［摘要］：本文對靜壓樁的沉樁機(jī)理及施工技術(shù)進(jìn)行了分析，并且對終壓力的確定及壓抗機(jī)動(dòng)性的選擇作了討論。可供同行參考。
　　[關(guān)鍵詞]：靜壓樁；沉樁機(jī)理；施工技術(shù)
　　1靜壓法適用范圍
　　靜壓法通常適用于高壓縮性粘土層或砂性較輕的軟粘土層，當(dāng)樁須貫穿有一定厚度的砂性土夾層時(shí)，必須根據(jù)樁機(jī)的壓樁力與終壓力及土層的形狀、厚度、密度、上下土層的力學(xué)指標(biāo)、樁型、樁的構(gòu)造、強(qiáng)度、樁截面規(guī)格大小與布樁形式、地下水位高低以及終壓前的穩(wěn)壓時(shí)間與穩(wěn)壓次數(shù)等綜合考慮其適用性。
　　壓樁力大于4000kN的壓樁機(jī)，可穿越5-6m厚的中密、密實(shí)砂層。中型壓樁機(jī)（壓樁力≤2400kN)，穿越砂層的能力較有限，所以對其情況需進(jìn)行壓樁可行性判斷。
　　靜壓樁也適用于覆土層不厚的巖溶地區(qū)。在這些地區(qū)采用鉆孔樁很難鉆進(jìn)；采用沖孔樁，容易卡錘；采用打入式樁．容易打碎。只有采用靜壓樁可緩慢壓人，并能顯示壓樁阻力，但在溶洞、溶溝發(fā)育充分的巖溶地區(qū)，靜壓樁宜慎用，以及在土層中有較多孤石、障礙物的地區(qū)，靜壓樁宜慎用。
　　小型壓樁機(jī)（壓樁力≤600kN）用于壓制預(yù)制小樁，適用于在10m以內(nèi)存在持力層（如硬塑粉質(zhì)粘土層、粉土層及中密粉細(xì)砂層等）。
　　2靜壓法沉樁機(jī)理
　　靜壓預(yù)制樁主要應(yīng)用于軟土地基。在沉樁過程中，樁尖直接使土體產(chǎn)生沖切破壞，伴隨或先發(fā)生沿樁身土體的直接剪切破壞。孔隙水受此沖剪擠壓作用形成不均勻水頭，產(chǎn)生超孔隙水壓力，擾動(dòng)了土體結(jié)構(gòu)，使樁周約一倍樁徑的一部分土體抗剪強(qiáng)度降低，發(fā)生嚴(yán)重軟化（粘性土）或稠化（粉土、砂土），出現(xiàn)土重塑現(xiàn)象，從而可容易地連續(xù)將靜壓樁送人很深的地基土層中。壓樁過程中如發(fā)生停頓，一部分孔隙水壓力會(huì)消失，樁周土?xí)�發(fā)生徑向固結(jié)現(xiàn)象，使土體密實(shí)度增加，樁周的側(cè)壁摩阻力也增長，尤其是擾動(dòng)重塑的樁端土體強(qiáng)度得到恢復(fù)，致使樁端阻力增長較大，停頓時(shí)間越長擾動(dòng)土體強(qiáng)度恢復(fù)增長越多。因此，靜壓沉樁不宜中途停頓，必須接樁停留時(shí)，宜考慮淺層接樁，還應(yīng)盡量避開在好土層深度處停留接樁。靜壓樁是擠土樁，壓人過程中會(huì)導(dǎo)致樁周圍土的密度增加，其擠土效應(yīng)取決于樁截面的幾何形狀、樁間距以及土層的性能。
　　3靜壓樁施工
　　3.1樁的類型
　　用于靜壓樁施工的鋼筋混凝土預(yù)制樁有RC方樁、PC管樁、PHC管樁和PTC管樁，還有的地區(qū)采用外方內(nèi)圓空心式鋼筋混凝土預(yù)制樁。
　　3.2樁的沉設(shè)
　　靜壓預(yù)制樁的施工一般采用分段壓入、逐段接長的方法。其施工工藝為：測量定位一壓樁機(jī)就位一吊裝喂樁一樁身對中調(diào)直一壓樁一接樁一再壓樁一（送樁）一終止壓樁一切割樁頭。
　　(1)測量定位
　　通常在樁身中心打人一根短鋼筋，若在較軟的場地施工，由于樁機(jī)的行走而擠壓預(yù)打人的短鋼筋，故當(dāng)樁機(jī)大體就位之后要重新測定樁位。
　　(2)壓樁機(jī)就位
　　經(jīng)選定的壓樁機(jī)進(jìn)行安裝調(diào)試就位后，行至樁位處，使樁機(jī)夾持鉗口中心（可掛中心線陀）與地面上的樣樁于塔本對嘴，調(diào)平壓樁機(jī)后，再次校核無誤將長步唇．（長船）落地受力。
　　(3)吊裝喂樁
　　靜壓預(yù)制樁樁節(jié)長度一般在12m以內(nèi)，可直接用壓樁機(jī)上的工作調(diào)機(jī)自行吊裝喂樁，也可以配備專門調(diào)機(jī)進(jìn)行吊裝喂樁。第一節(jié)樁（底樁）應(yīng)用帶樁尖的樁，當(dāng)樁被運(yùn)到壓樁機(jī)附近后，一般采用單點(diǎn)吊法起吊，采用雙千斤（吊索）加小便擔(dān)（小橫梁）的起吊法可使樁身豎直進(jìn)人夾樁的鉗口中。當(dāng)接樁采用硫磺膠泥接樁法時(shí)，起吊前應(yīng)檢查漿錨孔的深度并將孔內(nèi)的夾物和積水清理干凈。
