，采用1500mm桩段。

(4）桩段构造设计

钢筋混凝土预制桩的受力钢筋由计算确定，桩身强度应根据压桩过程中最大压桩力和桩段吊运应力进行验算，钢筋可选用Ⅰ级钢和Ⅱ级钢，混凝土的强度不小于C30级，采用硫磺胶泥连接的钢筋混凝土桩段两端设置2～3层焊接钢筋网片，在桩的一端预埋插筋，另一端预留插筋和吊装孔（见图1）。

(5）桩承台设计

本基础托换工程以原有基础作为桩承台。因此，要对原有基础重新进行抗冲切、抗剪切和抗弯能力的验算，如不满足要求时，应采取必要的加固措施。桩基承台厚度不宜小于350mm，其边缘距边桩边缘的距离应不小于200mm。当原有基础底板厚度小于350mm时，应在压桩孔上设置桩帽梁。

压桩孔布置在墙体的内外两侧或柱子四周（见图2），并尽量靠近墙体或柱子。压桩孔的形状做成以上小下大的截头锥形（见图3）。

桩与基础的连结构造，要求桩头应伸入桩基承台50～100mm，压桩孔内采用C30级微膨胀早强混凝土，浇捣密实，以使桩与桩基承台形成一个整体（见图4、图5）。

(6）锚杆的构造与锚固深度

本托换工程的抗拔锚杆采用后成孔埋设，锚杆的直径主要由最大压桩力的大小确定，本工程压桩力为400～500kN时，锚杆采用Ф30圆钢制作，焊箍螺栓为Ф6钢筋，其构造见图6。

锚杆的锚固深度主要由最大压桩力的大小和基础砼强度确定。本工程最大压桩力为400～500kN时，锚固深度采用300～400mm（图7）。

3.5 锚杆静压桩施工

（1）压桩设备

锚杆静力压桩机设备装置如图8所示，包括反力架、液压千斤顶、油压表和起重设备。除锚杆静力压桩机外，尚应配备以下机具：电焊机、切割机、熬制硫磺胶泥用的器具等。

(2）施工工艺流程

压桩施工按下述顺序进行：(1)确定桩位—(2)开凿压桩孔、锚杆孔—埋设锚杆—(3)安装压桩架—(4)起吊桩段、就位桩孔—(5)校正桩身垂直—(6)压桩—(7)记录桩入土深度、压力表读数—(4)起吊桩段—(5)校正桩身垂直—(8)接桩—(6)压桩—(7)记录桩入土深度、压力表读数，重复以上步骤，直至达到设计要求终止压桩。

3.6 效果检验

经静载荷试验检测，单桩承载力满足设计要求；经过一年的沉降观测，厂房车间的框架梁柱和设备基础经锚杆静压桩加固处理后，基础沉降得到了有效控制，沉降己经稳定，加固效果显著，达到预期目的。

4 结语

(1）锚杆静压桩托换技术施工工作面小、可在室内施工、适应性强且无振动、无污染、噪音小，施工文明，具有良好的环境和社会效益。

(2）本加固工程在保证生产线正常生产的条件下，顺利完成了厂房车间基础的加固，经济效益十分显著，按六个月的停产损失计算，减少损失近5000万元。

(3）本加固工程成功地解决了不停产和保证施工过程中厂房及生产设备安全（把施工过程的附加沉降减小到最低限度）两项关键技术难题，具有突出的独创性和示范作用。

参考文献

[1]冶金工业部建筑研究总院.锚杆静压桩技术规范YBJ227-91[S].北京:冶金工业出版

[2]卢玉南.锚杆静压桩的设计与施工[J].广西土木建筑2000(3)25

6.锚杆静压桩施工技术 篇六

【关键词】静压桩；施工监测；安全施工

1.概况

无锡广播电视集团拟建“无锡广电传媒中心”，拟建场地位于无锡滨湖区湖滨路西侧，工程主要包括数码大厦、广播大厦及商业用房，主体建筑（数码大厦、广播大厦）19层，裙房（商业用房）2～4层，并设整体2层地下室。拟建工程位于繁华市区内，周边建筑物、道路地下管线及通信电缆密集，工程设计采用PHC-600型静压预应力管桩1000根桩，预计挤土9834m3。

