静力压桩施工施工技术.docx

7-2-5静力压桩施工7-2-5-1机械伸压桩施工冷压法沉桩是通过冲力压桩机的压桩机构，以压桩机自重和桩机上的配重作反力而将预制钢筋混凝土桩分节压入地基土层中成桩。其特点是：桩机全部采用液压装置驱动，乐力大,自动化程度高,纵横移动方便，运转灵活：桩定位精确，不易产生偏心，可提海桩基淹工质量：施工无噪声、无振动、无污染；沉桩采用全液压夹持机身向卜施加压力，可避免铮击应力，打碎桩头，枇截面可以减小，混凝上强度等级可降低2级，配筋比锤击法可省4（）%：效率高，施工速度快，压桩速度每分钟可达2m,正常情况下每台班可完I5根，比锤击法可缩短工期1/3;压桩力能自动记录，可预估.和验证单桩承我力，施工安全可靠，便丁拆装维修，运输等。但存在压桩设备较笨重，要求边桩中心到已有建筑物间距较大，压桩力受一定限制，挤土效应仍然存在等问题。适用于软土、填土及般粘性土层中应用，特别适合于居民稠密及危房附近环境保护要求严格的地区沉桩：但不宜用于地下有较多孤石、障碍物或有4m以上硬隔离层的情况。1 .静压法沉桩机理静压预制桩主要应用于软上，一般粘性土地基。在桩压入过程中，系以桩机本身的术量（包括配重）作为反作用力，以克服压班过程中的桩侧摩阻力和桩端阻力.当预制桩在竖向静压力作用下沉入土中时，桩周十.体发生急速而激烈的挤压，土中孔隙水压力急剧上升，土的抗剪强度大大降低，从而使桩身很快下沉.2 .压桩机具设备静力压桩机分机械式和液压式两种。前者系用桩架、卷扬机、加压铜丝绳、滑轮组和活动压梁等部件组成，施压部分在桩顶端面，施加静压力约为60020kN,这种桩机设备高大笨址，行走移动不便，压桩速度较慢，但装配费用较低,只少数还有这种设备的地区还在应用：后者由压拔装置、行走机构及起吊装置等组成（图7-56）,采用液压操作，自动化程度高,结构紧凑，行走方便快速，施压部分不在枇顶面，而在桩身侧面，它是当前国内较广泛采用的一种新型压桩机械.国内常用的有YZY系列和ZYJ系列液压静力*桩机,其型号和主要技术参数见表7-72表7-74。图7-56全液压式静力压桩机压桩1.长船行走机构：2-短船行走及回转机构：3-支胭式底盘结构：4-液压起重机:5丧持与压板装置：6配巾铁块：7导向架；8液压系统：%电控系统;15操纵室：I1.已压入卜节机：12-小入上节桩YZY系列液压静力压桩机主要技术参数表7-72型号参数J200280400500600650最大压人力边桩矩离接地压强（长船/短船）kNmMPa20003.90.08,.0928003.50.094.0,12040003.50.097/0.12550004.50.090.0,13760004.20.1.0,0.13665«)4.2O.IO8,1.47适用桩极面方方破小m×mO.35×O.350.35x0.35O.35×O.350.40×0.40O.35×O.35O.35×O.35最大m×m0.50×0.500.50×0300.50×0.500.60×0.600.5()×0.50().5O×O.5O网桃最大直径m0.500.500.6()0.600.600.50配电功率kW96112112132132132工作吊机起武力矩用桩长度kNmm460134601348013720137201372013整Hfi自重配重tI8013090210130290150350158462165505拖运尺寸宽X高m×m3.38×4.203.38x4.303