靜力壓樁的設(shè)計(jì)及施工探討

1、靜力壓樁的設(shè)計(jì)及施工討論摘要:本文闡述靜力壓樁的優(yōu)點(diǎn),對(duì)靜力壓樁的設(shè)計(jì)及施工進(jìn)展討論,提出靜力壓樁存在的假設(shè)干問題。關(guān)鍵詞:靜力壓樁;標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù);樁距;終壓力近年來,隨著預(yù)制樁的大力推廣和使用,一種新型的靜壓式預(yù)制樁(簡(jiǎn)稱靜壓樁)以其無噪音、無振動(dòng),單樁承載力較高且易控制,施工簡(jiǎn)易、效率高等特點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。在國(guó)家公布的根底設(shè)計(jì)或施工標(biāo)準(zhǔn)中,靜壓樁被納入預(yù)制樁類,但是,關(guān)于靜壓樁技術(shù)的規(guī)定大多是綱領(lǐng)性的,沒有作較深化的闡述,可操作性仍較差,尤其是廣東省標(biāo)準(zhǔn)?建筑地基根底施工及驗(yàn)收規(guī)程?(DBJ15-201-91)中,并沒有提到靜壓樁這種施工技術(shù),顯然標(biāo)準(zhǔn)的制訂已明顯滯后。在近幾年來的工

2、程理論中,靜壓樁作為一種新樁種,無論在設(shè)計(jì)及施工上都存在許多值得討論的問題。1、工程地質(zhì)條件對(duì)靜壓樁的影響預(yù)制樁是一種擠土樁,地質(zhì)情況對(duì)成樁的影響很大,特別是靜壓樁穿透各層土質(zhì)的才能。在工程地質(zhì)勘察報(bào)告中,通常提供各層土質(zhì)的N63.5擊數(shù),即標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù),靜壓樁穿透各土層的才能一般可以對(duì)照分析N63.5數(shù)值及樁機(jī)的最大壓樁力來做一般判斷。大量工程理論證明,靜壓樁尤其適用于一般粘性土、粉土、砂土、淤泥或淤泥質(zhì)土,但對(duì)于地下軟層深沉或者鞏固的薄夾層(如密實(shí)砂層、強(qiáng)風(fēng)化、礫砂卵石層等)的地質(zhì)那么不適用。在工程中,經(jīng)常碰到有關(guān)靜壓樁能否穿透砂層的問題,目前掌握到的規(guī)律大致是:靜壓樁一般可穿越中密

3、以下砂層,對(duì)于密實(shí)砂層,當(dāng)厚度不大(通常是小于1.00米)時(shí),也可以穿越。另外,施工機(jī)械的最大壓樁力對(duì)靜力壓樁穿越砂層的才能也有很大關(guān)系,最大壓樁力小于2400KN的靜力壓樁機(jī),其穿越砂隔層的才能較為有限,對(duì)于砂層較厚的,如今較為常用的是采用引孔壓入法,通過引孔,然后采用壓樁力較大的靜壓樁機(jī),可把樁壓穿5-6的中密至密實(shí)砂層,如我市已經(jīng)建成的金麗花園,在5-6深的土層下面有一層5-6厚的砂層,就是用最大壓樁力為3200KN的樁機(jī)把預(yù)制壓穿這一砂層,還有我市如今正在新建的圖書館樁基工程,也是采用引孔壓入法,用壓樁力為4000K的靜壓樁機(jī)進(jìn)展施工,穿越7的密實(shí)砂層。因此,使用預(yù)制樁時(shí)必須充分考慮場(chǎng)

