一、靜壓樁沉樁機(jī)理
沉樁施工時(shí)，樁尖刺入土體中時(shí)原狀土的初應(yīng)力狀態(tài)受到破壞，造成樁尖下土體的壓縮變形，土體對(duì)樁尖產(chǎn)生相應(yīng)阻力，隨著樁貫入壓力的增大，當(dāng)樁尖處土體所受應(yīng)力超過(guò)其抗剪強(qiáng)度時(shí)，土體發(fā)生急劇變形而達(dá)到極限破壞，樁身受到土體的強(qiáng)大法向抗力所引起的樁周摩阻力和樁尖阻力的抵抗，當(dāng)樁頂?shù)撵o壓力大于沉樁時(shí)的這些抵抗阻力，樁將繼續(xù)刺入下沉。反之，則停止下沉。
壓樁時(shí)，地基土體受到強(qiáng)烈擾動(dòng)，樁周土體的實(shí)際抗剪強(qiáng)度與地基土體的靜態(tài)抗剪強(qiáng)度有很大差異。一般將樁摩阻力從上到下分成三個(gè)區(qū)：上部柱穴區(qū)，中部滑移區(qū)，下部擠壓區(qū)。施工中因接樁或其它因素影響而暫停壓樁的間歇時(shí)間的長(zhǎng)短雖對(duì)繼續(xù)下沉的樁尖阻力無(wú)明顯影響，但對(duì)樁側(cè)摩阻力的增加影響較大，樁側(cè)摩阻力的增大值與間歇時(shí)間長(zhǎng)短成正比，并與地基土層特性有關(guān)。
二、各環(huán)節(jié)對(duì)預(yù)應(yīng)力管樁的質(zhì)量控制措施
(一)施工前的質(zhì)量控制
1.場(chǎng)地的要求
施工場(chǎng)地地面要求平整，其場(chǎng)地坡度應(yīng)在10%以?xún)?nèi)。施工場(chǎng)地下的舊建筑物基礎(chǔ)在施工前應(yīng)徹底的清除，場(chǎng)地的邊界與周邊建筑物的距離應(yīng)滿(mǎn)足樁機(jī)最小工作半徑的要求，且對(duì)建筑物應(yīng)有相應(yīng)的保護(hù)措施。
2.樁機(jī)的選擇
在施工前應(yīng)檢查壓樁機(jī)型、配重是否符合設(shè)計(jì)和場(chǎng)地要求。樁機(jī)的選型一般按1.2～1.5倍管樁極限承載力取值。樁機(jī)的壓力表應(yīng)按要求檢定，以確保夾樁及壓力控制準(zhǔn)確。
4.對(duì)預(yù)應(yīng)力管樁的質(zhì)量監(jiān)控
檢查管樁砼的強(qiáng)度、鋼筋力學(xué)性能及管樁結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)報(bào)告；嚴(yán)格檢查管樁的外觀。管樁強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%，并且要達(dá)到齡期。
5.管樁樁位的測(cè)量
在施工圖中對(duì)管樁樁位進(jìn)行逐一編號(hào)，且在樁位測(cè)量定位后，要按設(shè)計(jì)圖進(jìn)行復(fù)核，監(jiān)理對(duì)樁位的測(cè)量要進(jìn)行旁站監(jiān)督，監(jiān)理單位對(duì)測(cè)量定位成果進(jìn)行檢查無(wú)誤后共同驗(yàn)收。
(二)施工過(guò)程的質(zhì)量控制
1.靜力施壓流程
定樁位→壓樁機(jī)到位→吊樁、對(duì)中(控制吊點(diǎn)、垂直度)→對(duì)中→焊樁尖→壓第一節(jié)樁→焊接接樁→壓第N節(jié)樁→送樁→終壓→移機(jī)→記錄、核查壓樁及樁基檢測(cè)相關(guān)資料。
2.施工各環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制
(1)壓樁：樁在壓入的初始階段是否垂直，是保證整根樁垂直的關(guān)鍵。在壓樁時(shí)嚴(yán)格監(jiān)控樁位偏移情況，可減少打樁時(shí)因偏心或局部受力而使樁身樁頭發(fā)生破損的機(jī)會(huì)。此外還應(yīng)注意要采用合理的壓樁順序；同一單體建筑物或群樁承臺(tái)應(yīng)先施壓場(chǎng)地中央的樁，后施壓周邊的樁。沉樁速度不能過(guò)快，當(dāng)樁尖遇到硬土層或砂層而發(fā)生沉樁阻力突然增大時(shí)，可采用忽停忽壓的沖擊施壓法。
(2)接樁：當(dāng)下節(jié)樁的樁頭距地面1～1.2m時(shí)，即可進(jìn)行焊接接樁，管樁對(duì)接前應(yīng)用鋼刷將上下端的鋼板清刷干凈，用導(dǎo)向箍引導(dǎo)就位，使上下節(jié)管樁順直后再開(kāi)始焊接，焊好后應(yīng)自然冷卻10分鐘以上方可施壓，嚴(yán)禁用水冷卻和焊接后立即施壓。