由于拟建项目大量的桩基工程施工会对周围环境和桩基施工本体产生相当大的影响，为此，对拟建传媒中心桩基工程施工进行了监测工作。

2.桩基施工监测目的及方法

2.1 监测目的

建场地施工区域工程桩的数量大、密度高，大量的桩基工程施工会对周围建（构）筑物基础及管线电缆等公共设施和桩基施工本体产生相当大的影响，密集的桩基工程会导致很高的超孔隙水压力→挤土现象→桩头偏位。监测工作主要目的为桩基施工服务，实现动态观测整个打桩区域桩基、浅层及深层土体的变化情况，以便合理确定桩基施工进度，保证桩基工程的顺利施工和安全运行，保护周围建筑物基础和公共设施不受破坏。在本工程的实施过程中，考虑到地下工程中可能存在的不明确和不利因素，严格控制桩和土体的水平和垂直位移，对附近土体的变形和孔隙水压力进行分析和判断，以便在出现异常征兆时，及时调整施工工艺，确保安全。

2.2 监测方法

拟建工程场区地表下5.5～18m、28～39m为软塑粉质粘土夹饱和流塑淤泥质土及松散粉土，该类土具有高含水量、高灵敏度、流塑状、可液化等特征，在饱和软粘土内沉桩，挤土会造成桩头偏移，沉桩时大量的挤土和由此引起的超孔隙水压和可液化土在沉桩时产生液化是桩偏位的主要动力。本工程两幢主楼（高19层）密集的PHC桩在打入过程中，会使土体上隆和侧移，并在软塑粉质粘土层中产生很大的超孔隙水压力，粉土会产生液化，导致桩周土对桩的约束作用减小，主楼工程桩入土深度约45m，相当于1/2～1/3的桩长处于可流变的土层中，工程桩下部约6m长度位于（7）层硬塑粉质粘土和（8）层中密粉土中，桩尖与下部土层之间的约束关系近似为铰接，一旦上部软质粉质粘土产生塑流，桩会失稳倾斜。沉桩引起的土体内挤胀应力和超孔隙水压力较高，对已建工程基础也会产生较大影响，本工程桩基施工应避免桩偏位等不良情况的发生，因此除设计方面外还应采取有针对性的控制措施，在本工程桩基施工时无锡水文工程地质勘察院在场地内及外围布设了深层土体位移、孔隙水压力、桩顶位移、地表变形等桩基施工监测手段，对打桩过程中桩体和已有建（构）筑物及周围公共设施影响监测。

2.2.1 深层土体水平位移监测

通过测斜管来掌握桩基施工工程中引起桩周土体在某时间段不同深度处的水平位移情况。具体布置如下：两幢主楼的四周选择可能对周围环境产生最大土体位移处设置测斜管共8根，测斜孔深48m，编号：C1～C8。具体施工方法：先采用GXY-1型钻机，采用泥浆护壁钻进成孔，成孔直径108mm，在孔内埋设带轨道槽的专用测斜管，采用JJX-4系列钻孔测斜仪进行测量。

观测频率视打桩速率和打桩位置与观测孔的距离来确定。当打桩位置距观测孔位置较近，有明显影响时，按每天测斜一次，必要时增加观测次数；当打桩位置距观测孔位置较远，影响较小时，每5d测斜一次。

2.2.2 孔隙水压力观测

在打桩区域内布置一定数量的观测孔，观测打桩期间孔隙水压力变化，每组布置2只孔隙水压力计，深度分别是9m、15m。根据桩位图共布置8组观测点，总计16只孔隙水压力计，编号：K1～K8。

具体施工方法：先采用GXY-1型钻机，采用泥浆护壁钻进成孔，钻至设计深度，埋设孔隙水压力计，同一组两测点水平间距0.5m。观测与桩基施工同时进行，1～2d观测一次，在桩基施打密集处增加观测次数。当孔隙水压力趋于稳定时，观测频率相应放宽至5d测一次。