4、地有關(guān)的工程地質(zhì)條件及樁機(jī)的機(jī)型。2、樁端進(jìn)入持力層的深度控制預(yù)制樁作為摩擦樁或端承樁時(shí),樁端進(jìn)入持力層的深度應(yīng)滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,才能保證樁的設(shè)計(jì)承載力。多年來國(guó)內(nèi)外對(duì)樁的承載力作了大量研究,也提出過不少破壞形式。值得一提的是,馬耶霍夫提出的樁基破壞形式中說到:樁在土層中特別是樁底以上6-10D和樁底2-4D(D為樁徑)范圍內(nèi),當(dāng)樁破壞時(shí),土的剪切面經(jīng)過這部位的土層。所以這局部土層的性質(zhì)對(duì)樁的承載力非常重要,大量理論證明,樁底上這一段土層對(duì)樁實(shí)際起著嵌固作用,對(duì)樁的側(cè)摩阻力影響很大,而樁底這段土層那么直接影響樁的端承力,因此設(shè)計(jì)選擇持力層時(shí),應(yīng)注意考慮持力層之上是否有較密實(shí)或堅(jiān)硬的過渡土層。假

5、設(shè)預(yù)制樁是通過軟弱土層后直接到達(dá)堅(jiān)硬的土層,因?yàn)檐浫跬翆訉?duì)樁的側(cè)摩阻力(即嵌固力)很小,故必須加深樁端進(jìn)入持力層的深度。保證樁的承載力到達(dá)設(shè)計(jì)要求。3、樁距確實(shí)定預(yù)制樁是擠土樁,無論采用打入式或壓入式,它都需要將原來土層擠開,才能把樁壓入或打入,這樣,原來的土層除局部被壓縮外,相當(dāng)一局部(特別是飽和水的土層)不能被壓縮,這局部就會(huì)向地質(zhì)條件較弱的方向擠壓甚至引起向上隆起,在這種情況下,先壓入的樁可能會(huì)被后壓入的樁所影響而被抬起,從而形成“吊腳樁。所以標(biāo)準(zhǔn)從設(shè)計(jì)上規(guī)定擠土樁的樁數(shù)較多時(shí),樁的最小中心距不能少于3.5d。而穿越飽和軟土?xí)r更應(yīng)該是4.0d。因此設(shè)計(jì)選好樁型后,應(yīng)首先確定樁距,然后再按

6、上層建筑傳下來的荷載進(jìn)展配樁,防止把樁布得過密給施工帶來較大的困難,甚至導(dǎo)致樁基出現(xiàn)質(zhì)量問題。4、靜壓樁的終壓力(Q)獲得靜壓樁的終壓力,既是靜壓樁施工時(shí)確定停壓的標(biāo)準(zhǔn),也是終壓樁時(shí)的阻力。它主要由樁端的抗沖剪阻力與樁側(cè)土的動(dòng)摩阻力組成,但不等于靜壓的極限承載力,結(jié)合各地區(qū)經(jīng)歷,它與靜壓樁的承載力標(biāo)準(zhǔn)(RK)存在一定的比例,關(guān)系大致如下:(1)、對(duì)于摩擦樁,一般以樁底標(biāo)高為主要控制標(biāo)準(zhǔn)時(shí),Q=(1-1.3)RK。(2)、對(duì)于端承樁Q=(2.5-3)RK。(3)樁長(zhǎng)小于20的摩擦兼端承樁Q=(2-2.5)RK。以摩擦為主取低值,以端承為主取高值。(4)樁長(zhǎng)大于20時(shí):Q=(1.5-2)RK。以摩