.39×4.403.38×4.403.38×4.403.38x4.40注:YZY系列液压静力压楂机由某某市建筑工程机械厂生产.ZYJ系列之一液压静力压桩机主要技术参数表7-73名称I单位IZYJ180IIIZYJ12OIZYJ150IZYJ2OO压桩力kN8001200150020压力桩现恪mm3(W×5O()×6OO35O×35O4(X)×4(M)450×450压圆桩规格mm25O.30025O.300.35O3.35O.1p400450压柱最大行程mmSOOI2(M)12(»1200压枪速度mrn/min0.9(满9)0.9(满载)1.5(iwtt)1.5酒戒)边枇距离m25333接地比大铝/小铅tm27.2/6.89.2/8.810.3/10.510.5/11.2横向步梃行程mm5«)6«)600600行程速度m<,min1.52.82.52.1圾向步叔行程mmISooISoo20002(KX)行程速度nVmin1.52.22.52.5工作吊机起重力矩kNm限吊1.5t3«)460460电机总功率kW42569296外形尺寸(长X宽X高)mm8×5,2×1O.2IO2×5.I×6.210.8×5.7×6.4IO.8×5.7×6.5整机自重+配也(255+5552+7058+9570+130压桩方式/顶压式央桩式夹桩式夹一式注:ZYJ系列之液压静力压桩机由江阴市基础二程i殳备厂生产.ZYJ系列液压静力压桩机主要技术参数表7-74型号参数ZYJ240ZYJ32OZYJ38OZYJ420ZYJ500ZYJ600ZYJ680额定压桩力(kN>2400320038004200500060006800压板速度(nVmin)高速2.762.762.32.8221.81.8低速0.91.O0.90.950.750.650.6一次压班行吊(n>2.02.02.02.02.01.81.8适用方桩(mm)心小300350400400最大50()115(X)550口60()最大硼桩(mm)5005(K)55O(p600边桩距禹(mm)600600650680角桩距国(mm)920935100011起吊出景(«)12121212变幅力矩(kN-m)6600600600功率(kW)压桩44607474起重30373737主要尺寸(mm)工作长11000I2(XK)13013800工作宽66306900695071007200767700运输高2920294029403020总量(t>24532583425500602680注：ZYJ系列液压好力压班机出某某三和工程机械制造总承包公司生产.静力压桩机的选择应综合考虑桩的截面、长度穿越土层和桩端土的特性,单桩极限承载力及布桃密度等因素，表7-75可供参考。静力压桩机选择参考表表7-75JE桩机型号项目160-180240-280300-3604(X)46()500-600最大压址力（kN）1600-180024(X)-2800300036004000-46005WO6()适用桩径（mm）最小3003003504(X)400最大400450500550600单独极限承我力（kN）100o20001700-30002IOCK38OO280076003500-5500桩端持力层中南密实，砂层.硬型坚硬粘土层残积土层密实砂层，室硬拈土层，全风化岩层密实砂层，坚硬粘土层，全风化岩层密实砂层，坚硬粘土层，全风化岩层,强风化岩层曲实砂层,坚硬粘土层，全风化岩层，强风化岩层桩端持力层标准（N20-2520-3550-4030-5030-55穿透中密。