2.2.3 地面位移观测

沿每根测斜管布置一条地面位移观测剖面，以测斜管顶作为基点，在距测斜管外侧3m、10m处各布置1个地面位移观测点，在施工时对周围建筑物和场地位移进行监测，共设置8条观测剖面，具体距离根据现场周边实际空间确定，地面位移观测点编号：D1～D8。地面变形观测与钻孔测斜同步进行，1～2d观测一次。当变形趋于稳定时，观测频率相应放宽至5d测一次。

2.2.4 桩顶位移观测

根据桩位图和实际施工流向安排及现场实际施工条件，本次监测选择在北楼西段桩集中处，共布置1根桩进行桩顶水平位移及沉降观测桩，了打桩对已打入桩的影响，具体桩号及编号：Z60。

根据打桩的顺序安排观测桩，每天观测一次，并在桩基施打密集处增加观测次数。当变形趋于稳定时，观测频率相应放宽至5d测一次。

3.监测情况及资料分析

拟建传媒中心工程桩基施工自2008年1月8日开始，按先施工南楼后施工北楼、最后施工外附属设施的顺序进行，整个工程桩基施工于2008年3月10日结束，为时2个月。监测设施埋设时间为2008年1月5日～1月15日。共埋设深层土体水平位移测斜监测孔8个，单孔埋深48m；地下超孔隙水压力监测点8组，每组埋设2只监测探头，埋深分别为9m和15m；根据先埋设先观测的原则，自2008年1月8日始，部分监测点在埋设时间段内随着桩基施工的进行已开始观测。监测测量控制网于打桩过程中定期进行了校核，符合规范要求。

（1）拟建场地在桩基施工过程中对地下超孔隙水压力进行了跟踪监测，2008年2月17日场地孔隙水压力监测值先后大幅超报警值，在及时采取了施打塑料排水板及沙井等措施，至3月15日所有监测点超孔隙水压力均已回落到打桩前的初始状态。

（2）经过测斜监测，桩基施工期间场地深层土体累积水平位移变化值处于安全范围之内，符合规范要求。

（3）桩基施工期间地面位移观测点累积水平位移值在7mm左右，符合规范要求。

（4）桩顶水平位移最大2.34mm，低于报警值，符合规范要求。

（5）从各观测点的位移量分析，施工期间在桩基施工区域布设93个20～23m深的塑料排水板钻孔对孔隙水压力的消散及减小土体、桩土位移产生了良好效果。

4.结论

通过对项目组所提供的监测资料和及时采取的防范措施分析研究可知，采用深层土体位移、孔隙水压力、桩顶位移、地表变形等桩基施工监测手段是保证桩基安全施工行之有效的方法，使工程质量和安全始终处于受控状态。本次监测工作达到了为信息化施工服务的预期目的。

7.锚杆静压桩施工技术 篇七

锚杆静压桩为挤土型桩，在压桩过程中会产生挤土效应，对建筑物造成影响，锚杆静压桩压桩过程中，由于压桩时使桩周土体形态结构受到扰动，靠近桩端土体会发生极限破坏，土壤“液化”形成塑性流动状态，相当于桩体积的土体向四周排挤，使桩周土体发生变化[1]。随着桩身不断楔入土体，改变了土体的应力状态，使周围土体的挤压应力明显增加。当桩周土体为饱和软性粘土土时，此时桩土位移变化主要表现为径向位移，桩尖和桩周一定范围内的土体受到不排水剪切以及很大的水平挤压[2]，桩周土体接近于“非压缩性”，产生较大的剪切变形，形成具有很高孔隙水压力的扰动重塑区降低了土的不排水抗剪强度，促使桩周邻近土体因不排水剪切而破坏，与桩体积等量的土体在压桩过程中向桩周发生较大的侧向位移和隆起。

在地基基础附近的土体是向上隆起，而在地基地表面以下较深层土体，由于覆盖土层压力作用不能向上隆起，就向水平方向挤压。群桩施工中的叠加作用，会使已压入桩产生较大侧向位移和上浮。桩群越密，土的水平位移也将越大。特别是在饱和粘性土地基中压入大批的桩时，桩周土体会产生比较大的应力以及位移[3]。由于粘性土体的渗透系数小，引起的超孔隙水压力消散慢，以及压桩产生的土体垂直位移和水平位移，对邻近建筑物会造成一定程度的影响。另外，由于压桩时桩周土体产生侧向位移，可能会使先施工的桩位发生变化，造成桩体倾斜，严重影响桩基承载力，会造成桩位向临空面移动，引起桩基偏移，从而造成建筑物的倾斜。

