建筑结构指导：静压桩施工技术综述

简介
静压法施工是利用静力打桩机以自身重量和桩架上的配重作为反作用力，将预制桩压入土中的沉桩过程。早在20世纪50年代初，我国沿海地区就采用了静力压桩法。80年代，随着打桩机械的发展和环保意识的增强，进一步普及。到了90年代，打桩机系列化，6800KN打桩力的打桩机问世。他们不仅能压预制方桩，还能压预应力管桩。适用建筑不仅是多层和中高层建筑，还包括20层及以上的高层建筑和大型结构。目前广泛应用于湖北、广东、上海、江苏、浙江、福建等省，尤其是上海、南京、广州、珠三角等地。
2静压沉桩的机理
静压预制桩主要用于软土地基。在打桩过程中，桩尖直接引起土体的冲切破坏，伴随或先于土体沿桩身的直剪破坏。孔隙水被这种冲剪挤压，形成不均匀水头，产生超孔隙水压力，扰动土体结构，降低桩周一部分土体的抗剪强度，严重软化(粘性土)或增厚(粉土、砂土)，造成土体重塑，使静压桩能轻松连续打入深层地基土层。压桩过程中若有停顿，部分孔隙水压力将消失，桩周土体呈放射状固结，增加了桩周土体的密实度和桩侧摩阻力。特别是受扰动的重塑桩尖强度将得到恢复，导致桩尖阻力大幅增加。暂停时间越长，受扰动的土体强度恢复得越多。因此，静压沉桩不应中途停止。当需要接桩时，应考虑浅接桩，在土质较好的深度应避免接桩。静压桩是一种挤土桩，在压入过程中会增加桩周土的密度，其挤土效果取决于桩截面的几何形状、桩间距和土层的性质。
3静压法的适用范围
静压法通常适用于高压缩性粘土层或含轻砂的软粘土层。当桩必须穿过一定厚度的砂土夹层时，必须根据打桩机的压桩力和终压力、土层的形状、厚度和密度、上下土层的力学指标、桩的类型、桩的结构和强度、桩截面的大小和桩的布置形式等。
打桩力大于4000kN的打桩机可穿越5~6m厚的中密砂层。中型打桩机(打桩力≤2400kN)穿越砂层的能力有限，需要判断打桩的可行性。
静压桩也适用于覆盖层不厚的岩溶地区。钻孔桩在这些区域很难钻孔；采用冲孔桩，便于夹锤；打入的桩容易断。只有静压桩才能缓慢压入，并能显示压桩的阻力，但在溶洞、冲沟发育较好的岩溶地区，以及土层中有较多漂石和障碍物的地区，应慎用。
小型压桩机(压桩力≤600kN)用于压制预制小桩，适用于10m以内的持力层(如硬塑状粉质粘土层、粉土层、中密粉细砂层等。).
4静压桩施工
4.1桩型
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，其他地区采用内外圆空芯钢筋混凝土预制桩。
4.2沉桩
静压预制桩的施工一般采用分段压桩、分段接长的方法。施工流程如下:测量定位-压桩机就位-提升送桩-桩对中调直-压桩-接桩-复压桩-送桩-压桩终止-桩头切割。
4.2.1测量定位
通常在桩身中心打入一根短钢筋。如果在松软场地施工，预打入的短钢筋会受到打桩机行走的挤压，所以一般要在打桩机就位后重新确定桩位。
4.2.2打桩机就位
选定的打桩机安装调试到位后，前往桩位，使打桩机的夹爪中心(可挂中心线)与地面上的样桩基本对齐。打桩机调平后再检查一遍，落地长走(长船)受力。
4.2.3提桩、喂桩
一般静压预制桩的桩接头长度小于12m。可以直接使用压桩机上的工作机自行起桩进桩，也可以配备专用机器起桩进桩。第一段桩(底桩)应为带桩尖的桩。桩运至压桩机附近时，一般采用单点起吊法起吊。双千斤顶(吊索)和小横梁的提升方式可使桩垂直进入夹桩钳口。采用硫磺水泥接桩法时，起吊前应检查灌浆锚孔的深度，并清理孔内的夹杂物和积水。
4.2.4桩的对中、调直
当桩吊入夹爪时，指挥人员将桩尖缓慢下放至离地10cm左右，然后上提桩，微调桩机，使桩尖对准桩位，将桩压入土中0.5~1.0m，暂停压入，从桩的两个正交侧面校正桩的垂直度。桩入土时，将桩压入土中0.5 ~ 1.0m.
4.2.5压桩
压桩是利用主机压桩油缸伸出的力将桩压入土中。不同型号的压桩机压桩油缸的行程不同，一般为1.5~2.0m，所以每次压下，桩入土深度约为1.5~2.0m，然后松开夹具—提起夹具—再次夹紧。当一段桩被压至桩顶高出地面80 ~ 100厘米时，即可连接桩或放入送桩机，将桩压至设计标高。
4.2.6接桩
静压预制桩常见的接头形式有电焊和硫磺水泥锚固接头。焊接施工时，焊接前必须将界面处的砂浆、铁锈、油污等杂质清除干净。凹槽表面应是金属的，并加定位板。如果接缝处有任何孔洞，所有楔形铁件应填满并焊接。焊接坡口应分3~4层焊接，每层的焊渣应彻底清除。采用人工对称堆焊，防止气泡、夹渣等焊接缺陷。焊缝应连续饱满，待焊接接头自然冷却15分钟后，方可施加压力。焊后严禁用水冷却或加压。施工中应严格控制硫磺水泥锚固接头的质量。