密实砂层厚度（m）约22-3375-65-83.施工工艺方法要点（1）静压预制桩的施工，殷都采取分段用入，逐段接长的方法。其施工程序为：测量定位一压桩机就位一吊桩、插桩一桩身对中调直一静压沉桩一接枇一再静压沉桩一送批一终止压桩一切割桩头。静压预制枇施工前的准备工作、桩的制作、起吊、运输、堆放、施工流水、测量放线、定位等均同锤击法打（沉）预制桩。用桩的工艺程序如图7-57。图7-57压桩工艺程序示意图（八）准备压第一段桩：（b）接第二段柢;c）接第三段桩；（d）整根桩压平至地面；枭用送接压桩完毕I-第一段-：2-二段桩:3-第漉桩:4-送桩：5班接头处；&地面戏：7.压被架操作平台f（2）压桩时，桩机就位系利用行走装置完成、它是由横向行走（短船行走和回转机构组成。把船体当作铺设的轨道，通过横向和纵向油缸的伸程和回程使桩机实现步履式的横向和纵向行走当横向两油缸一只伸程，另一只回程,可使桩机实现小角度回转，这样可使桩机达到要求的位置，（3）解压预制桩每节长度股在12m以内，插桩时先用起重机吊运或用汽车运至桩机附近，再利用桩机上自身设置的工作吊机将预制混凝土桩加入夹持器中，夹持油缸将桩从侧面夹紧，即可开动压桩油缸，先将桩压入土中Im左右后停止，调正桩在两个方向的垂直度后，压桩油缸继续伸程把桩压入土中，伸长完后，夹持油缸回程松夹，压桩油缸回程，重复上述动作可实现连续压桩操作，直至把桩压入预定深度土层中。在压桩过程中要认真记录桩入土深度和压力表读数的关系，以判断桩的明量及承载力。当压力表读数突然上升或下降时，要停机对照地质资料进行分析，判断是否遇到障碍物或产生断桩现象等。（4）乐桩应连续进行,如需接桩，可压至桩顶离地面081.0m用硫磺砂浆锚接，一般在下部桩留50mm锚孔，上部桩顶伸出锚筋，长I52d,硫磺砂浆接桩材料和锚接方法同锤击法，但接桩时避免桩端停在砂土层上，以免再压桩时阻力增大压入困难。再用硫横胶泥接桩间歇不宜过长（正常气温下为IO-I8min）;接桩面应保持干净，浇筑时间不超过2min：上下桩中心线应对齐，节点矢高不得大于1。桩长。（5）当压力表读数达到预先规定值，便可停止压桩,如果桩顶接近地面，而压机力尚未达到规定值，可以送枇。静力压批情况F.只需用一节长度超过要求送桩深度的桩,放在被送的桩顶上便可以送机，不必采用专用的钢送桩。如果桩顶高出地面一段距探，而压桩力已达到规定值时则要截桩，以便压桩机移位。（6）压桩应控制好终止条件，一般可按以下进行控制:1）对于摩擦桩，按照设计桩长进行控制，但在施工前应先按设计桩长试压几根桩，特停置24h后，用与桩的设计极限承载力相等的终压力进行夏JK如果桩在复压时几乎不动，即可以此进行控制.2）对于端承摩擦机或摩擦端承桩，按终压力值进行控制：对于桩长大于21m的揣承摩擦桩，终压力值一般取桩的设计极限承载力.当桩周上为粘性上且灵极度较高时,终压力可按设计极限承载力的0.8-0.9倍取值：当桩长小F21.m,而大T14m时，终压力按设计极限承载力的1.1.1.4倍取值：或桩的设计极限承载力取终压力值的0.7-0.9倍；当桩长小于14m时，终压力按设计极限承载力的1.41.6倍取值：或设计极限承载力取终压力值060.7倍，其中对于小于8m的超短桩，按0.6倍取值。3）超载压桩时，一般不宜采用满载连续复压法，但在必要时可以进行更压，史压的次数不宜超过2次，且每次稔压时间不宜超过I（K,4.