前言

 

　　锚杆静压桩适用的土类较为广泛，而且施工机具小巧灵活，施工操作简单方便，需要的施工作业面小，可在室内施工，施工时无振动、无噪音、无污染，施工时可以不停产、不搬迁、不停业。如新建的建筑工程需要采用桩基、场地又极端有限、工期紧此时考虑采用锚杆静压桩法施工。目前很多城市市区施工场地狭小，特别是旧城区改造，改建、扩建工程较多，大型压桩设备根本无法进场施工，不妨考虑采用锚杆静压桩施工工艺，只要采取一定的保证措施，尽量减小压桩挤土造成的不利影响，则锚杆静压桩应该是一种很不错的可以作为优先选择的桩基施工方案。

 

 

　　1.1周边构筑物及管线保护措施

 

　　考虑到静压桩施工的挤土效应，势必对周边构筑物及管线形成破坏，因此，分别在施工时要采取一定措施如开挖防挤沟及施工砂井，以减少挤土及孔隙水压力对周边构筑物及管线的影响。同时，合理安排施工流程进行施工。

 

　　1.2放样定位

 

　　因压桩施工时土体挤压将造成周围土体的上拱、位移变形，因此，控制点设置在防挤沟以外便于操作的位置。先将每栋楼的轴线桩位全部测出，轴线控制点用木桩加铁钉固定，桩位以小钢筋作标记，场地轴线放灰线。

 

　　每根桩就位前再进行桩位校正，以便检查已施工的桩对施工桩位是否挤压移位。桩顶标高控制，同样应将标高基准面引测到防挤沟以外稳固的构筑物墙体上，以防止土体挤土造成位移。送桩前先测量桩位的地面标高，计算出送桩器应进入土体的深度，做好标记，再计算出水准议相应照准的位置，在送桩器上做一标记，进行双重控制。根据施工观察，一般卸压以后，会出现约2cm的回弹量，因此，送桩时一般多送2cm。

 

　　1.3桩机选型

 

　　设备的选型对施工质量及效益显得尤为重要，可根据工程的具体情况，结合桩机的性能与参数，选择相应型号的静压桩机。

 

　　1.4沉桩方法

 

　　桩机就位后，沿喂桩器中心线吊一垂线对准桩位中心并调平，桩送入喂桩器后，再将桩尖对准桩位中心，然后拔去作为桩位标记的小钢筋头，用人工挖一小孔，作为送桩导向。送桩前，分别以2台经纬仪照准桩的2个垂直的截面中心线（施工前以墨线弹好），然后以桩的自重（或轻压）将桩压入土体约50cm，确定桩中心线及垂直度后，继续施压沉桩。整个压桩过程中，连续用2台经纬仪照准桩中心线的观察，一旦偏移及时校正，一般沿桩壁及土体间隙楔入木桩进行扶正。沉桩过程中，应控制施工速度，进尺一般不超过2m/min，并且压桩应连续进行，同一根桩的中间间歇时间不宜超过30min。

 

　　1.5接桩方法

 

　　静压桩可分节预制，采用焊接法连接。焊接前先将预埋铁件清理干净，若上、下节桩间出现缝隙，应用钢楔块塞实。焊接时采取对称施焊。焊缝应饱满，绝不允许有孔隙出现。焊接完后，自然冷却10～15min，然后给外露铁件刷上防腐漆，方可继续沉桩。接桩时，下接桩桩顶应距地面1m左右，同时应以2台经纬仪，按照前述方法校准桩的垂直度以及上下节桩的同心度。

 

　　1.6沉降观测

 

　　施工结束后，按规定要对已施工的桩进行静荷载试验和沉降观测，对桩位偏差等情况要进行分析和及时处理。确保整体质量满足设计要求。

 

　　2某多层建筑工程桩基础施工介绍

 

　　某住宅属于6层砖混结构，丙类建筑，建筑物高度17.2m，抗震设防烈度6度，Ⅱ类建筑场地，业主为一家房地产开发公司。场地地势较相邻车行道路面低，拟设计建筑物室外地坪高于相邻路面150mm。建筑场地范围内的土层主要由地表杂填土及一般性粘性土（含软塑一硬塑）构成。

 

　　建筑场地土：①层为杂填土，平均深度1.2m，不宜作为建筑地基；②层为可塑粘土，具有一定强度，平均分布深度为2.7m，平均厚度1.8m；③层为高压缩性软一可塑粘土，强度较低，平均分布深度为6.9m，平均厚度为4.2m，不能作为天然地基；④层为粘土强度较高，但埋藏较深。

 

　　方案比较：

 

　　（1）考虑②层的壳作用，利用②层作为天然地基层，但由于③层土在建筑场地的内分布深度不均匀，且地基挖至设计基底标高时，建筑场地范围内②层的厚度不均匀，局部地方厚度较薄，建筑物的不均匀沉降不宜控制。

 

