在桩基础施工中，锤击沉管灌注桩及锤击预制桩应用非常广泛，但这种施工技术所暴露出来的噪声和强烈的振动问题越来越不能为人们接受，对环境污染非常严重。因此，在人口密集的市区中，推广应用无噪声污染、无振动的静压桩施工技术是十分必要的。

 

　　液压静压桩就是通过液压静压桩机，利用其本身的重量(包括配重)作为反作用力，克服桩周土侧壁摩阻力和桩端土的阻力，将桩徐徐压入土中。

 

　　一、工程概况

 

　　鞍山市立山区危房改造双兴绿园工程，位于鞍山市立山区胜利路西侧友好小区五街坊，合同开工时间2008年3月1日，竣工时间2009年6月30日，工程为邻街商住民宅建筑，“L”型4栋17层，靠胜利路一侧为1-3层商业网点，抗震设防烈度为7级，抗震等级为二级，基础安全等级乙级，结构形式为钢筋混凝土框-剪结构，总建筑面积60174平方米。

 

　　二、工程地质和水文概况

 

　　该工程由鞍山市建筑设计研究院进行地基勘查，编写的《鞍山立山区友好五街坊危房改造岩土工程勘察报告》（工程编号：07-05）

 

　　1﹑工程地质概况

 

　　场区地层结构及岩土的物理学性质：

 

　　①杂填土：杂色，不均匀；松散，稍湿，由碎砖、碎石、砂、混凝土块和粘性土等组成。层厚1.5～4.5m。

 

　　②粉质粘土：黄褐色，可塑，饱和；含铁锰质结核；稍有光泽，无摇震反应，干强度和韧性中等。层厚3.3～5.5m。

 

　　③粉质粘土：黄褐色，硬可塑，饱和，含铁锰质核；稍有光泽，无摇震反应，干强度和韧性中等。层厚2.5～6m。

 

　　④粘土：棕褐色，硬塑，饱和，含铁锰质核；稍有光泽，无摇震反应，干强度和韧性高。层厚大于14m。

 

　　该场地基岩埋深为33.5～36米，为强风化混合花岗岩。

 

　　2﹑工程水文概况

 

　　地下水：在勘察深度范围内发现一层地下水，属上层滞水类型。稳定水位1.6～2m，由于水位高于基础，设计和施工时应考虑地下水的影响，采取必要的降水措施。地下水对混凝土无腐蚀性。

 

　　三、静压预应力混凝土管桩设计

 

　　本工程由中冶焦耐工程技术有限公司设计，基础采用桩基，桩型采用预应力高强混凝土管桩：桩-1桩型为PHC-AB500（100）-36a，单桩竖向极限承载力标准值大于4000KN；桩-2桩型为PHC-AB500（100）-25a，单桩竖向极限承载力标准值大于3000KN。混凝土强度等级C80，总数量为747根，总长度25088米。桩-1端持力层为强风化混合岩层，该层土桩端阻力特征值qpk=3500KPa，桩端全截面进入强风化混合岩层不小于0.5m。桩-2端持力层为粘土④层土，该层土桩端阻力特征值qpk=1100KPa，桩端全截面进入粘土④层不小于5m。

 

　　四、基桩的静载试验检测

 

　　1、单桩竖向静载荷试验

 

　　本工程共进行了17根桩的静载荷抗压试验，试验桩最大加荷值为4000KN。得出单桩竖向承载力特征值可采用2000KN。满足设计要求。

 

　　2、基桩低应变动力反射法检测

 

　　该工程共进行了249根桩的低应变法检测，均属于Ⅰ类桩，桩身混凝土结构完整，符合要求。

 

　　五﹑静压预应力混凝土管桩的施工

 

　　1、静压管桩施工前的准备工作

 

　　(1)静压桩机的选择

 

　　静力压桩机的选择应综合考虑桩的规格、被穿越土层的特性、桩端土的特性、单桩极限承载力及布桩密度等因素合理选用。本工程选择ZYJ500型液压静力压桩机3台。

 

　　(2)静压桩机进场后，应按施工顺序铺设轨垫，安装桩机和设备，接通电源、水源，并进行试机。

 

　　2、静压管桩施工顺序编排原则

 

　　根据桩的入土深度，应严格遵守“先密后稀、先深后浅、先长后短”的原则，若桩较密集，且距建筑物较远，场地开阔时，宜从中间向四周进行；若桩较密集，场地狭长，两端距建筑物较远时，宜从中间向两端进行。

 

　　3、静压管桩施工程序

 

