淺談錨桿靜壓樁的施工方法

概述
　　錨桿靜壓樁作為一種基礎(chǔ)處理及加固的施工方法,與其它基礎(chǔ)加固或托換技術(shù)相比具有無振動、無噪音、設(shè)備簡單、操作方便、移動靈活、施工所需空間小的特點，特別是預(yù)應(yīng)力混凝土樁具有工廠標(biāo)準化生產(chǎn)、、規(guī)格齊全和單樁承載力高等特點，所以靜壓樁廣泛地應(yīng)用于各類建筑物的基礎(chǔ)施工中，并取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟效果。
　　1.靜壓錨桿樁的施工特點
　　錨桿靜壓樁是將后植錨桿和靜力壓樁結(jié)合起來而形成的一種施工方法。即先在建筑物基礎(chǔ)上開鑿壓樁孔和錨桿孔，用結(jié)構(gòu)膠植錨桿，然后安裝反力架，利用建筑物自重作反力，用千斤頂將鋼樁或預(yù)制樁逐段壓入土中。當(dāng)壓樁力、壓入深度達到設(shè)計要求后，將樁與基礎(chǔ)連結(jié)在一起，達到提高地基承載力和控制建筑物沉降的目的。
　　靜壓錨桿樁有以下特點：
　?、澎o壓樁具有沉樁速度均勻、無噪音、無振動、能自動顯示壓樁力、樁的承載力有保證，能避免錘擊過度而使樁頂或樁身開裂的現(xiàn)象。
　?、剖┕すて诙獭⑹┕し奖?、基本不受施工場地限制。
　?、鞘┕ひ鸬耐馏w隆起和水平擠動比打入式樁小，適宜于危房、精密儀器房、岸邊和地下管線多的地區(qū)內(nèi)施工。
　　⑷適應(yīng)于軟土地基，不適用于貫穿厚度大于2m的中密以上的砂土夾層或進入中密以上的砂土持力層。
　?、蓧簶稌r樁位偏差、垂直度偏差都易控制。
　　2.靜壓樁機具的選擇
　　目前市場應(yīng)用得較多的靜壓樁機型號主要有320Ｔ、400Ｔ、500Ｔ和680Ｔ等。680Ｔ及以上型號的靜壓樁機一般配置有邊樁器。
　　壓樁機械選擇的主要依據(jù)是壓樁力的大小。根據(jù)工程實踐經(jīng)驗，壓樁力可以根據(jù)靜力觸探Ps值及樁側(cè)土層摩阻力進行預(yù)估。式(2)、(3)就是根據(jù)工程實際資料經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計分析得出的，它可以作為選擇壓樁機械和分析沉樁可能性的依據(jù)。
　　Pc=K×Pc' --(2)
　　n
　　Pc'=2PsAp+0.07Up∑fili--(3)
　　i=1
　　式中: Pc -壓樁力
　　Pc'- 平均壓樁力
　　Ps -樁端土層的靜力觸探比貫入阻力
　　Ap-樁的橫截面面積
　　Up-樁的截面周長
　　Fi-i層土的摩阻力值
　　li-第i層土的厚度
　　由于地質(zhì)情況的復(fù)雜性、所選地質(zhì)參數(shù)的平均性、施工后期的擠土效應(yīng)導(dǎo)致C、Φ值的提高及樁截面的不同，故乘以影響系數(shù)K。fi值可由各層靜力觸探指標(biāo)Ps值進行估算或根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗選定。影響系數(shù)K值在1.1～1.3之間,且主要取決于Ps、Ap值的大小情況,即視Pc'值而定。一般情況如下:
　　如Pc'350TK取1.1
　　根據(jù)式(2)、(3)進行壓樁機械選擇時，所選擇的壓樁機最大壓樁噸位必須接近或大于所預(yù)估的壓樁力。
　　3.靜壓錨桿樁施工工藝
　　3.1施工工藝流程如下
　　定樁位→錨桿加工制作及埋設(shè)→樁位孔及錨桿養(yǎng)護→安裝反力架→第一節(jié)樁就位校正→壓樁→下節(jié)樁就位校正→焊接接樁→壓樁→…→壓樁到設(shè)計要求→最終深度及壓樁力驗收→拆除反力架→切割樁頭→清孔→封樁。
　　3.2主要施工工藝要求
　　預(yù)制樁段嚴格按配筋設(shè)計制作、樁身平直、外形尺寸誤差不大于±5mm，斷部平整；鋼管樁段材質(zhì)、管徑、壁厚嚴格按設(shè)計要求選擇、焊接坡口面按焊接要求制作。
　　樁段連接可采用焊接或硫磺膠泥連接。硫磺膠泥應(yīng)現(xiàn)場配置。焊接前應(yīng)檢查接頭部位處理情況及是否在同一軸線上、是否垂直；焊接時應(yīng)兩側(cè)同時施焊，以保證對稱受力，減小變形。
　　壓樁反力架安裝要保持垂直應(yīng)均衡，擰緊錨固螺栓、螺帽，在壓樁過程中應(yīng)隨時擰緊松動的螺帽；在錨桿受力較大時應(yīng)使用多個螺帽疊加使用。
　　時不宜數(shù)臺壓樁設(shè)備在同一承臺上施工，施工期間，壓樁力總和不得超過該基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)的自重，防止基礎(chǔ)上抬造成結(jié)構(gòu)破壞。
