沉樁機理
靜壓預(yù)制樁主要應(yīng)用于軟土地基。在沉樁過程中,樁尖直接使土體產(chǎn)生沖切破壞,伴隨或先發(fā)生沿樁身土體的直接剪切破壞。孔隙水受此沖剪擠壓作用形成不均勻水頭,產(chǎn)生超孔隙水壓力,擾動了土體結(jié)構(gòu),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(xiàn)土重塑現(xiàn)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?xí)l(fā)生徑向固結(jié)現(xiàn)象,使土體密實度增加,樁周的側(cè)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(fù),致使樁端阻力增長較大,停頓時間越長擾動土體強度恢復(fù)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(yīng)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(dǎo)致樁周圍土的密度增加,其擠土效應(yīng)取決于樁截面的幾何形狀、樁間距以及土層的性能。
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(yù)制小樁,適用于在10m以內(nèi)存在持力層(如硬塑粉質(zhì)粘土層、粉土層及中密粉細砂層等)。
錨桿靜壓樁壓樁施工的規(guī)定
1)壓樁架應(yīng)保持豎直,錨固螺栓的螺帽或錨具應(yīng)均衡緊固,壓樁過程中應(yīng)隨時擰緊松動的螺帽;
2)就位的樁節(jié)應(yīng)保持豎直,使千斤頂、樁節(jié)及壓樁孔軸線重合,不得偏心加壓,壓樁時應(yīng)墊鋼板或麻袋,套上鋼樁帽后再進行壓樁。樁位平面偏差不得超過±20mm,樁節(jié)垂直度偏差不得大于1%的樁節(jié)長;
3)整根樁應(yīng)一次連續(xù)壓到設(shè)計標高,當必須中途停壓時,樁端應(yīng)停留在軟弱土層中,且停壓的間隔時間不宜超過24h;
4)壓樁施工應(yīng)對稱進行,不應(yīng)數(shù)臺壓樁機在一個獨立基礎(chǔ)上同時加壓;
5)焊接接樁前應(yīng)對準上、下節(jié)樁的垂直軸線,清除焊面鐵銹后進行滿焊;
6)采用硫磺膠泥接樁時,其操作施工應(yīng)按國家現(xiàn)行標準《地基與基礎(chǔ)工程施工及驗收規(guī)范》GBJ202的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行;
7)樁尖應(yīng)到達設(shè)計持力層深度、且壓樁力應(yīng)達到國家現(xiàn)行標準《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GBJ7規(guī)定的單樁豎向承載力標準值的1.5倍,且持續(xù)時間不應(yīng)少于5min;
8)封樁前應(yīng)鑿毛和刷洗干凈樁頂側(cè)表面后再涂混凝土界面劑,封樁可分不施加預(yù)應(yīng)力法和預(yù)應(yīng)力法的兩種方法;