2 静压桩挤土效应理论分析

锚杆静压桩的挤土效应与一般挤土桩不尽相同，是在桩周土体有竖向荷载作用下进行压桩的，压桩是一个行进性过程，属于三维压桩动态分析问题。本文以小孔扩张理论和静力学分析法为基础，同时结合考虑竖向荷载影响作用，用理论计算的形式分析锚杆静压桩挤土形态。

2.1 静压桩桩周土体应力平衡方程

2.1.1 计算模型

假定在无限土体中扩张出一个半径为a的小孔时，在小孔四周形成一个应力影响区，并且周围土体有均布的竖向荷载作用，如图1和图2所示。

2.1.2 弹性状态下桩周土体应力方程

取一微小几何单元体作为研究对象，如图3。

由Boussinesq公式进行积分，可求得平面弹性状态下土体应力值如下：

式中,r为所求应力点与桩中心线的距离；b为对应图1的厚壁圆筒模型的外径；a为静压桩的初始半径,

故在平面弹性状态下，总应力

2.2 静压桩桩周土体塑性区半径公式推导

依据Coulomb-Mohr强度屈服准则

式中,c为土体的内聚力；φ为土体的内摩擦角。

当土体达到弹性极限状态，但是尚未出现塑性区时，此时径向应力q=qe,

在弹性区与塑性区交界处半径为R，将式（5）代入式（2），可得

根据假设条件，压桩后原孔扩张的面积应该与弹性区和塑性区面积变化相同，可以得到以下关系式：

式中,Δ为塑性区平均体积应变。将上式展开得到

根据土体体积不可压缩的假定，有εr+εθ+εh=0

联立式(1)、式(6)、式(8),得到

进一步简化得到

将式（9）代入式（7）整理得到

式中,K为刚度指标，反映了剪切模量G与土体的初始剪应力的比值。

2.3 土体参数变化对桩周塑性区半径影响分析

从式（10）可以看出，压桩后的塑性半径与桩周土的泊松比、压缩模量、内摩擦角、黏聚力、桩周土的水平初始应力及桩周土的塑性体积应变Δ有关。当以上参数确定时，桩周土的塑性半径与桩的半径比值R/a成正比的关系。当土体内柱孔扩张时，由于土体参数的变化，将由此影响土体塑性区半径结果。

根据公式（10）推导得到的解析解，讨论分析在不同的土体参数下，桩周土体塑性区半径的计算结果，参数变化对塑性区半径R的影响。

基本参数值取：内聚力C=15kPa，弹性模量E=800kPa，摩擦角φ=15°，泊松比ν=0.45，桩径a=0.15m。同时取计算深度h=10m，当研究某一参数变化时，其它参数都按此取基本值进行计算。土体参数变化对计算结果的影响见表1。

图4至图7是土的参数变化对塑性区半径的影响曲线，由图可以看出：塑性区半径随着土的凝聚力c的增大而减少，随着土的弹性模量E的增大而增大，随着摩擦角φ的增大而减少，随着泊松比ν的增大而减少，同时这些参数对塑性区半径影响不大。

计算出桩周土的塑性区半径，从塑性区半径与刚度比关系的分析不难理解，由于管桩的桩距如果太小，桩间土有可能全部进入塑性状态，土的强度因扰动反而降低。所以，塑性区半径的分析，可以为合理安排锚杆静压桩的压桩施工顺序及采取合理措施减少压桩施工对建筑物的影响提供指导，具有较强的工程实用价值。

3 减少锚杆静压桩挤土效应的预防措施

3.1 设计方面措施

疏桩设计是对建筑物按传统桩基设计确定的桩的数量与间距进行精减来疏布。采用疏桩设计，不仅能充分发挥各单桩及桩间土的承载力，而且可大大减少人土桩数。通过增大桩间距，减少土体剪切破坏，避免浅层土体隆起，并可以有效避免群桩挤土对周围环境产生的影响。

