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處理及加固的施工方法,與其它基礎加固或托換技術相比具有無振動、無噪音、設備簡單、操作方便、移動靈活、施工所需空間小的特點，特別是預應力混凝土樁具有工廠標準化生產、、規(guī)格齊全和單樁承載力高等特點，所以靜壓樁廣泛地應用于各類建筑物的基礎施工中，并取得了良好的技術經濟效果。
　　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合起來而形成的一種施工方法。即先在建筑物基礎上開鑿壓樁孔和錨桿孔，用結構膠植錨桿，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制樁逐段壓入土中。當壓樁力、壓入深度達到設計要求后，將樁與基礎連結在一起，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象。
　?、剖┕すて诙獭⑹┕し奖?、基本不受施工場地限制。
　　⑶施工引起的土體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)內施工。
　?、冗m應于軟土地基，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。
　　⑸壓樁時樁位偏差、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是壓樁力的大小。根據工程實踐經驗，壓樁力可以根據靜力觸探Ps值及樁側土層摩阻力進行預估。式(2)、(3)就是根據工程實際資料經數理統計分析得出的，它可以作為選擇壓樁機械和分析沉樁可能性的依據。
　　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
　　由于地質情況的復雜性、所選地質參數的平均性、施工后期的擠土效應導致C、Φ值的提高及樁截面的不同，故乘以影響系數K。fi值可由各層靜力觸探指標Ps值進行估算或根據地區(qū)經驗選定。影響系數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→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
　　預制樁段嚴格按配筋設計制作、樁身平直、外形尺寸誤差不大于±5mm，斷部平整；鋼管樁段材質、管徑、壁厚嚴格按設計要求選擇、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。硫磺膠泥應現場配置。焊接前應檢查接頭部位處理情況及是否在同一軸線上、是否垂直；焊接時應兩側同時施焊，以保證對稱受力，減小變形。
　　壓樁反力架安裝要保持垂直應均衡，擰緊錨固螺栓、螺帽，在壓樁過程中應隨時擰緊松動的螺帽；在錨桿受力較大時應使用多個螺帽疊加使用。
　　時不宜數臺壓樁設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及上部結構的自重，防止基礎上抬造成結構破壞。
　　應連續(xù)進行，盡量減少接樁時間，中途不得長時間停頓，以免土體固結超靜水壓力消散，引起摩阻力劇時，樁尖應停留在軟土層中，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，這時液壓系統可采用稍壓入，持荷，再壓入，再持荷，直至達到設計深度或承載力。
　　過程應做好記錄，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，聯結節(jié)點形式是否合理，都是封樁后樁能否發(fā)揮作用的關鍵。封樁前，樁頂應設計和規(guī)范要求截斷至設計標高：混凝土樁段樁頂應平整無松動混凝土、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將錨桿相互連接起來，以便形成封樁樁帽；清理樁孔內的渣滓及水。
　　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，當樁尖處土質條件沒有特殊變化，而貫入度逐漸增加或突然增大時。
　　
　　(1)施工前，應將樁位下的障礙物清理干凈，必要時可進行釬探。對樁身質量要進行檢查，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)現樁不垂直應及時糾正，或應把樁撥出，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計及操作要求執(zhí)行。
　　(3)樁在堆放、起吊、運輸過程中，發(fā)現樁開裂超過有關規(guī)定時，不得使用。普通預制樁經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計強度100%。
　　(4)遇有地質比較復雜的工程，適應當加密地質探孔，詳細描述，以便采取相應措施。
　　4.2樁頂碎裂
　　過程中，樁頂出現混凝土掉角、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片。樁除經過蒸養(yǎng)達到設計強度后，還應有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)沉樁前應對樁質量進行檢查，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，樁頂應加緩沖墊。
　　4.3沉樁達不到設計要求
　　設計時是以貫入度和最終標高作為施工的最終控制。有時沉樁達不到設計的最終控制要求。
　　
　　(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，再打至設計標高。鉆孔的直徑要求，以方樁為內切圓，空心圓管樁為圓管的內徑為宜。
　　(2)選擇合理的打樁順序，特別是柱基群樁，應選用“之”字形打樁順序或從中間分開往兩側對稱施打的順序。
　　4.4接樁處松脫開裂
　　處經過靜壓后，出現松脫開裂等現象。
　　(1)接樁前，對連接部位上的雜質、油污等必須清理干凈，。檢查校正垂直度后，兩樁間的縫隙應用薄鐵片墊實焊牢，焊接應雙機對稱焊，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計要求。
　　(3)接樁時，兩節(jié)樁應在同一軸線上，焊接預埋件應平整服貼，焊接后，錘擊幾下再檢查一遍，看有無開焊現象，如有應立即采取補救措施，如補焊用電焊焊死。
　　5.結束語
　　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；可與上部結構同時施工，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加固方面得到廣泛的應用。