1引言
靜壓法施工是通過靜力壓樁機以壓樁機自重及樁架上的配重作反力將預制樁壓入土中的一種沉樁工藝。早在20世紀50年代初,我國沿海地區(qū)就開始采用靜力壓樁法。到80年代,隨著壓樁機械的發(fā)展和環(huán)保意識的增強得到了進一步推廣。至90年代,壓樁機實現系列化,且最大壓樁力為6800KN的壓樁機已問世,它既能施壓預制方樁,也可施壓預應力管樁。適用的建筑物已不僅是多層和中高層,也可以是20層及以上的高層建筑及大型構筑物。目前我國湖北、廣東、上海、江蘇、浙江、福建等省市都有應用,尤以上海、南京、廣州及珠江三角洲應用較多。
2靜壓法沉樁機理
靜壓預制樁主要應用于軟土地基。在沉樁過程中,樁尖直接使土體產生沖切破壞,伴隨或先發(fā)生沿樁身土體的直接剪切破壞??紫端艽藳_剪擠壓作用形成不均勻水頭,產生超孔隙水壓力,擾動了土體結構,使樁周約一倍樁徑的一部分土體抗剪強度降低,發(fā)生嚴重軟化(粘性土)或稠化(粉土、砂土),出現土重塑現象,從而可容易地連續(xù)將靜壓樁送入很深的地基土層中。壓樁過程中如發(fā)生停頓,一部分孔隙水壓力會消失,樁周土會發(fā)生徑向固結現象,使土體密實度增加,樁周的側壁摩阻力也增長,尤其是擾動重塑的樁端土體強度得到恢復,致使樁端阻力增長較大,停頓時間越長擾動土體強度恢復增長越多。因此,靜壓沉樁不宜中途停頓,必須接樁停留時,宜考慮淺層接樁,還應盡量避開在好土層深度處停留接樁。靜壓樁是擠土樁,壓入過程中會導致樁周圍土的密度增加,其擠土效應取決于樁截面的幾何形狀、樁間距以及土層的性能。
3靜壓法適用范圍
靜壓法通常適用于高壓縮性粘土層或砂性較輕的軟粘土層,當樁須貫穿有一定厚度的砂性土夾層時,必須根據樁機的壓樁力與終壓力及土層的形狀、厚度、密度、上下土層的力學指標、樁型、樁的構造、強度、樁截面規(guī)格大小與布樁形式、地下水位高低以及終壓前的穩(wěn)壓時間與穩(wěn)壓次數等綜合考慮其適用性。
壓樁力大于4000kN的壓樁機,可穿越5~6m厚的中密、密實砂層。中型壓樁機(壓樁力≤2400kN),穿越砂層的能力較有限,所以對其情況需進行壓樁可行性判斷。
靜壓樁也適用于覆土層不厚的巖溶地區(qū)。在這些地區(qū)采用鉆孔樁很難鉆進;采用沖孔樁,容易卡錘;采用打入式樁,容易打碎。只有采用靜壓樁可緩慢壓入,并能顯示壓樁阻力,但在溶洞、溶溝發(fā)育充分的巖溶地區(qū),靜壓樁宜慎用,以及在土層中有較多孤石、障礙物的地區(qū),靜壓樁宜慎用。
小型壓樁機(壓樁力≤600kN)用于壓制預制小樁,適用于在10m以內存在持力層(如硬塑粉質粘土層、粉土層及中密粉細砂層等)。