　　（2）用④层粘土作天然地基，从地质勘探报告可以看出，地基平均开挖深度约6～7.8m。由于本建筑为砖混住宅，基础为墙下条形基础，墙体间距相对不大，考虑到开挖放坡，则实质形成整体大开挖，土方开挖工程量和回填至设计基地标高所需炉渣或碎石用量巨大，回填层的质量较难控制，并且大开挖对建筑场地周边的车行道和已有建筑产生影响。

 

　　（3）采用钢筋混凝土预制桩或夯扩桩，虽技术可行，但因场地狭小，周围都是密集的住宅，打桩噪声对周边环境影响太大，不能有效利用桩间土层的承载力，且成本相对较高。

 

　　（4）根据建筑物地基加固和托换中锚杆静压桩的设计应用原理，采用先房后桩的逆序，桩基设计时充分利用②层的壳作用，保证桩土共同工作，且无噪声，无污迹。通过对上述方案的比较和经济测算，经与甲方协商，最终选定方案4）作为本工程地基处理方案。

 

　　设计考虑建筑物2层自重荷载由天然地基承担，其余荷载由静压桩承担，房屋建成后天然地基与静压桩承载比例为3：7。根据上部结构荷载大小，在纵、横承重砖墙相交处，墙下条形基础承台采用3桩或4桩，内墙相交处4个压桩孔对称于墙轴线呈田字型布置，内外墙相交处3个压桩孔呈品字型布置，孔中心线距墙轴线0.52m；锚杆静压桩的截面积采用0.25m×0.25m，桩段长根据④层土的平均埋深和减少破桩工作量确定，下节桩段和中节桩段长均为2.5m，上节桩段长有1.5m和2.5m两种规格，可根据地质报告和现场压桩情况酌情选用；桩段采用C30混凝土，I级钢筋；钢筋混凝土墙下条形基础采用C20混凝土，Ⅱ级钢筋，并满足地基承载力和抗弯、抗剪要求。

 

 

　　3.1地基承载力设计值

 

　　f=fk+ηdγ0（d-0.5）

 

　　=130+1.1×17.5×（1.2-0.5）

 

　　=143.5kN/m2

 

　　3.2单桩承载力标准值

 

　　Quk=uΣqsikli+QpkAp

 

　　=0.25×4×（37×1.5+19×4.2+74×2.5）+2300×0.252

 

　　=464kN

 

　　3.3单桩承栽力设计值

 

　　R=Quk/1.65=464/1.65=281.24kN

 

　　取单桩承载力为270kN。

 

　　3.4基础底面积及桩根数计算

 

　　上部结构荷载设计值：F=55010kN

 

　　基础单位长度设计值：

 

　　F1=F×2/6=55010×2/6=18336.67kN

 

　　q1=18336.67/280=65.49kN/m

 

　　墙下条形基础宽为：

 

　　B=■=■=0.55m

 

　　锚杆静压桩的根数为：

 

　　n=55010×0.7/270=142根

 

 

　　（1）挖除表层杂填土，将基础置于②层粘土上，在浇筑钢筋混凝土条形基础时，应按设计要求在基础两侧翼缘预留压桩孔，桩孔做成上小下大的截头锥形，上口尺寸300mm×300mm，下口尺寸400mm×400mm。桩孔周边预埋M27锚杆螺栓。为有效支撑反力架，条形基础顶面一次浇筑成水平面。

 

　　（2）经过计算，确定主体结构施工至3层楼面后开始压桩，此时，建筑物的重量既能为地基所承受，同时又可保证压桩时有足够的压桩反力，防止基础上抬而破坏上部结构，桩段间采用硫磺胶泥接头（不考虑水平力和上拔力）。

 

　　（3）压桩力控制为1.5倍单桩承载力，以设定的油压值和桩长双控，油压值为主控指标。当桩长已达到预定深度时，如压桩反力小于设计值，仍需继续接桩，增加桩长，此时可根据反力值大小和地质报告综合确定采用何种长度的上节桩；油压值终压前稳压3min，达到设计要求后，对外露桩头应进行切除，清理孔边杂物，用C30微膨胀早强混凝土浇筑密实。桩基施工完毕后即回填土层。压桩采用沿建筑物横向和纵向间隔压桩的方式，避免集中压桩引起的局部反力过大造成基础和墙体的开裂和破坏。

 

　　（4）压桩施工时不得中途停顿，如必须停顿时，桩尖应停留在软土中，且停顿时间不宜超过24h。

 

　　（5）基础回填后，继续上部结构的施工，同时进行沉降观测。每施工一层观测一次，直至竣工。沉降观测结果表明，随着3层以上墙体的施工，荷载增大，但沉降量却增加不大，表明静压桩开始参与工作。

 

　　（6）建成后两年内对该栋建筑进行了多次观测，没有发现墙体开裂、倾斜等情况，最大沉降仅12mm，差异沉降仅6mm，迄今使用良好。

 

　　5总结

 

　　在城市建设中经常会遇到浅层土具有一定强度，下有相当厚度软弱层的地基情况，在确定这类地基设计方案时，根据安全、经济和环保的设计原则，锚杆静压桩的地基处理方案以其安全、施工无噪声、对周围环境无灰尘和泥浆污染、能有效利用桩间土的承载力、节省等特点，可供人们在项目设计中采用。