3.2 施工方面措施

1)预钻孔取土。是在设计桩位之间或桩的四周取土，采用这种措施相当于增加了塑性区内土的体积压缩变形，减少了桩入土置换土的体积。预钻孔的直径一般不大于桩径的2/3，深度不大于桩长的2/3，钻孔后置入预制桩体。预防挤土效应效果较明显。

2）设防挤沟[5]。为减小桩群对周围环境的影响，可在桩群与受影响建筑物之间开挖防挤沟，其宽度一般为1.2m～2.5m。这种方法只能消除对土体浅层挤压作用，对于减少地面表层的位移效果较好。

3）合理安排压桩顺序。为减少桩区内挤土效应可采用以下几种压桩顺序：(1)由中间向四周压桩，此方法可在一定程度上消除压桩后应力重分布而造成的中部桩基沉降，施工作业较为方便，缺点是对内部桩位有影响；(2)二次循环压桩，此方法是桩机分两次循环进行压桩，边桩尽可能在第一次循环中沉入，这样可大部分消除内部桩位位移，缺点是增加桩机移动距离，降低工效。

4）控制压桩速度及时间。控制压桩速率的目的，是控制孔隙水压力急剧增大。采用间歇时间压桩法，即压一定数量桩后，再停一下。从减少影响的角度出发，每天压桩数量越少越好，可以避免短期内土壤孔隙水压力急剧增长，给孔隙水压力的消散留有一定的时间，但施工时应依据工程实际情况进行协调和处理。

3 工程应用实例

某18层框架-剪力墙住宅楼采取人工挖孔灌注桩基，当初施工时桩基未进入设计时所需达到持力层，致使地基沉降不均匀，造成建筑物向南出现较大的倾斜，已不满足对建筑物安全要求，为保证该建筑物的安全正常使用，应对该建筑物桩基进行加固处理。经方案选取和论证，决定采用锚杆静压桩对基础进行加固处理，本工程设计390根型号PHC-300-70A的高强预应力混凝土管桩，桩身混凝土强度为C80。依据补勘资料及工地实际情况，工程采取的有效预防锚杆静压桩挤土效应的措施如下所述。

1)对压桩的压力和桩长的设计进行控制，且主要以控制压桩压力为主，同时要求进行试桩来确定最终压桩力，以及合理地调整桩长，满足设计要求。

2)局部桩位钻孔掏土，竖向掏土时采用钻机配合洛阳铲人工掏土，利用预留的压桩孔进行掏土，掏土时进入淤泥层，且孔深一般为1.5m。同时，在建筑物的四周设置沉降倾斜观测点进行监测。

3)合理安排压桩施工顺序。施工时，建筑物最南侧的锚杆桩，随压随封，桩顶铰接固定，压桩采取间隔式压桩。施工建筑物中间部位的锚杆桩时，压完后暂时不封桩，采取二次循环方式压桩，经过沉降观测，建筑物北侧下沉速率良好，达到预期目标；依次由北向南完成剩余锚杆桩压桩施工，也是压完暂不封桩。将所有剩余的锚杆静压桩均按由北向南的顺序进行压桩施工，先将桩压入持力层以内50cm左右，待全部桩均达到这一深度后，再采取多台设备同时将所有桩压送至设计所到位置。

4)有效控制压桩速度。本工程采用4组压力架同时进行压桩，随着大量锚杆静压桩的不断压入，根据监测的数据适当调整压桩速度，由最初每台桩机日压入14根，逐渐减到日压人2根，单根压桩速率也逐步由最初60 cm/min降到5crn/min～10 cm/min。

整个压桩过程持续90d，通过沉降倾斜监测，建筑物各倾斜观测点最大倾斜值小于3‰，工程施工质量满足施工规范要求和国家验收评定标准合格等级。

4 结语

1)进行理论分析时，对桩周土体进行了简化，假定土体服从Coulomb-Mohr强度屈服准则，使本文的理论推导结果应用范围受到限制，解析解答是在假定沿桩身纵向上的压力不变的基础上得到的，这与桩实际受力情况有一定的出入。用圆孔扩张理论对沉桩挤土效应进行了分析，得到了桩周土体的塑性区半径公式解答，对综合研究静压管桩沉桩过程中产生的挤土效应，提供了一种新的思路。

2)建筑物基础加固施工过程中，要充分考虑挤土效应对建筑物可能造成的影响，根据工程实际情况，提出归纳挤土效应的综合预防措施，并应用于工程实践中，解决了工程中的实际问题，可作为以后类似工程的参考。

参考文献

[1]陈文,施建勇,龚友平,等.饱和黏土中静压桩沉桩机理及挤土效应研究综述[J].水利水电科技进展,1999,6(3):38-41.