7、擦為主取低值,以端承為主取高值。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.目前,由于國(guó)家和地方還沒有制定關(guān)于靜壓樁終壓的控沉標(biāo)準(zhǔn)、不同樁長(zhǎng)、不同樁側(cè)與樁端土質(zhì)情況靜壓樁的控制標(biāo)準(zhǔn),所以在確定終壓值時(shí),結(jié)合有關(guān)施工經(jīng)歷是非常必要的,并不是終壓值越大越好。對(duì)于長(zhǎng)徑比擬大的樁來說,假設(shè)終壓力取值過高,由于樁周土尚未重新固結(jié),樁側(cè)土的約束力很小,樁頂施壓過大對(duì)樁身質(zhì)量和樁的接頭等均有害無利,也是沒有必要的。本地的做法通常是邀請(qǐng)勘察、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、質(zhì)監(jiān)等有關(guān)部門,通過現(xiàn)場(chǎng)試樁確定詳細(xì)的終壓標(biāo)準(zhǔn)和控沉標(biāo)準(zhǔn)。5、靜壓樁的接樁工藝建筑樁基技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)說明:“樁的連接方法有焊接法、法蘭連接和硫磺膠泥錨接三種。如今,我國(guó)各地詳細(xì)要求及做法

8、不盡一樣,如上海無論是錘擊沉樁或靜力壓樁、樁身接頭一律采用焊接法。而在一些地方,絕大局部靜力壓樁均采用硫磺膠泥接頭。但是對(duì)抗震設(shè)防烈度高,樁的長(zhǎng)徑比擬大,接頭一般2個(gè)以上,硫磺膠泥的接頭施工質(zhì)量是否可靠,一直存在很大的意見分歧。從施工現(xiàn)場(chǎng)接樁工藝來看,采用硫磺膠泥的接頭方法,施工快捷,操作容易,但是對(duì)接頭較多的長(zhǎng)樁,從抗震設(shè)防角度來看,接頭質(zhì)量是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。針對(duì)這一情況,我市統(tǒng)一規(guī)定采用焊接法接頭。6、靜壓樁的施工質(zhì)量問題靜壓樁的施工質(zhì)量問題,有些在施工過程中就可表現(xiàn)出來,有些在樁基檢測(cè)和承臺(tái)開挖后才能表現(xiàn)出來。施工過程中表現(xiàn)出的主要有:樁身(頭)開裂或破碎,樁位偏移,沉樁深度不夠等。完工以

9、后才表現(xiàn)出的主要有:樁頂偏位超出標(biāo)準(zhǔn)要求,樁身缺陷或接頭松脫,靜載或小應(yīng)變?cè)囼?yàn)不合格等,這些問題有很多是在施工環(huán)節(jié)上造成的。因此施工時(shí)必須做好以下幾個(gè)方面:(1)測(cè)量放線必須準(zhǔn)確、保證樁位不偏移。(2)樁機(jī)的配重?cái)?shù)量應(yīng)保證足夠,才能確保樁端到達(dá)設(shè)計(jì)要求到達(dá)的持力層。(3)樁身強(qiáng)度在使用前應(yīng)進(jìn)展檢查,發(fā)現(xiàn)外觀不合格(彎曲、凹凸不平,嚴(yán)重崩角,有裂縫等)的樁,堅(jiān)決不用;對(duì)外觀質(zhì)量合格的樁,尚需進(jìn)展回彈抽查。(4)壓樁前應(yīng)確保樁的垂直度和樁身接頭的焊接質(zhì)量,要保證滿焊并間歇8分鐘進(jìn)展冷卻前方可開場(chǎng)壓樁作業(yè),上下樁中心必須對(duì)正,保證樁不會(huì)因偏心受壓而出現(xiàn)折樁現(xiàn)象。(5)靜壓樁施工順序應(yīng)合理安排,由于沉樁時(shí)使樁四周的土體構(gòu)造受到擾動(dòng),改變了土體的應(yīng)力狀態(tài),產(chǎn)生擠土效應(yīng);施工時(shí),可根據(jù)場(chǎng)地條件和四周環(huán)境確定施工道路,一般采用先深后淺,自中間向兩邊對(duì)稱前進(jìn),或自中間向四周進(jìn)展,盡量減少樁的擠土效應(yīng)可能產(chǎn)生的不良影響。總之,靜力壓樁作為一種新樁種,因其自身固有的優(yōu)勢(shì)而在幾年都得到了快速開展,但無論是設(shè)計(jì)理論、施工技術(shù)還是