静压桩的沉桩机理及常见问题分析

静压管桩沉桩困难分析及其施工处理措施摘要：本文尝试通过工程勘察报告以及其他勘查资料来对某建筑工程的静压管施工情况进行了详细分析，并且指出了静压管桩沉桩困难的原因以及施工措施，希望可以对类似工程项目的建设施工提供参考。

关键词：静压管桩；沉桩困难；原因；处理措施前言岩土工程项目在建设施工的过程中会涉及到多个环节步骤，静压预应力管桩是其施工过程中必然要应用到的部件。

对于静压预应力管桩来说，其主要优势体现在单桩承载力高、设计规范、运输吊装方便、施工速度快以及对外界环境污染程度低。

正是因为存在以上优势，使其在我国城市建筑工程项目建设过程中有广泛应用。

但是对于管桩来说，其属于挤土桩的一种，在对其进行实际应用的过程中势必会产生大量挤土，在进行群桩施工过程中，挤土就会更加明显。

当砂层的密度明显提升之后，势必会导致相邻桩施工困难的现象出现，从而使得最终沉桩没有达到设计要求。

因此，对沉桩困难的原因进行深入分析是非常有必要的。

一、工程基本概况（一）场地岩土的工程条件H县拟建1栋22层的小高层住宅楼。

对项目地进行勘测之后，发现，项目地地层自上而下共分为10层，其土质主要包括三种，即粉土、黏土以及粉质黏土。

（二）基本参数按照《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）相关标准，对项目地的基础工程条件进行了分析，其所涉及到的项目主要有土工试验、标贯以及静力触探结构[1]。

二、工程沉桩困难的原因分析（一）管桩施工过程沉桩困难的原因分析对于本次工程项目建设来说，共需应用到的总桩数为120根，在应用静压沉桩法展开施工操作的时候，施工过程中遇到了阻碍。

在已经完成施工的26根桩中，只有11根桩压到了设计桩长，另外的15根桩群没有压入到要求深度，都是在压入12m之后，遇到阻碍，无法继续压入，施工队伍开始停止施工，查找原因。

（二）勘察勘探过程中沉桩困难的原因分析本次在展开勘察勘探工作的时候，主要对各个勘探点的基桩施工情况进行确认，发现，未达到设计桩长的勘探点有5个，并且钻孔深度为50m，孔口距离地面的标高为39.20~42.17m。

静压桩的沉桩机理1、前言在我国沿海地区,建筑场地覆盖层一般均为海相沉积物,软弱土层较厚,建筑物基础大部分采用桩基。

预应力混凝土管桩由于质量容易保证，且又能在工厂进行标准化生产，施工方便快捷，目前被广泛地应用在建筑工程当中。

预应力混凝土管桩在沉桩施工时有两种方法，一种为锤击法，一种为静压法。

由于静压法具有无噪音、无振动、无冲击力等优点，目前一般均采用静压法施工。

静压法是通过静力压桩机的压桩机构以压桩机自重和机架上的配重提供反力而将桩压入土中的沉桩工艺。

2、静压桩沉桩机理沉桩施工时，桩尖”刺入”土体中时原状土的初应力状态受到破坏，造成桩尖下土体的压缩变形，土体对桩尖产生相应阻力，随着压桩力的增大，桩尖处土体所受应力超过其抗剪强度时，土体产生塑性流动或挤密侧移和下拖，在地表处，粘性土体会向上隆起，砂性土则会被拖带下沉。

在地面深处由于上覆土层的压力较大,土体主要向桩周水平方向挤开，此时，桩身必然会受到土体的强大法向压力，从而使所引起的桩周摩阻力，当桩顶的静压力大于沉桩时的这些抵抗阻力，桩将继续下沉；反之，则停止下沉。

压桩时，地基土体受到强烈扰动，桩周土体的实际抗剪强度与地基土体的静态抗剪强度有很大差异，由于桩周土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，直至降低到重塑强度。

当桩周土质较硬时，剪切破坏面发生在桩与土的接触面上;当桩周土体较软时，剪切破坏面一般发生在邻近于桩表面处的土体内，通常将桩周摩阻力从上到下分成三个区：上部空穴区，中部滑移区，下部挤压区。

与此同时桩尖处土体也在扰动重塑、超静孔降水压力作用下，土体的抗压强度也大大下降。

预应力混凝土管桩在静压施工中，因接桩或其它因素影响而暂停压桩的间歇时间的长短，对继续下沉的桩尖阻力无明显影响，但对桩侧摩阻力的增加影响较大，桩侧摩阻力的增大值与间歇时间长短成正比，并与地基土层特性有关，因此在静压法沉桩中，应合理设计接桩的结构和位置，避免将桩尖停留在硬土层中进行接桩施工。