[2]鹿群.成层地基中静压桩挤土效应及防治措施[D].杭州:浙江大学,2006.

[3]罗战友.静压桩挤土效应及施工措施研究[D].浙江大学,2004.

[4]张友权,金伟江.锚杆静压桩挤土效应计算[J].西部探矿工程,2007(2):6-9.

[5]张志红.软土地基中压桩的挤土效应及其防治措施[J].土工基础,2004,18(2):18-20.

8.锚杆静压桩施工技术 篇八

锚杆静压桩是对既有建筑物地基因不满足地基承载力要求而进行地基处理或地基加固的补救性托换技术, 同时对倾斜的建筑物又可进行纠偏, 加固后地基变形较小, 在许多地区和工程中得到了推广应用, 取得了良好的技术、经济和社会效益。

1 工程概况

某地1#高层住宅楼东北角加建两层框架小楼, 占地面积3m×6.6m, 建筑高度7.2m, 基础埋深1.5m。由于1#住宅楼有地下室, 地下室基地标高-4.600m, 该两层框架小楼坐落于回填土上, 在雨水的浸泡下, 该建筑物向东倾斜, 倾斜率到达19‰, 被确认为危房。从现场观察来看, 该建筑物梁、板、柱情况良好, 无裂缝发生, 经技术方案比较, 现采用锚杆静压桩对该建筑进行纠偏并对基础进行加固。本文通过实际工程案例, 详述锚杆静压桩的工作原理、设计要点及施工注意事项。

2 纠偏方案选择及加固设计

2.1 纠偏方案选择

对于既有建筑物地基纠偏的处理, 目前大致可分为两大类, 即迫降纠偏法和顶升纠偏法, 结合本工程场地的工程地质、建筑物基础形式和上部结构的刚度条件等实际情况, 本工程采用压桩反力顶升纠偏法, 结合本工程即锚杆静压桩纠偏。

2.2 锚杆静压桩纠偏工作原理

锚杆静压桩将压桩反力架通过锚杆与建筑基础相连接, 在压桩过程中, 利用安装在压桩反力架下的千斤顶, 借助建筑物自重提供的压桩反力, 把预制短桩逐节压入土层, 当压入的桩达到预定的深度和拟定的承载力时, 再用微膨胀早强混凝土将压桩孔与建筑物基础连接, 这样就使压入的桩能够承担建筑物荷载或者与原有基础共同承担建筑物的荷载, 从而达到提高基础承载力的目的。而利用锚杆静压桩纠偏, 则是在提高承载力的基础上增大压桩反力, 当压入的桩达到一定深度后, 桩不再被压入, 建筑被抬升, 抬升到设计标高后, 建筑物基础下空隙用无收缩自密实高强无机灌浆料填充密实, 从而达到建筑纠偏的目的。

2.3 锚杆静压桩纠偏设计

结合本工程实际特点, 该建筑物结构形式单一, 且结构单方向跨度较小, 采用一端顶撑的方法来实现建筑物纠偏 (如图1 所示) 。又因该建筑物基础上部无配筋, 在反力作用下, 基础上部受拉, 对基础整体性影响较大, 故结合实际工程特点, 把反力架形式改为如图2 所示。

计算上部建筑物总荷载为560k N, 则纠偏用静压桩单桩竖向承载力需大于280k N, 考虑到基础与地基之间存在吸附力, 设计其单桩极限承载力为300k N。本工程设计锚杆静压桩为摩擦端承桩, 通过公式 (1) 可估算出所需桩长。

