随着高层建筑迅猛发展，对地基承载力的要求越来越高，但由于地质情况的差异，和施工条件的不同，造成静压管桩施工时桩压不到设计要求的深度，通过对现有静压预制管桩施工工艺的改进，增加辅助沉管及后压浆施工技术，降低其施工难度、提供工作效率，可以产生较大的经济效益和社会效益。

 

　　 1静压管桩的后压浆施工技术适用的地质条件

 

　　 本施工技术适用于静压预制管桩的持力层为砂层、卵石层、碎石层的，而且碎石含量在占半数以上的，碎石与充填土无任何胶结的，碎石的石质要坚硬，碎石分布均匀，碎石层厚度要满足设计要求。

 

　　 2加固原理

 

　　 在预制管桩施工中将钢管沿桩管内埋设，水泥浆液或水通过钢管由压力作用压入桩侧、桩端的持力层孔隙中，使得原本松散的砂、卵石、沉渣、碎石、土粒和裂隙胶结成一个高强度的结合体。水泥浆液在压力作用下由桩端在碎石层的孔隙里向四周扩散，对于单桩区域，向四周扩散相当于增加了端部的直径，向下扩散相当于增加了桩长：群桩区域所有的浆液连成一片，使得持力层成为一个整体，提高持力层承载力，从而提高单桩承载力。

 

　　 静压桩的沉桩机理非常复杂，与土质、土层排列、硬土层厚度、桩数、桩距、施工顺序、进度等密切相关，需要进一步研究。

 

　　 3静压管桩的优缺点

 

　　 使用静压管桩的后压浆施工技术具有很多独特的优点，但也存在一些缺点，这就需要我们扬长避短来最大限度的发挥它的优势。

 

　　 （1）主要优点

 

　　 强度高，造价低，单桩承载力高，应用范围广。管桩的混凝土强度等级不低于C60，在工厂中批量生产且规格齐全，同一建筑物基础中，可选用不同直径的管桩，容易解决布桩问题，可充分发挥每根桩的承载能力。

 

　　 ①低噪声、无振动、污染小，施工方便且快速，可以24小时连续施工，缩短建设工期，创造时间效益，从而降低工程造价；

 

　　 ②施工速度很快，同时场地整洁、施工文明程度高；

 

　　 ③由于送桩器与工程桩桩头的接触面吻合较好，送桩器在送桩过程中不会左右晃动和上下跳动，因而可以送桩较深，基础开挖后的截去量少；

 

　　 ④施工中由于压桩引起的应力较小，且桩身在施工过程中不会出现拉应力，桩头一般都完好无损，复压较为容易。

 

　　 （2）主要缺点

 

　　 其挤土效应对周围建筑环境及地下管线有一定的影响，要求边桩中心到相邻建筑物的间距较大；施工场地的承载能力要求较高，在新填土、淤泥土及积水浸泡过的场地施工容易发生压桩机沉陷；过大的压桩力(夹持力)易将管桩桩身夹破夹碎，或使管桩出现纵向裂缝；不宜在地下障碍物或孤石较多的场地施工。

 

　　 4设定压浆参数

 

　　 压浆参数主要包括压浆水灰比、压浆量以及闭盘压力，由于地质条件的不同，不同工程所采用的参数也有所不同。一般情况下，宜根据先前工程的实践情况，先设定参数，然后根据设定的参数，进行试桩，待试桩完成并达到设计的强度，再进行桩的静载试验，再来确定最终试验参数。

 

　　 （1）水灰比

 

　　 水灰比一般不宜过大和过小，过大会造成压浆困难，过小会使水泥浆在压力作用下形成离析，一般采用其比例在0.5～0.7之间即可。

 

　　 （2）压浆量

 

　　 压浆量是指单桩压浆的水泥用量，它与持力层土质情况及桩间距有关。

 

　　 （3）闭盘压力

 

　　 闭盘压力是指结束压浆的控制压力。应该根据事先设定的压浆量来控制灌注桩的压浆，但同时也要控制压浆的压力值，在达不到预先设定的压浆量，但达到一定的压力时就要停止压浆，压浆的压力过大，一方面会造成水泥浆的离析，堵塞管道；另一方面，压力过大可能使得桩体上浮。一般闭盘的最大压力应该控制在0～18MPa。根据预先设定的参数，进行试验桩的施工，再根据试桩的静载试验结果，最后确定工程桩的压浆参数，再进行工程桩的施工。

 

　　 5后压浆施工工艺

 

　　 （1）施工工艺流程

 

　　 预制管桩制作完成后在管内装压浆管，两端与预制管桩封板焊接，管桩接管，两根管桩之间采用结构胶进行粘结、密封，然后进行焊接。预制管桩压至设计标高后压浆施工。

 