静压预制桩的常见质量问题及预防措施摘要静压预制桩基础是一种新型的深基础类型,特别适用于对噪音有限制的市区内作业。

但靠近原有建筑物桩基施工较困难,单桩承载力相对较低,对土体适应有一定的局限,压桩过程中容易出现质量问题,而且情况复杂,对发生的问题要弄清原因,采取相应的预防处理措施。

关键词静压预制桩;压桩;质量控制1静压预制桩与土体的作用机理静压预制桩在压入土体的过程中,以桩体本身的重量作为反作用力,以克服压桩过程中的桩端阻力和桩侧壁摩阻。

当桩身在垂直静压力的作用下沉入土体时,桩周土体发生急速而剧烈的挤压变形,土中孔隙水压力骤然上升,土体的抗剪强度大幅下降,这时桩体很容易沉入土中。

2静压预制桩的施工程序施工现场情况勘察→编制施工方案→订购(制作)预制桩→测量定位→压桩→接桩、再压桩→送桩。

1)测量定位。

施工前放好轴线并标志在永久固定体上,以利于复核桩位。

再放好桩位,在桩位中钉一根短钢筋,并涂上明显标志,由于桩机在行走过程中会挤动标志,因此,在桩机基本就位后利用周边控制轴线对桩位进行复核,控制桩位的最大偏差不大于20mm。

2)压桩。

用汽车起重机将预制桩吊离桩堆,送到桩架前,桩身对着经纬仪方向的侧面弹出基线。

起动压桩机纵向和横向行走油缸,将桩尖对准桩位,开动压桩油缸将桩压入土中1m左右后停止压桩,通过两台正交设置的经纬仪对准已弹出的基准线,调整桩在两个方向的垂直度,首节桩体是否垂直是保证成桩质量的关键。

垂直度满足要求并经现场监理确定后开机沉桩,通过夹持油缸将桩夹紧,然后通过压桩油缸将压力施加到桩体上。

压桩力由压力表反映,当压力达到一定的限值时,压桩油缸三缸同时起动施压,这时压力表读数反而会下降,随着施压再逐渐升高,要特别注意压力表值和施工压力的换算。

在压桩过程中要认真记录每个行程桩入土深度和压力表读数的关系,以判断桩的质量和承载力。

当压桩油缸数不变时,压力表突然上升或下降,要停机对照地质资料分析(一般不宜停在沙土层),确定是否产生断桩现象或是遇到障碍物。

浅析静压桩常见质量问题与控制措施摘要: 静压桩作为一种施工工法，以其低噪音、小振动、施工速度快，成桩直观容易监控等特点，而越来越成为建筑工程基础的重要选择。

关于静压桩的优点，承载力的计算及其实践结果等问题，已经有大部分同行在不同的刊物上发表了众多文章，在此笔者就不作阐述，本文仅对工程实践中遇到静压桩的一些质量问题进行综合分析并提出解决方法和控制措施。

关键词:静压管桩；问题；分析；质量控制静压桩相对于锤击桩有诸多优点,近年来得到更广泛应用,其技术也更趋于成熟。

但在工程实践中也常遇到一些问题,下面总结工程实践中遇到的问题进行分析并提出一些质量控制方法。

1常见质量问题分析1.1桩尖达不到设计深度桩尖达不到设计深度的成因较多,常见的有以下几种情况。

(1)地下岩土层中孤石和障碍物较多或有坚硬岩土层,此种情况下甚至发生同一承台内,有的桩可压至持力层,有的桩压不下去。

(2)中断压桩时间过长。

由于设备故障或其他特殊原因,致使沉桩过程突然中断,延续时间过长,沉桩阻力增加,使桩无法沉到设计深度。

(3)接桩时,桩尖停留在硬土层中时间过长,造成无法继续沉桩。

发生管桩沉不到设计深度,应具体分析成因,找出解决方法才能继续施工,盲目加大压桩力强行沉桩,会造成桩身倾斜或断桩。

1.2桩体倾斜第一节桩初压即有较大幅度的桩端走位和倾斜,遇有此种情况可能在地面下不深处遇有障碍物,如旧建筑物的基础未清理干净、或回填层位中夹有大块石等,因此压桩前应将地面下旧建筑物基础、块石等清理干净。