　　(4)樁身對中調(diào)直
　　當(dāng)樁被吊人夾樁鉗口后，由指揮員指揮司機(jī)將樁緩慢降到樁尖離地面10cm左右為止，然后加緊樁身，微調(diào)壓樁機(jī)使樁尖對準(zhǔn)樁位，并將樁壓人土中0.5-1.0m，暫停下壓，在從樁的兩個(gè)正交側(cè)面校正樁身垂直度，當(dāng)樁身垂直度偏差小于05％時(shí)才可正式壓樁。
　　(5)壓樁
　　壓樁是通過主機(jī)的壓樁油缸伸程的力將樁壓人土中，壓樁油缸的最大行程因不同型號的壓樁機(jī)而有所不同，一般為1.5-2.0m，所以每一次下壓，樁人土深度約為15-20m,然后松夾具一上升一再夾緊一再壓，如此反復(fù)進(jìn)行，方可將一節(jié)樁壓下去。當(dāng)一節(jié)樁壓到其樁頂離地面80-100cm時(shí)，可進(jìn)行接樁或放人送樁器將樁壓至設(shè)計(jì)標(biāo)高。
　　(6.)接樁
　　靜壓預(yù)制樁常用接頭形式有電焊焊接和硫磺膠泥錨固接頭。電焊焊接施工時(shí)焊前須清理接口處砂漿、鐵銹和油污等雜質(zhì)，坡口表面要呈金屬光澤，加上定位板。接頭處如有
　　孔隙，應(yīng)用鍥形鐵片全部填實(shí)焊牢。焊接坡口槽應(yīng)分3-4層焊接，每層焊渣應(yīng)徹底清除，焊接采用人工對稱堆焊，預(yù)防氣泡和夾渣等焊接缺陷。焊縫應(yīng)連續(xù)飽滿，焊好接頭自然冷卻15min后方可施壓，禁止用水冷卻或焊好即壓。硫磺膠泥錨固接頭，施工時(shí)要認(rèn)真把好質(zhì)量關(guān)。
　　(7)送樁
　　如果樁頂已接近設(shè)計(jì)標(biāo)高，而樁壓力尚未達(dá)到規(guī)定值，可以送樁。如果樁頂高出地面一段距離，而壓樁力已達(dá)到規(guī)定值時(shí)則要截樁，以便壓樁機(jī)移位。
　　靜壓樁的送樁作業(yè)可以利用現(xiàn)場的預(yù)制樁段作送樁器。施壓預(yù)制樁最后一節(jié)樁的樁頂面達(dá)到施工地面以上l.sm左右時(shí)，應(yīng)再吊一節(jié)樁放在被壓樁的頂面，不要將接頭連接起來，一直下壓直到樁頂面壓至符合終壓控制條件為止，然后將其上面的一節(jié)樁拔出來即可。此樁段仍可在以后的壓樁中使用。但大噸位≥4000kN）的壓樁機(jī)，由于最后的壓樁力和夾樁力都很大，有可能將樁身混凝土夾碎，所以不宜用預(yù)制樁作送樁器，而應(yīng)制作專用的鋼質(zhì)送樁器。送樁器或作送樁器用的預(yù)制樁側(cè)面應(yīng)標(biāo)出尺寸線，便于觀察送樁深度。
　　(8)終止壓樁
　　當(dāng)樁彼壓入土層中一定深度或樁尖進(jìn)入設(shè)計(jì)持力層一定深度，巨壓力表讀數(shù)達(dá)到預(yù)先規(guī)定值時(shí)，便可終止壓樁。
　　4絡(luò)壓力的確定及壓樁機(jī)的選擇
　　4.1終壓力的概念
　　終壓力與單樁豎向極限承載力是2個(gè)不同的概念。終壓力Pu是樁尖達(dá)到設(shè)計(jì)持力層終止壓樁時(shí)出現(xiàn)的最終靜壓力，其每次出現(xiàn)持續(xù)時(shí)間通常只有5-10，。單樁豎向極限承載力口。是沉樁結(jié)束且樁周土體產(chǎn)生固結(jié)后，樁能承受的最大荷載。因土層結(jié)構(gòu)、樁型截面、樁長、壓樁力不同，會(huì)出現(xiàn)終壓力大于或小于單樁承載力極限承載力的情況。
　　4.2終壓力的計(jì)算
　　在終壓力瞬間荷載作用下的樁身強(qiáng)度的驗(yàn)算比單樁極限承載力簡單，只要使用按圖集選用的樁，一般就無需再進(jìn)行抗震、疲勞、吊運(yùn)驗(yàn)算，而只須進(jìn)行靜力抗壓強(qiáng)度和壓曲失穩(wěn)驗(yàn)算。