静力压桩常遇问题及防治、处理方法静力压桩常遇问题及防治、处理方法参见表7-76。静力压桩常遇问题及防治、处理方法表7-76常遇问题产生原因防治及处理方法液压扛活禀动作迟缓（YZY型Hi桩机）1 .油压太低，液压缸内吸入空气2 .液压油粘度过商3,浓油器或吸油管堵塞4.液压泵内泄漏,操纵阀内泄漏过大提高溢流阀卸或压力：添加液压油使油箱油位达到规定高度；修夏或更换吸油管；按说明书要求更换液乐油：拆下清洗、疏通：检修或更换出力表指示器不工作1 .乐力表开关未打开2 .油路堵塞：压力表损坏打开乐力表开关:检查和清洗油路：更换压力我桩压不下去1 .被端停在砂层中接桩，中途间断时间过长2 .压桩机部分设在工作失灵，压桩停歇时间过长3 .施工降水过低.土体中孔隙水排出.压桩时失去用静水压力的“涧滑作用”4.桩尖碰到夹砂层，压桩阻力突然增X.甚至超过压班机能力而使桩机上拾避免桩就停在砂层中接极:及时检杳底桩设备；降水水位玷当：以最大压桩力作用在班顶,采取停车再开,忽停忽开的办法,使桩有可能缓慢下沉穿过砂层桩达不到设计标高1 .桩端持力层深度与勘察报告不符2 .桩压至接近设计标高时过早停压，在补压时压不下去变更设计桩长：改变过早停压的做法桩架发生较大倾斜当压桩阻力超过压械能力或者来不及调整平衡立即停压并采取措施,调整，使保持平衡桩身忸斜或位移1 .枇不保持轴心受压2 .上下节桩轴线不一致3 .遇横向障码物及时调整；加强测罐；障码物不深时，可挖除回地后再£：歪斜较大,可利用压触油缸回程，珞土中的桃拔出，回填后理新根板5.侦量控制（1）施工前应对成品桩做外观及强度检验，接桩用焊条或半成品硫磺胺泥应有产品合格证书，或送有关部门检验，压桩用压力表、锚杆规格及质量也应进行检查。流横胶泥半成品应每100kg做一组试体（3件）,进行强度试验。（2）压桩过程中应拴杳压力、桩垂直度、接桩间歇时间、桩的连接质量及压入深度。重要工程应对电焊接桩的接头做10%的探伤检杳。对承受反力的结构（对锚杆静压桩）应加强观测.（3）施工结束后，应做桩的承载力及桩体质量检验。（4）除力压班质员检验标准如表7-77。静力压桩质量检验标准表7-77项检查项目允许偏差或允许假检查方法堆位数伯主控项目I23桩体质成检验桩位的差承载力按基桩检测技术规范见表7-66按基板检测技术规范用铜尺盘按基桩检测技术规范一般项目I成品桩质量:外观外形尺寸强度表面平整，颜色均匀，掉角深度10mm.蜂窝面枳小于总面积0.5%见表7-68满足设计要求F1.观见我748查出厂质保证明或钻芯试压2确碘胶泥质*（半成品）设计要求食出厂质保证明或抽样送检3接班电焊接桩：焊缝质量电煌结束后停歇时间见表7-96见我7-96秒衣测定min>1.0疏横收泥接枇：胶泥浇筑时间浇筑后停旗时间min<2>7杪表测定杪表测定4电焊条质录设i要求查产品合格证书5压桩压力（设计有要求时）%±5查压力入读数6接桩时上下节平面偏差接桩时节点弯曲矢而mm<10V川00()用铜尺址/尺盘（/为两节桩长）7桩顶标高mm±50水准仪7-2-5-2修杆静压桩施工锚杆净力压桩法，是近年开发的一项地基加固新技术，在老厂或旧有建筑物改造、已有建筑物基础托换加固以及新建工程中得到较为广泛的应用，取得了良好的技术经济效益。1 .