1.3桩顶(底)开裂遇地基土质坚硬时,管桩有可能仍然压不到设计标高,在反复复压情况下,管桩桩身横向产生强烈应力,如果桩还是按常规配箍筋,桩顶混泥土抗拉不足开裂,产生垂直裂缝,为处理带来很大困难。

另一种情况就是管桩由软弱土层突然进入硬持力层,没有经过渡层,桩机油压迅速升高,桩身受到瞬间冲击力也容易引起桩顶开裂,处理上可事前改进桩尖形式(圆锥形桩尖易滑),事后用压力灌浆把桩底破碎混凝土粘结住。

静压管桩沉桩存在的困难原因及措施探讨摘要：本文主要针对静压管桩存在的困难原因及措施展开了探讨，通过结合具体的工程实例，对桩基的设计进行了计算，并在分析了沉桩困难原因的基础上，给出了一系列相应有效的处理措施，以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。

关键词：沉桩；困难原因；措施；探讨引言静压管桩施工技术在建筑工程施工中的应用十分普遍，这是由于它具有很多施工优点决定的，包括噪声污染低、震动幅度小、环境污染少等等。

但是在实际的施工中，静压管桩存在着沉桩困难的现象，因此，为了保障静压管桩的施工质量，就需要相应的工作人员及时分析困难存在的原因，并采取有效措施处理。

基于此，本文就静压管桩存在的困难原因及措施进行了探讨，相信对有关方面的需要能有一定帮助。

1 工程概况1.1 场地的岩土工程条件某住宅楼18层，根据勘察报告，场地地层自上而下分12层，如表1所示。

表1 场地地层结构及性质1.2 基本参数按照《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2011）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94－2008）有关规定，根据场地工程地质条件和土工试验、标贯及静力触探结果，结合地区工程经验，建议各层土的预应力管桩及钻孔灌注桩桩极限侧阻力标准值qsik和桩极限端阻力标准值qpk如表2所示。

表2 建议极限侧阻力、端阻力标准值2 设计计算2.1 桩基设计参数的确定根据勘察报告，设计单位确定采用预应力混凝土管桩承台基础，桩型采用PHC-500AB100-27b型，桩顶标高一般为-2.90m（标高37.10m），设计有效桩长≥27.0m，单桩竖向承载力特征值≥1400kN。

2.2单桩竖向极限承载力估算根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94－2008）第5.3.8条公式Quk=Qsk+Qpk=uΣqsikli+qpk（Aj+λpApl）（公式中字母具体含义，规范中已写明，本文不再敖述）及勘察报告，对不同孔号有效桩长大于27m的管桩（桩径均为500mm，壁厚均为100mm）进行单桩竖向极限承载力Quk估算，估算结果如表3所示。

浅议静压桩沉桩机理及常见问题处理摘要：桩基处理是建筑工程施工的重要技术工艺方式，近年来，静压桩法施工技术作为一种实效性较强的桩基处理技术，在软土地区的地基处理中得到推广应用，本文针对静压桩法在沉桩施工过程中的成桩机理及其终压力与极限承载力要素进行了分析，并对其常见质量问题和处理措施进行了阐述。

关键词：桩基施工静压桩法沉桩机理质量问题Abstract: the pile foundation treatment is an important technology of the construction process, in recent years, the static pile construction method technology as a effectiveness strong pile foundation processing technology, in the soft soil foundation treatment is widely used in this paper, static pile method in the process of pile driving construction pile end mechanism and the pressure and limit bearing capacity factors are analyzed, and the common quality problem and treatment measures are presented in this paper.Keywords: pile foundation construction；pile driving mechanism of static piling；quality problems现代建筑施工技术条件下，桩基施工是利用钢筋、水泥、钢材等相关材料预制加工形成柱状桩体后，再用沉桩机械将桩体打入或压入工程施工地层结构内持力层，也可以先在结构层内深钻成孔后再利用混凝土浇筑成柱状桩体，以便于加强建筑构物桩基承载力的施工工艺方法。

静压桩施工质量通病、原因分析及防治措施一、桩身断裂1、原因分析（1）、桩身在施工中出现较大弯曲，在反复冲击的集中荷载下，超过桩身抗弯强度而断裂，这种情况出现主要由于：桩的长细比较过大，沉桩时又遇到硬土层；桩在制作过程中，桩身弯曲超过规定；桩尖偏离中轴线，沉桩时遇有硬土层把桩尖挤向一侧；沉桩时不垂直，在校正桩的倾斜时，使桩身产生弯曲；两节桩相接时，由于不在同一轴线上产生曲折；在饱和软粘土中沉桩时，超静孔隙水压力的影响和土方开挖产生过大的土压力差使桩身发生弯曲。