　　由于樁、土的相互作用和靜壓法施工的特點(diǎn)，使樁身受終壓力壓曲的問題變得十分復(fù)雜，它主要受下列因素影響：a）樁側(cè)土的約束；b）樁的長度；c）樁露出地面的自由長度l0；d)壓樁施工送樁時(shí)，送樁器未能完全對中樁頂或壓樁施工垂直度有偏差（規(guī)范要求在0.5％之內(nèi)），故樁頂除受軸向壓力作用外，還要承受彎距和水平力。所以要考慮上述所有因素精確地計(jì)算壓曲荷載較為困難，但經(jīng)反復(fù)論證［4.5］，壓曲荷載Pct一般大于樁的極限承載力Qu，因而用簡化方法驗(yàn)算樁的壓曲是安全的。因此，《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94一1994)第55.3條和5.5.4條規(guī)定，除樁的自由長度較大的高樁承臺，樁周可液化土或?yàn)榈鼗�承載力特征值小于50kPa的地基土（或不排水抗剪強(qiáng)度小于10kPa）以外，一般不考慮壓曲的影響，即取穩(wěn)定系數(shù)φ=1.0。此規(guī)定也可用于靜壓樁終壓力作用下樁身強(qiáng)度的驗(yàn)算。
　　結(jié)合靜壓樁施工特點(diǎn)和各地、各部門的規(guī)定，先提出一種簡化方法[4]計(jì)算終壓力Pu。
　　方樁：Pu≤γφ（Apfck＋Asfyk)
　　預(yù)應(yīng)力管樁：Pu≤γφApfck－0.598Apσpc)
　　式中fck——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；
　　AP——樁身截面面積；
　　fyk——縱向鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值；
　　As——全部縱向鋼筋的截面面積；
　　σpc——混凝土的有效預(yù)壓應(yīng)力值，通常為3.6-6.0MPa;
　　φ——穩(wěn)定系數(shù)，一般情況下φ=1.0，除非出現(xiàn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94一1994）規(guī)定要考慮壓曲影響的不利情況；
　　γ——壓樁安全工作系數(shù)，γ=0.8-1.0。
　　4.3壓樁機(jī)的選擇
　　靜力壓樁機(jī)的選擇應(yīng)綜合考慮樁的規(guī)格（斷面和長度）、被穿越土層的特性、樁端土的特性、單樁極限承載力及布樁密度等因數(shù)，可通過以下途徑合理選用：
　　a）按經(jīng)驗(yàn)法選用。根據(jù)終壓控制條件選擇適用的靜壓樁機(jī)。一般情況下，壓樁機(jī)的最大壓樁力不宜小于樁的極限承載力，當(dāng)遇上砂土層或砂隔層時(shí)，宜選取大一級甚至大兩級的壓樁機(jī)。
　　b）經(jīng)現(xiàn)場試壓樁選用。特別是在厚軟土層中用最大壓樁力小于樁的極限承載力的壓樁機(jī)施工時(shí)，更需作現(xiàn)場試樁。。）按當(dāng)?shù)剡x擇壓樁機(jī)的參考表選用。
　　5壓樁施工注意事項(xiàng)
　　a)壓樁施工前應(yīng)對現(xiàn)場的土場地值情況了解清楚，做到心中有數(shù)；同時(shí)應(yīng)做好設(shè)備的檢查工作，保證使用可靠
　　b）壓樁過程中，應(yīng)隨時(shí)注意使樁保持軸心受壓，若有偏移，要及時(shí)調(diào)整。
　　c）接樁時(shí)應(yīng)保證上、下節(jié)樁的軸線一致，并盡可能地縮短接樁時(shí)間。
　　d）量測壓力等儀表應(yīng)注意保養(yǎng)、及時(shí)檢修和定期標(biāo)定，以減少量測誤差。
　　e）壓樁機(jī)行駛道路的地基應(yīng)有足夠的承載力，必要時(shí)需作處理。
　　6結(jié)束語
　　靜力壓樁法施工工藝具有噪音小、無污染、施工速度快、同時(shí)在壓樁過程中可以預(yù)估單樁承載力等特點(diǎn)，特別適用于城區(qū)建筑。隨著靜力壓樁機(jī)的不斷改進(jìn)和預(yù)制高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)的不斷提高，靜壓樁將會(huì)越來越廣泛的適用于城區(qū)建筑。
　　參考文獻(xiàn)
　　1建筑樁基技術(shù)概范（JGJ94-1994），北京；中國建筑工業(yè)出版社，1995
　　2史佩棟，實(shí)用樁基工程手冊，北京；中國建筑工業(yè)出版社，1999
　　3王離，實(shí)用樁基工程手冊[M]，北京；中國建筑工業(yè)出版社，1999
　　4黃贊，靜壓樁終壓力的確定及其意義，建筑技術(shù)，2002.33（3）
　　5沈保漢，靜壓樁.施工技術(shù).2001.30（10）