本工程所用桩径200mmx200mm, 估算所得设计桩长10.5m。待千斤顶快压到设计强度时, 缓慢增加千斤顶进程, 建筑物被提升到设计标高后继续提升10~20mm, 千斤顶持荷静待24h后, 观察建筑物标高, 若建筑物标高回落低于设计标高, 则继续提升建筑物重复以上工作, 若建筑物标高回落较小且依然高于设计标高, 则缓慢减小千斤顶行程, 使建筑物达到设计标高。建筑物基础与地基之间的缝隙用无收缩自密实高强无机灌浆料填充密实。

2.4 锚杆静压桩基础加固设计

建筑物纠偏完成后按照图3 所示桩位平面图对建筑物基础进行加固。

本工程所用基础加固桩径100mmx100mm, 该建筑物共布置桩12根, 单桩承载力设计值, 即75k N, 利用上面公式 (1) 计算后, 锚杆静压桩基础加固桩长为6m.

3 静压桩纠偏施工工艺

(1) 放线定位, 选取合适纠偏桩位; (2) 制作并固定反力架; (3) 桩机就位、起吊预制桩; (4) 稳桩并压桩、接桩压桩; (5) 结合测量仪器提升建筑物高于设计标高; (6) 桩入土深度稳定后调整建筑物到时设计标高; (7) 原建筑物基础下灌注混凝土至密实; (8) 卸荷并封桩。

4 结论

利用锚杆静压桩对建筑物进行纠偏及地基加固是可行的, 且在加固过程中无振动, 无噪音, 操作场地小, 设备简单, 操作方便, 使用范围广, 应用前景广阔。

参考文献

[1]JGJ 94-2008, 建筑桩基技术规范[S].

[2]徐醒华, 付兆明, 伍锦湛.锚杆静压桩在建筑物基础加固中应用[J].建筑结构, 20014, 12.

[3]杜雄舜, 李灿灿.锚杆静压桩在某危房住宅纠偏加固中的应用[J].上海建设科技, 2006, 2.

9.浅析静压桩施工技术及安全管理 篇九

关键词：静压桩,机理,施工,安全管理

1 静压桩沉桩机理

沉桩施工时, 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, 土体对桩尖产生相应阻力, 随着桩贯入压力的增大, 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 (粘性土) 或挤密侧移和下拖 (砂土) , 在地表处, 粘性土体会向上隆起, 砂性土则会被拖带下沉。由于较大的辐射向压力的作用也使邻近桩周处土体受到较大扰动影响, 此时, 桩身必然会受到土体的强大法向抗力所引起的桩周摩阻力和桩尖阻力的抵抗, 当桩顶的静压力大于沉桩时的这些抵抗阻力, 桩将继续刺入下沉。反之, 则停止下沉。

粘性土中, 桩尖处土体在扰动重塑、超静孔降水压力作用下, 土体的抗压强度明显下降。砂性土中, 密砂受松驰效应影响土体抗压强度减少, 松砂受挤密效应影响土体抗压强度增大, 在成层土地基中, 硬土中的桩端阻力还将受到分界处粘土层的影响, 上覆盖层为软土时, 在临界深度以内桩端阻力将随压入硬土内深度增加而增大。下卧为软土时, 在临界厚度以内桩端阻力将随压入硬土的增加而减少。

一般将桩摩阻力从上到下分成三个区:上部柱穴区, 中部滑移区, 下部挤压区。施工中因接桩或其它因素影响而暂停压桩的间歇时间的长短虽对继续下沉的桩尖阻力无明显影响, 但对桩侧摩阻力的增加影响较大, 桩侧摩阻力的增大值与间歇时间长短成正比, 并与地基土层特性有关, 因此在静压法沉桩中, 应合理设计接桩的结构和位置, 避免将桩尖停留在硬土层中进行接桩施工。

2 静压桩施工

2.1 桩的类型

用于静压桩施工的钢筋混凝土预制桩有RC方桩、PC管桩、PHC管桩和PTC管桩, 还有的地区采用外方内圆空心式钢筋混凝土预制桩。

2.2 桩的沉设

静压预制桩的施工一般采用分段压入、逐段接长的方法。其施工工艺为:测量定位—压桩机就位—吊装喂桩—桩身对中调直—压桩—接桩—再压桩— (送桩) —终止压桩—切割桩头。