(3)終壓：終壓的技術(shù)參數(shù)一般采用雙控，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，采用以標(biāo)高控制為主、送樁壓力控制為輔或者相反，但同時(shí)也還應(yīng)視設(shè)計(jì)要求和工程的具體情況確定。
(三)施工結(jié)束后的質(zhì)量檢測(cè)
施工結(jié)束后，應(yīng)作承載力和樁身完整性檢驗(yàn)，進(jìn)行承載力檢驗(yàn)的樁應(yīng)選取有代表性或施工質(zhì)量有懷疑的樁。承載力檢測(cè)的樁數(shù)不應(yīng)小于總數(shù)的1%，樁體質(zhì)量檢測(cè)根數(shù)不應(yīng)少于總數(shù)的20%，最后復(fù)測(cè)管樁樁頂標(biāo)高，未發(fā)生浮樁現(xiàn)象然后做低應(yīng)變檢測(cè)和靜載檢測(cè)，結(jié)果要求全部合格且滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
三、常見(jiàn)問(wèn)題
(一)樁身上抬
由于靜壓樁是擠土樁，在場(chǎng)地樁數(shù)量較多，樁距較密的情況下，時(shí)常后壓的樁會(huì)對(duì)已壓的樁產(chǎn)生擠壓上抬，特別對(duì)于短樁，易形成所謂的吊腳樁。在處理上施工前應(yīng)合理安排壓樁順序，出現(xiàn)樁身上抬后一般采用復(fù)壓的辦法使樁基按正常使用，但對(duì)承受水平荷載的基礎(chǔ)要慎重。
(二)引孔壓樁的問(wèn)題
為了防止樁間的擠土效應(yīng)太大，或土質(zhì)太硬而使樁身較短，施工中往往采用引孔壓樁的工藝，即先鉆比管樁略小規(guī)格的直徑鉆孔，深度是樁長(zhǎng)的(2/3～1)L，然后將管樁沿預(yù)鉆孔壓下去。引孔應(yīng)隨引隨壓，中間間隔時(shí)間不宜大長(zhǎng)，否則孔內(nèi)積水，一是會(huì)軟化樁端土，待水消散后孔底會(huì)留有一定空隙；二是積水往樁外壁冒，削弱了樁的側(cè)摩阻力。
(三)樁內(nèi)進(jìn)水
當(dāng)樁尖有縫隙，地下水水頭差的壓力可使樁外的水通過(guò)縫隙進(jìn)入樁管內(nèi)腔，若樁尖附近的土質(zhì)是泥質(zhì)土，遇水易軟化，從而直接影響樁的承載力。對(duì)于樁靴的焊接質(zhì)量要求與端板間無(wú)間隙、錯(cuò)位，保證焊縫飽滿(mǎn)，無(wú)氣孔。焊接完成后自然冷卻10分鐘左右方可施打，因高溫焊縫遇水后變脆，容易開(kāi)裂。
(四)樁頂(底)開(kāi)裂
由于目前壓樁機(jī)越來(lái)越大，最重可達(dá)10000KN，對(duì)于較硬土質(zhì)，管樁有可能仍然壓不到設(shè)計(jì)標(biāo)高，在反復(fù)復(fù)壓情況下，管樁樁身橫向產(chǎn)生強(qiáng)烈應(yīng)力，如果樁還是按常規(guī)配箍筋，樁頂混泥土抗拉不足開(kāi)裂，產(chǎn)生垂直裂縫，為處理帶來(lái)很大困難。另一種情況就是管樁由軟弱土層突然進(jìn)入硬持力層，沒(méi)有經(jīng)過(guò)渡層，樁機(jī)油壓迅速升高，樁身受到瞬間沖擊力也容易引起樁頂開(kāi)裂。處理上事前改進(jìn)樁尖形式(圓錐形樁尖易滑)，事后用壓力灌漿把樁底破碎混凝土粘結(jié)住，適當(dāng)折減承載力設(shè)計(jì)值。
(五)基坑開(kāi)挖
由于靜壓樁逐漸用在高層建筑中，基坑開(kāi)挖不可避免。應(yīng)根據(jù)開(kāi)挖深度考慮是否需要先圍護(hù)開(kāi)挖再沉樁的方案。邊打樁邊開(kāi)挖是不可取的，先打樁后開(kāi)挖應(yīng)考慮對(duì)稱(chēng)均勻，如在中間開(kāi)挖把土堆在周?chē)蜁?huì)造成四周和中心的土體高差懸殊，同時(shí)超孔隙水壓及震動(dòng)會(huì)使管樁傾斜或折斷，所以合理制定基坑開(kāi)挖方案是必不可少的。
四、結(jié)語(yǔ)
靜壓樁的沉樁機(jī)理復(fù)雜，施工中出現(xiàn)的問(wèn)題也各種各樣，最常用的處理方法是提高終壓力進(jìn)行復(fù)壓。有時(shí)基坑已開(kāi)挖，樁頭已鑿去位置難確定，壓樁機(jī)撤出現(xiàn)場(chǎng)，復(fù)壓或補(bǔ)樁有一定困難，這就要采取其它一些措施處理不合格樁，如灌漿補(bǔ)強(qiáng)、降低樁承載力標(biāo)準(zhǔn)或擴(kuò)大承臺(tái)等。相信隨著工程實(shí)踐的不斷豐富，能為靜壓樁規(guī)程的制定提供更多的素材。
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