高层建筑桩基础静压桩施工技术探讨

文/姜楠 沈阳市建设工程质量检测中心有限公司 辽宁沈阳 110016

1、静压桩施工技术

静压桩沉桩施工过程中，桩体尖部首先沉入原状土中，在桩尖下沉的过程中原状土体结构应力遭到破坏并产生变形，同时桩尖也会受到原状土的反向作用力。随着桩体下沉深度的增大，所受到的作用力增大。随着桩尖对土体作用力的增大，土体承压力达到极限状态而产生塑性流动或侧移下沉，而在原状土表面会根据土质的不同而产生不同情况的变形。压桩过程中，由于上层土体应力作用，下层土体会被桩体挤开，土体结构产生破坏。由于压桩作用力的影响，桩体周围土体产生变形的同时邻近桩体周围土体产生变形，从而桩体受到更大的反向作用力的阻碍。当压桩作用力大于桩周围以及邻近桩周围土体作用力时，桩体能够顺利下沉。

高层建筑项目所在地的土质情况会不尽相同，可能是粘性土土质，也有可能是砂性土土质。在粘性土质施做静压桩时，桩尖破坏土体的结构使得土体产生塑性变化，土体的抗剪强度会随着桩体下沉而变小。砂性土质分为密砂与松砂，在密砂土质中施做静压桩时，密砂受到桩体作用力而产生松弛变形，土体的抗剪强度减小。而在松砂土质中随着桩体的挤入，松砂产生挤密变形，抗剪强度增大。在分层土质的土体中，桩体下沉的反向作用力受到土层土质分界层的影响，桩体由软土压入硬土层时，桩体所受作用力逐渐增大，由硬土压入软土层时，桩体所受作用力逐渐减小。

一般情况下，沉桩施工中桩体所受土体摩擦力分为上部柱穴区，中部滑移区，下部挤压区。沉桩施工中，由于接桩等因素的影响，沉桩作业会出现暂停施工时间，在这一时间内，桩周土体会逐渐形成稳定土层，从而桩体下沉所受摩擦力加大，从而桩体所受摩擦力与施工暂停时间成正比关系。所以在沉桩施工中，应保证各施工工序的高效衔接，减少暂停施工时间，同时确保桩尖停留在松土层中进行接桩作业。

图1 压桩施工

2、静压桩常见问题解析

2.1 桩体上抬

高层建筑施工中，场地内静压桩数量较多，静压桩的间距较小，从而在进行压桩作业时，土体受到桩作用力的情况下产生流动变形，致使已完成桩体稳定性产生破坏，使得已完成桩体产生上抬现象，尤其在静压桩设计桩长较短的情况下，极易产生桩体上抬的现象。当产生桩身上抬的情况时，桩体自身上抬同样受到周围土体的作用力，从而极易造成接桩部位连接失效，桩头受周围土体作用力而产生脱落，同时周围土体的不规则变形会使得桩体产生倾斜，桩位产生偏差。所以在静压桩施工中，应合理安排施工工序，压桩施工应由场地中间部位桩开始进行，顺序压周围桩体，应先压土体持力层较深的桩体，再压持力层较浅的土体。当施工现场出现桩体上抬后，可以进行复压作业处理上抬桩体。

2.2 引孔压桩

土质的硬度对于静压桩施工有很大的影响，同时，压桩过程中桩间土会受到很大的扰动，所以可以选取引孔压桩的方式进行静压桩的施工。引孔压桩施工中，施工单位需首先钻取小于桩体直径的钻孔，引孔深度根据设计要求得出，引孔完成后将桩体压入钻孔中。引孔压桩施工中，应保证工序的高效衔接，保证钻孔完成后及时进行压桩施工，避免钻孔长时间搁置而受到外部水的影响。孔内出现积水现象时，会对孔壁及孔底的土体承载力产生影响，从而影响静压桩的施工质量，使得地基整体承载力受到影响。

2.3 桩端封口不实

压孔桩体桩尖结构存在裂缝等现象时，外部水会随着缝隙进入桩管内部，而当桩体压沉至设计标高时，桩尖部土体会受到水的侵蚀，从而降低土体的承载力，进而使得压孔桩的整体承载力无法满足设计要求，所以在桩管焊接过程中，对于焊接质量的把控尤为重要。在桩尖以及桩体的整体焊接施工中，应确保焊缝的饱满度以及焊缝高度等符合规范要求。当焊接完成后，应静置桩体一段时间再进行压桩施工，避免焊缝温度过高时，压装过程中焊缝遇水开裂。为防止桩体自身质量问题而影响静压桩的施工质量，施工单位可在桩管压桩完成后立即在桩管内灌注细石混凝土，确保桩尖的整体结构完整，避免桩底部渗水情况的发生，从而确保静压桩的施工质量，同时保障桩体的承载力满足设计要求。

2.4 桩端部开裂

静压桩施工过程中，土质情况对于压桩的进行产生很大的影响，当土质为硬土时，压桩的进行需要很大的压力，并且会出现压装机反复压桩的情况，而在正常配筋下，桩体的强度无法抵抗压桩机的反复压力作用，从而桩体端部开裂。在压桩过程中，桩体由软弱土层深入至硬土层时，如果土体中不存在过渡层土质，桩体则会受到桩机的瞬时作用力，致使桩尖在力的作用下产生开裂，如果硬土层不平整，那么桩尖会受到土质以及压力的双重作用而破碎。当出现上述情况时，施工单位可以在压桩施工完成后采用加压灌注浆液的方法，使得桩底破损混凝土结构得到有效的粘合，从而保障静压桩的整体承载力。

结语：

静压桩施工过程较为简便，施工噪音小，对于桩体的震动以及冲击较小，所以在高层建筑等项目中得到了广泛的应用。然而在静压桩的施工过程中，对于桩周围土体以及已完成桩体会产生一定的影响，为避免桩体抬升情况的发生，施工过程中一定按照要求的顺序进行。施工单位需对土体结构进行详细的勘查，确定在不同土质中压桩机压力的使用值，确保压桩施工的顺利进行，同时保障桩体结构的完整性，进而保障静压桩的施工质量，确保静压桩承载力满足设计要求。

[1]郭岩.吴金成.静压桩基础施工中常见的质量问题及处理方法[J].吉林勘查设计.2007（2）.

[2]陈敏.管桩静压施工技术探讨[J].山西建筑.2010,36（6）.