　　 （2）施工要点

 

　　 ①压浆管的制作。可以在制作钢筋笼的同时制作压浆管。压浆管采用直径为25mm的黑铁管制作，接头采用丝扣连接。压浆管在最下部制作成压浆喷头，用图钉将压浆孔堵严，外面套上同直径的自行车内胎并在两端用胶带封严，这样压浆喷头就形成了一个简易的单向装置：当注浆时压浆管中压力将车胎进裂、图钉弹出，水泥浆通过注浆孔和图钉的孔隙压入持力层中，而压管时该装置又保证不会将压浆管堵塞。

 

　　 ②压浆管的布置。将1根压浆管对称固定在预制管桩内部。

 

　　 ③压浆施工顺序。对多于5根的群桩承台应考虑压桩时的挤土效应，应先施压，后压群桩周边较少桩的承台；不同深度的桩基，应先深后浅，先大后小；尽量避免因桩机多次行走扰动地面土层，使地面沉陷；以经济合理、运桩、喂桩方便为原则，根据场地情况，决定先压桩再开挖基坑。

 

　　 6压浆施工中常见问题和解决措施

 

　　 （1）冒浆

 

　　 压浆时常会发生水泥浆沿着桩侧或在其他部位冒浆的现象，若水泥浆液是在其他桩或者地面上冒出，说明桩底已经饱和，可停止压浆；若从本桩侧壁冒浆，压浆量也满足或接近设计要求，可停止压浆；若从本桩侧壁冒浆且压浆量较少，可将该压浆管用清水或用压力水冲洗干净，等到第二天原来压入的水泥浆液终凝固化、堵塞冒浆的毛细孔道时再重新压浆。

 

　　 （2）单桩压浆量不足

 

　　 压浆时最好采用整个承台群桩一次性压浆。压浆先施工周圈桩形成一个封闭圈，再施工中间，能保证中间桩位的压浆质量，若出现个别桩压浆量达不到设计要求，可视情况加大临近桩的压浆量作为补充。

 

　　 7质量控制措施

 

　　 （1）进行静压桩沉桩时，压桩的压力要视现场的地质条件而定，通过对静力触探比贯入阻力平均值和标准贯入试验N值评估沉桩的可能性，选择好压桩机械设备。

 

　　 （2）压桩过程的施工记录。为了便于控制终止压桩，必须详细记录压桩过程的压力与桩入土深度，了解桩尖人持力层深度是否满足设计要求以及桩穿过各土层时的压力值。

 

　　 （3）应根据单桩竖向极限承载力以及布桩密集程度等因素，压桩机按定额总重量配制压重，压机的重量(不含静压桩机大履和小履重量)不宜小于单桩极限承载力的1.2倍。

 

　　 （4）油压表必须经有正规资深法定检测单位鉴定，鉴定合格的方可使用。

 

　　 （5）静压桩沉桩控制应按设计标高，压桩力和稳压下沉量相结合的原则，并根据地质条件和设计要求综合确定。

 

　　 （6）桩端进入坚硬、硬塑粘性土，中密以上粉土、砂土土层时，静压桩的

 

　　压桩力为主要控制指标，桩端标高在征得设计单位同意后，可作为辅助控制指标。

 

　　 （7）静压桩桩端进入持力层，达到综合确定的压桩力要求，但未达到设

 

　　计标高时，宜保持稳压l～2分钟，稳压下沉量可根据地区经验确定。

 

　　 （8）静压桩施工过程中，不能随意调整和校正桩的垂直度，避免对桩身产生较大的次生弯矩。静压桩穿越硬土层或进入持力层的过程中，除机械故障处，不得停止沉桩施工。

 

　　 （9）压桩过程中，应检查压力、桩身的垂直度、接桩间歇时间、焊缝控制及压入深度。

 

　　 （10）压桩施工结束后，应做桩身的单桩竖向承载力试验和小应变检查桩身质量。

 

　　 高层建筑的具体地质条件不同，其压浆参数也不尽相同，预先设定的压浆参数可以参考以往相似工程的经验，但压浆参数的最终确定要依赖于试验桩的结果，而全国可以借鉴的经验并不多，所以还有待我们建筑工作者积极进取，努力探索，通过进一步的积累，和理论的探讨，形成一个成熟的技术。

 

　　参考文献：

 

　　[1]荆彦梁，苏二伟．静压管桩承载力分析及其应用[J]．低温建筑技术，2009(11)．

 

　　[2]赵鸿生．PHC管桩静压施工技术及主要技术问题的处理[J].西部探矿工程，2006(3)：43—46．

 

　　[3]张存义，高志通，张启慧．预应力静压管桩的设计与施工[J]．长春工程