2.2.1 测量定位

通常在桩身中心打入一根短钢筋, 若在较软的场地施工, 由于桩机的行走而挤压预打入的短钢筋, 故当桩机大体就位之后要重新测定桩位。

2.2.2 压桩机就位

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。

2.2.3 吊装喂桩

静压预制桩桩节长度一般在12米以内, 可直接用压桩机上的工作调机自行吊装喂桩, 也可以配备专门调机进行吊装喂桩。当接桩采用硫磺胶泥接桩法时, 起吊前应检查浆锚孔的深度并将孔内的夹物和积水清理干净。

2.2.4 桩身对中调直

当桩被吊入夹桩钳口后, 由指挥员指挥司机将桩缓慢降到桩尖离地面10cm左右为止, 然后加紧桩身, 微调压桩机使桩尖对准桩位, 并将桩压入土中0.5~1.0m, 暂停下压, 在从桩的两个正交侧面校正桩身垂直度, 当桩身垂直度偏差小于0.5%时才可正式压桩。

2.2.5 压桩

压桩是通过主机的压桩油缸伸程的力将桩压入土中, 压桩油缸的最大行程因不同型号的压桩机而有所不同, 一般为1.5~2.0m, 所以每一次下压, 桩入土深度约为1.5~2.0m, 然后松夹具—上升—再夹紧—再压, 如此反复进行, 方可将一节桩压下去。

2.2.6 接桩

静压预制桩常用接头形式有电焊焊接和硫磺胶泥锚固接头。电焊焊接施工时焊前须清理接口处砂浆、铁锈和油污等杂质, 坡口表面要呈金属光泽, 加上定位板。接头处如有孔隙, 应用锲形铁片全部填实焊牢。焊接坡口槽应分3~4层焊接, 每层焊渣应彻底清除, 焊接采用人工对称堆焊, 预防气泡和夹渣等焊接缺陷。

2.2.7 送桩

如果桩顶已接近设计标高, 而桩压力尚未达到规定值, 可以送桩。如果桩顶高出地面一段距离, 而压桩力已达到规定值时则要截桩, 以便压桩机移位。

静压桩的送桩作业可以利用现场的预制桩段作送桩器。施压预制桩最后一节桩的桩顶面达到施工地面以上1.5m左右时, 应再吊一节桩放在被压桩的顶面, 不要将接头连接起来。

3 静压管桩施工过程的安全管理

必须根据安全管理的有关规定建立健全项目的各有关管理制度, 在项目内部落实安全管理责任制, 建立考核制度, 实施奖罚措施, 以及前面已提及的桩机资质及特种作业上岗证等必须齐全。除此之外, 还必须注意以下几个事项:

1) 起重机作业前, 应对转动部位进行润滑, 检查部件紧固程度, 钢丝绳是否磨损。2) 起重臂下严禁站人, 重物停在空中时驾驶员不得离开操作室。3) 起重范围不得超过起重性能规定的指标, 起重机吊桩进入夹持机构, 压桩开始之前, 必须在起重机、卷扬机构放松起吊的钢丝绳、吊钩脱离后方可压桩, 以免拉断钢丝绳和拉弯起重机吊臂。4) 接桩时焊接用的各种气瓶应作标识, 气瓶要距离明火点10m以上, 气瓶间距必须大于5m, 气瓶必须加防震圈和防护帽, 气瓶使用和存放时严禁平放或倒放。5) 停止作业时, 短履需运行到桩机中间位置, 停落在乎整地面上, 其余油缸回程缩进。切断电源, 操作人员方可离开桩机。6) 施工完毕的桩的桩头上面要加盖, 以防行人或杂物等掉陷。

4 结论

虽然目前静压管桩工程实践经验尚不够丰富, 但随着静压管桩技术的广泛应用和发展, 以及人们对静压管桩的理论研究和工程实践经验的不断积累, 相信静压管桩技术应用水平将会不断地得到提高。

参考文献

[1]陈飞, 鄢泰宁, 卢春华.静压高强度预应力混凝土管桩施工技术[J].地质科技情报, 2005.