　　應(yīng)連續(xù)進行，盡量減少接樁時間，中途不得長時間停頓，以免土體固結(jié)超靜水壓力消散，引起摩阻力劇時，樁尖應(yīng)停留在軟土層中，且停留時間不宜超過24小時。如遇到壓力急劇的增加可能遇碎石障礙物或壓入較硬土層，這時液壓系統(tǒng)可采用稍壓入，持荷，再壓入，再持荷，直至達到設(shè)計深度或承載力。
　　過程應(yīng)做好記錄，采用以最終壓樁力控制為主、以樁長控制為輔的雙控原則。
　　工藝：封樁施工是一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。樁和承臺及混凝土底板能否連接牢固，承載力是否達到要求，聯(lián)結(jié)節(jié)點形式是否合理，都是封樁后樁能否發(fā)揮作用的關(guān)鍵。封樁前，樁頂應(yīng)設(shè)計和規(guī)范要求截斷至設(shè)計標(biāo)高：混凝土樁段樁頂應(yīng)平整無松動混凝土、鋼管樁段采用氧割進行切斷；為加強樁和承臺及混凝土底板的連接應(yīng)將錨桿相互連接起來，以便形成封樁樁帽；清理樁孔內(nèi)的渣滓及水。
　　封樁采用C35或C40微膨脹混凝土，注意振搗密實，加強養(yǎng)護。
　　4.常遇問題及處理方法
　　4.1樁身斷裂
　　在沉入過程中，樁身突然傾斜錯位，當(dāng)樁尖處土質(zhì)條件沒有特殊變化，而貫入度逐漸增加或突然增大時。
　　
　　(1)施工前，應(yīng)將樁位下的障礙物清理干凈，必要時可進行釬探。對樁身質(zhì)量要進行檢查，發(fā)生樁身彎曲超過規(guī)定，或樁尖不在樁縱軸線上時，不宜使用。一控制樁的細長比不宜超過30。
　　(2)在初沉樁過程中，發(fā)現(xiàn)樁不垂直應(yīng)及時糾正，或應(yīng)把樁撥出，清理完障礙物并回填素土后重新沉樁。樁打入一定深度發(fā)生嚴重傾斜時，不宜采用移動樁架來校正。接樁時要保證上下兩節(jié)樁在同一軸線上，接頭處必須嚴格按照設(shè)計及操作要求執(zhí)行。
　　(3)樁在堆放、起吊、運輸過程中，發(fā)現(xiàn)樁開裂超過有關(guān)規(guī)定時，不得使用。普通預(yù)制樁經(jīng)蒸壓達到要求強度后，宜在自然條件下再養(yǎng)護一個半月，以提高樁的后期強度。施打前樁的強度必須達到設(shè)計強度100%。
　　(4)遇有地質(zhì)比較復(fù)雜的工程，適應(yīng)當(dāng)加密地質(zhì)探孔，詳細描述，以便采取相應(yīng)措施。
　　4.2樁頂碎裂
　　過程中，樁頂出現(xiàn)混凝土掉角、碎裂、坍塌，甚至樁頂鋼筋全部外露壓壞。
　　
　　(1)樁制作時，要振搗密實，主筋不得超過第一層鋼筋網(wǎng)片。樁除經(jīng)過蒸養(yǎng)達到設(shè)計強度后，還應(yīng)有1~3個月的自然養(yǎng)護，使混凝土能較充分地完成碳化過程和排出水分，以增加樁頂抗擊能力。夏季養(yǎng)護應(yīng)加蓋草簾或塑料布，并保持濕度，以使混凝土碳化更充分，強度增長較快。
　　(2)沉樁前應(yīng)對樁質(zhì)量進行檢查，對不符合規(guī)范要求的樁不宜采用，樁的外觀應(yīng)有專職人員檢查，并作好記錄。
　　(3)沉樁時穩(wěn)樁要垂直，樁頂應(yīng)加緩沖墊。
　　4.3沉樁達不到設(shè)計要求
　　設(shè)計時是以貫入度和最終標(biāo)高作為施工的最終控制。有時沉樁達不到設(shè)計的最終控制要求。
　　
　　(1)遇有硬夾層時，可采用植樁法施工。植樁法施工即先鉆孔，把硬夾層鉆透，然后把樁插進孔內(nèi)，再打至設(shè)計標(biāo)高。鉆孔的直徑要求，以方樁為內(nèi)切圓，空心圓管樁為圓管的內(nèi)徑為宜。
　　(2)選擇合理的打樁順序，特別是柱基群樁，應(yīng)選用“之”字形打樁順序或從中間分開往兩側(cè)對稱施打的順序。
　　4.4接樁處松脫開裂
　　處經(jīng)過靜壓后，出現(xiàn)松脫開裂等現(xiàn)象。
　　(1)接樁前，對連接部位上的雜質(zhì)、油污等必須清理干凈，。檢查校正垂直度后，兩樁間的縫隙應(yīng)用薄鐵片墊實焊牢，焊接應(yīng)雙機對稱焊，焊完后稍停片刻冷卻后再行施打，以免焊接處變形過多。
　　(2)檢查連接部件是否牢固平整和符合設(shè)計要求。
　　(3)接樁時，兩節(jié)樁應(yīng)在同一軸線上，焊接預(yù)埋件應(yīng)平整服貼，焊接后，錘擊幾下再檢查一遍，看有無開焊現(xiàn)象，如有應(yīng)立即采取補救措施，如補焊用電焊焊死。
　　5.結(jié)束語
　　通過對靜壓錨桿樁施工方法的分析，我們能清楚的了解錨桿樁的優(yōu)點：錨桿靜壓樁避免了沖擊應(yīng)力，對樁周土體水平擠壓較小，降低了對周圍環(huán)境的影響；對附近建筑物基礎(chǔ)影響較小。此工藝采用的施工機具簡單，無振動、無噪音、無污染；可與上部結(jié)構(gòu)同時施工，又可在不影響其它部分正常使用的情況下施工；所以靜壓錨桿樁在建筑物地基處理上和建筑基礎(chǔ)加固方面得到廣泛的應(yīng)用。