基本原理与性能锚杆静压法沉桩，系利用建（构）筑物的自重作为压载，先在基础上开凿出压桩孔和锚杆孔，然后埋设锚杆或在新建（构）筑物基础上预留压桩孔预埋钢锚杆，借锚杆反力，通过反力架，用液压压桩机将钢筋混凝上颈制短桩逐段压入基础中开凿或预留的桩孔内，当压桩力力达到1.5/，（心桩的设计承我力）和满足设计桩长时，便可认为满足设计要求，再将桩与基础连接在一起，和去液压压机机后，该枇便能立即承受上部荷载，从而可减少地基土的压力，及时阻Ih建（构）筑物继续产生不均匀沉降。锚杆静压装置如图7-58所示；锚杆静力压桩时的力系平衡见图7-59。图7-58锚杆静压法沉桩装置（八）峰压脏装置；（b压桩孔与锚杆孔位置1-tt：2-Jtt:3-描杆：4-削结构及反力架：5-活动横梁:6-千斤顶：7.电动葫芦:8-基础:9-柱基：IO-砖墙图7-59锚杆静压法沉桩时力系平衡简图I桩：2-锚杆：3-反力架：4-基础R班尖阻力：R桩侧阻力（1）抗拔锚杆的基本性能锚杆的形式,新浇基础般采用预埋爪式锚杆螺栓：在旧有基础上，采用先凿孔，后埋设带撤粗头的直杆螺栓：后埋式锚杆与混凝十.基础的粘结一般采用环氧树脂或硫磺胶泥砂浆，经固化或冷却后，能承受压桩时很大的抗拔力：锚杆埋深为810d（d一锚杆直径），端部锁粗或加焊钢筋箍,亦可采用螺栓锚杆,（2）压桩阻力与单桩承载力将桩压入土中时，要克服土体对桩的阻力外，压桩阻力PP由桩IW阻力和桩尖阻力二部分组成，可按下式计算：Pp=Uh1.f+Ag,（7-15）式中U桩周长（m）；In各土层的厚度（m）：f'一一各土层的桩侧阻力系数（kPa）：桩尖面积（m?）：gi一一桩尖阻力系数（kPa）,在压枇过程中，由于挤土的作用，在桩周一定范围内出现重塑区，土的粘结力被破坏,土中超孔隙水压力增大，土的抗剪强度大大降低,故此桩恻摩网力明显减小，压桩即利用此特性,能用较小的压桩力将桩压入到较深的土层中去,随着时间的推移，超孔隙水压力逐渐消散，土体逐渐压密固结，抗剪强度也随之提高，土的结构强度得到恢曳，桩的伸向摩阻力也明显增大.根据实践，当在桩力为1.31.5Pa时，经三周后，粘上的单桩承载力得到明显恢复，其安全度K达到2,可满足设计要求。2 .特点及适用范围播杆睁压机的特点是：对于加固已沉裂、倾斜的建（构）筑物，可以迅速得到稳定，可在不停产、不搬迁的情况下进行基础托换加固：对于新建工程可与上部建筑同步施工，不占绝对工期；加固过程中无振动、无噪声、无环境污染,侧向挤压小：在压桩过程中可直接测得压桩力和桩的入土深度，可保证枇基质ft：施工机具设备结构简单、轻便、移动灵活，操作技术易于掌握，可自行制造，可在狭小空间场地应用：锚杆静压法沉桩受力明确、简便，单桩承载力高（约250300kN）,加固效果显著：不用大型机具，施工快速（新建工程每台班可压桩6080延长米），节省加固费用，做到现场文明施工.适用于加固粘性土、淤泥质土、人工填土、黄土等地基，特别适用于建筑物加层；已沉裂、帧斜建（构）筑物的纠偏加固：老厂房技术改造柱基及设备战础的托换加固；新建工程先建房后压桩的工程。3 .机具设备（I）YJ-150型液压压桩机，由反力架、活动横梁、油压千斤顶、而压油泵、电动掰芦等部件组成（图7-58），压桩力500kN,可自行制造.（2）配套机具，包括电焊机、切割机、空气压缩机、风钻、风镐、配制环氯树脂胶泥（砂浆）及熬制硫磺胶泥（砂浆）用的器具等.4 .桩段制作要求桩段采用钢筋混凝土，截面形状为方形，桩的截面边长为1.80300mn,槌段长一般由1.03.0m不等，钢筋采用1级钢和I1.级钢，混凝土强度不小于C30.