　　静压管桩一般采取分段压入，逐段接长的方法，其工艺流程为：

 

　　测量定位→桩机就位→起吊预制管桩→稳桩→桩尖就位、对中、调直→压桩→接桩→再压桩→送桩(或截桩)→检查验收→转移桩机。

 

　　(1)测量定位。施工前放好轴线和每一个桩位，在桩位中心打一根短钢筋，并涂上油漆，洒上石灰粉使桩位标志明显。

 

　　(2)桩机就位。对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与地面上的桩位中心基本对准，调平压桩机后，再次校核无误，将长步履落地受力。

 

　　(3)起吊预制管桩。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。第一节桩应用带桩尖的桩，当桩被运到压桩机附近后，一般采用单点吊法起吊。

 

　　(4)稳桩。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。

 

　　(5)桩尖就位、对中、调直。微调压桩机使桩尖对准桩位，开动压桩油缸将桩压入土中1m～2m左右后停止压桩，用两台经纬仪校正桩在两个方向的垂直度。

 

　　(6)压桩。通过夹持油缸将桩夹紧，然后使压桩油缸伸程，将压力施加到桩上，压入力由压力表反映。每次压桩行程为2m。当压完第一行程后放松夹紧器装置，用压桩油缸提起夹紧器，当夹紧器到位后，再次夹紧压桩，如此循环。

 

　　(7)接桩。当下一节桩压到露出地面0.5～1.0m时，应接上一节桩。

 

　　(8)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。送桩时，上下节中心应重合。

 

　　(9)终止压桩。正常情况下按设计压桩力送桩，达到设计标高后持荷（正常压力）10min且每分钟沉降时不超过2mm后方可结束送桩，非正常情况下桩长按双控标准执行。

 

　　4、终止压桩的控制原则

 

　　(1)摩擦桩以达到桩端设计标高为终止压桩的控制条件。

 

　　(2)对长度大于21m的端承磨擦型静压桩，终压控制条件是以设计桩长控制为主，终压力值作对照。

 

　　(3)对长度为14～21m的静压桩，应以终压力满载值为终压控制条件，视土质情况决定是否进行复压。

 

　　(4)对长度小于14m的短静压桩，终压控制条件除终压力值必须达满载值以外，还必须满载连续多次复压。

 

　　5、施工过程中的质量管理

 

　　(1)管桩进场质量要求

 

　　①对管桩的外观质量要求及管桩的尺寸允许偏差见规范《预应力混凝土管桩》(03SG409)。

 

　　②管桩吊运和堆放，应遵循的原则

 

　　a、管桩的吊运过程中应轻吊轻放，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。水平吊运可采用二点起吊，吊点距桩端0.207L(L为桩长)。

 

　　b、叠层堆放时，应在垂直于管桩长度方向的地面设置2道垫木，低层最外缘应在垫木处用木契塞紧，以防流动；

 

　　(2)管桩施压规定

 

　　①第一节管桩起吊就位压入地面的垂直度偏差不得大于0.5%，。

 

　　②在施压中，桩身中轴线应重合，当桩身倾斜度超过0.5%时，应找出原因并设法纠正，当桩端进入硬土层后，严禁用移动桩架等强行回扳的方法纠偏。

 

　　(3)管桩焊接

 

　　接桩应符合现行行业标准《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-95的有关规定外。

 

　　(4)成桩的质量检查

 

　　①桩身的垂直度可以用垂球吊线的办法来量测。

 

　　②对于那些桩顶标高高于设计标高的情况，施工单位应用电锯法截去多余的桩段，而不应该用人工敲打的办法把多余的桩段敲掉。

 

　　③主要采用静荷载试验的方法来检测成桩的单桩竖向承载力，静荷载检测时一般用慢速维持荷载法，要求工程技术管理人员进行现场监督，详细记录最终沉降量和残余沉降量等。

 

　　④按桩总数的一定比例采取低应变动测的检测方法，对桩身的完整性进行检测。

 

　　六、技术与经济比较

 

　　静压桩具有较高的承载力；静压桩在施压过程中的每一时刻均能显示其压力值，也可客观地反映地层情况；可利用施工终了时的压力值来评估单桩承载力；静压管桩较之于预制桩可节约混凝土25%、节约钢筋40%～45%，节约造价25%。

 

　　七、结束语

 

　　实践证明，在市区旧城改造、建筑物密集地段、居民住宅区内，采用这种无噪声污染、无振动的静压桩施工技术，具有显著的社会效益和经济效益。