（2）、桩身质量不符合要求，桩身局部混凝土强度等级不足，受反复冲击荷载后产生横向裂纹并扩大而导致断裂。

（3）、在制作时，其堆放、起吊、运输过程中改变了受力状态产生裂纹或断裂。

控制每节桩的细长比，一般不应超过40；2、预防措施及处理办法施工前检查桩身弯曲情况，对桩身弯曲矢高大于0.1%桩长且大于20mm的桩或桩尖偏离桩纵轴线时，不宜用；施工前清除场内地下障碍物；应及时纠正在初沉时发生倾斜的桩；严格按操作要求进行接桩以确保上下两节桩在同一轴线上；在饱和软土中沉桩，要采取有效措施降低孔隙水压力，在沉桩完成后间歇两周以上才可进行土方开挖，且应分层挖土；确保混凝土质量；桩在堆放、起吊、运输过程中，严格按有关规定或操作规程执行；桩身出现断裂后，可根据工程地质条件等实际情况进行补桩。

二、沉桩达不到要求1、原因分析（1）、工程地质情况未能勘探清楚，尤其是持力层的起伏标高不明，致使设计考虑的持力层或选择桩尖标高有误。

（2）、局部有坚硬土夹层或砂夹层。

（3）、施工中遇到障碍物，如大块石头、旧埋设物等。

（4）、以新近代砂层为持力层时，由于新近代砂层结构不稳定，同一层的强度差异很大，桩打入该层时，进入持力层较深时，才能求出贯入度。

群桩施工中砂层越挤越密，最后就沉不下去。

（5）、桩机选择太小或太大，使桩沉不到或沉过设计要求的标高。

2、预防措施及处理办法工程地质情况应详细探明，做到工程地质情况与勘察报告相符；合理正确选择持力层或桩尖标高；遇有硬夹层时，可采用先钻后压法，以利沉桩，但桩尖至少进入未扰动的土层中4倍桩径深度；根据工程地质等条件，确定施工的最终控制标准。

静压桩的沉桩机理及常见问题分析【摘要】静力压桩法施工工艺具有噪音小、无污染、施工速度快、同时在压桩过程中可以预估单桩承载力等特点，特别适用于城区建筑。

随着静力压桩机的不断改进和预制高强度预应力管桩技术的不断提高，静压桩将会越来越广泛的适用于城区建筑。

【关键词】静力压桩技术施工静力压桩是通过静力压桩机械以压桩机自重和机架上的配重提供反力将基桩压入土中的沉桩工艺。

这种施工法早在20世纪60年代开始研究使用，80年代随着压桩机械的发展和环保意识的增强进一步得到推广。

1.静力压桩的适用范围静力压桩法通常适用于高压缩性粘土层或砂性较轻的软粘土层，当桩须贯穿有一定厚度的砂性土夹层时，必须根据桩机的压桩力与终压力及土层的形状、厚度、密度、上下土层的力学指标、桩型、桩的构造、强度、桩截面规格大小与布桩形式、地下水位高低以及终压前的稳压时间与稳压次数等综合考虑其适用性。

适用上覆土层为素填土、牯土、粉质粘土、粉土、粉细砂，下卧桩端持力层可为卵石、砾石或基岩。

当上覆土层有建筑垃圾旧基础时，必须先清理干净，才能采用静力压桩法。

静力压桩穿透中粗砂能力较差，当土层中有较厚中粗砂夹层时，设计时应填重或考虑其它施工方案。

由于静压桩机机身庞大，移动不便．压妊夹具离桩机边有约3m 的距离，因此．当场地狭小，邻近有建筑物时不宜选用静压桩。

2.静力压桩的技术特点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、进度等有关，有待进一步研究。

静压桩施工中出现的问题也各种各样，最常用的处理方法是提高终压力进行复压。

往往桩在做完静载试验发现不合格后，还要增加静载试验或大应变检测，以确定更大范围的不合格桩数量分布。

有时基坑已开挖，桩头已凿去位置难确定，压桩机撤出现场，复压或补桩有一定困难，这就要采取其他一些措施处理不合格桩，如灌浆补强、降低桩承载力标准或扩大承台等。

静压法压桩力大于4000kN的压桩机，可穿越5--6m 厚的中密、密实砂层。