枇制作多采用无底模板间隔、重登法生产，压加时强度要求达到100%。5 .施工要点（1）锚杆静压法沉桩程序是：清理基础顶面覆土一凿压桩孔和锚杆孔一埋设锚杆螺栓一安装反力架f吊桩段就位、进行压桩施工一接桩T压到设计深度和要求压桩力一封桩、符桩与基础连接一拆除压桩设备。（2）开凿压桩孔可采用风镐或钻机成孔，压枇孔凿成上小卜大威头锥形体,以利丁基础承受冲剪：凿锚杆孔可采用风钻或钻机成孔,孔径为H2mm,深度为1072倍锚杆直径，并清理干净，使干燥。（3）埋设锚杆应与基础配施扎在一起，可采用环氧胶泥（砂浆）粘结，坏氧胶泥（砂浆）可加热（4（）C左右）或冷作业，硫磺砂浆要求热作业，填灌密实，使混凝土与混凝土粘结在一起，采取自然养护16h以上。（4）反力架安装应牢固，不能松动,并保持垂直：桩吊入压桩孔后，亦要保持垂直。压桩时，要使千斤顶与桩段轴线保持垂直，井在一条直纸上，不得偏压。（5）每沉完一节桩，吊装上一段桩，桩间用硫蹒胶泥连接.接桩前应检杳插筋长度和插筋孔深度，接桩时应用好套箍，填塞缝隙，倒入破磺胶泥,再将上节桩慢慢放下，接缝处要求浆液饱满，待成横胶泥冷却结硬后才可开始用桩。（6）压枇施工应对称进行，防止基础受力不平衡而导致帧斜；几台压桩机同时作业时，总压桩力不得大于该节点基础上的建筑物自重，防止基训被抬起。（7）压桩应连续进行，不得中途停顿，以防因间歇时间过长使压桩力骤增，造成枇压不下去或把桩头压碎等质量事故。（8）封桩必须认真进行，应砍去外露桩头，清除桩孔内的泥水杂物，清洗孔壁，焊好交叉钢筋，湿润混凝土连接面，浇筑C30微膨胀早强混凝土并加以捣实，使桩与桩基承台结合成整体，湿养护7d以上。6 .历量控制质量控制同7-25-1.机械静压桩质量控制。施工现场安全施工注意事项：1,施工人员进入施工现场前，必须要进行施工安全、消防知识的教育和考核工作，对考核不合格的职工，禁止进入施工现场参加施工。2、进入施工现场必须戴好安全帽，系好帽带，并正确使用个人劳动防护用品.3、严格执行操作规程，不得违章指挥和违章作业，对违章作业的指令有权拒绝并有责任制止他人违章作业。4,施工作业时必须正确穿戴个人防护用品，进入施工现场必须戴安全帽。不许私自用火，严禁酒后操作。5,穿拖鞋、高跟鞋、赤脚或赤膊不准进入施工现场.6、穿晚底鞋不得进行登高作业。7,在高空、钢筋、结构上作业时,，一定要穿防滑鞋.8、现场用电,一定要有专人管理，同时设专用配电箱，严禁乱接乱拉，采取用电挂牌制度,尤其杜绝违章作业，防止人身、线路，设备事故的发生。9、电钻、电锤、电焊机等电动机具用电、配电箱必须要有漏电保护装置和良好的接地保护地线，所有电动机具和线缆必须定期检杳,保证绝缘良好，使用电动机具时应穿绝缘鞋，戴绝缘手套。10、工地施工照明用电，必须使用36伏以下安全电压,所有电器机具在不使用时，必须随时切断电源,防止烧坏设备.11、在用喷灯、电焊机以及必要生火的地方，要填写用火申请登记和设专人看管，防带消防罂材等，保证消防措施的落实,施焊时，特别注意检查下方有无易燃物，并做好相应的防护，用完后要检查，确认无火后再离开.12、未经安全教育培训合格不得上面，非操作若严禁进入危险区域：特种作业必须持特种作业资格证上岗。13、凡2m以上的高处作业无安全设施,必须系好安全带：安全带必须先挂牢后再作业。14、高处作业材料和工具等物件不得上抛下挪.15、从事高空作业人员要定期体验。凡患有高血压、心脏病、贫It1.I症、痴痛病以及不适了高空作业的人员，不得从事虑空作业。