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淺議靜壓樁施工技術(shù)及安全管理

文檔作者：趙蔚峰文檔來源：蘇州市中堅基礎(chǔ)工程有限責(zé)任公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年09月02日
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應(yīng)用研究
114 建筑建材裝飾 2014 年第 10 期
淺議靜壓樁施工技術(shù)及安全管理
趙蔚峰
（蘇州市中堅基礎(chǔ)工程有限責(zé)任公司，江蘇蘇州215000）
摘要：隨著建筑施工逐漸向高層的發(fā)展，面對地形復(fù)雜、巖石構(gòu)造、軟弱土的地區(qū)，靜壓樁基礎(chǔ)施工廣泛應(yīng)用于建筑基
礎(chǔ)處理中，其利用靜力將預(yù)制樁壓入地基中，具有單樁承載力高、壓樁速度快、成樁質(zhì)量好等特點，具有無噪音、無振動等
優(yōu)點，但在施工中因客觀條件或施工工藝等原因會遇到一些質(zhì)量問題和安全問題，因此控制靜壓樁施工過程尤為重要。
關(guān)鍵詞：靜壓樁；施工技術(shù)；安全管理
中圖分類號：TU753.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674－3024（2014）10－114－02
前言
隨著人們對靜壓樁的理論研究和工程實踐經(jīng)驗的不斷
積累，靜壓樁技術(shù)應(yīng)用水平在不斷地得到提高，全靜壓靜力
壓樁的施工技術(shù)已廣泛應(yīng)用在城市建筑和大型工業(yè)建筑中，
由此引發(fā)的質(zhì)量安全技術(shù)問題也備受關(guān)注。文章分析了靜壓
樁的施工技術(shù)、施工過程中常見的問題以及防治措施，并進(jìn)
一步提出質(zhì)量、安全管理控制方法。
1 靜壓樁施工技術(shù)
1.1 靜壓樁的沉樁原理
靜壓樁在沉樁過程中，靜壓預(yù)制樁以樁機本身的自重(包
括配重)作為反作用力，將克服壓樁過程中的樁側(cè)摩阻力和樁
端阻力。靜壓樁在靜壓力的作用下沉入地基土中時，樁周土
體會受到劇烈的擠壓，樁尖首先使土產(chǎn)生中剪破壞，孔隙水
受到中剪擠壓作用形成不均勻水頭，產(chǎn)生急劇上升的超孔隙
水壓力，擾動了土體結(jié)構(gòu)，這種擾動和破壞隨著樁的貫入會
連續(xù)不斷地向下傳遞，使樁周一定范圍內(nèi)的土體形成塑性
區(qū)，從而使得樁身連續(xù)貫入。沉樁完成后，隨著時間的推移，
樁周土體中超孔隙水壓力逐漸消散，土體發(fā)生固結(jié)，土的抗
剪強度及側(cè)摩擦力逐步恢復(fù)，從而使工程樁獲得較大的承載
力。因為粘性土和砂土的顆粒摩擦、滲透性及排水條件不同，
沉樁機理表現(xiàn)形式也不同。
1.2 適用范圍
液壓靜力壓樁機適合在濕陷性黃土、粉質(zhì)粘土、沙層，
沉積地質(zhì)層、填土層等地質(zhì)狀況的地方使用。下列場地不宜
采用或需慎用：（1）現(xiàn)場地表土層松軟且又未經(jīng)處理因而
容易發(fā)生陷機的場地；（2）土層中含有難清除的孤石或其
他障礙物的場地；（3）樁端持力層為中密-密實砂土層且其
上覆土層幾乎全是精密-中密砂土的場地；（4）土層中含有
不適宜作樁端持力層且又難貫穿的硬夾層的場地；（5）巖
溶地區(qū)基巖上面；（6）巖面埋藏較淺且?guī)r面傾斜較大的場
地。
1.3 施工程序
靜壓樁的施工一般采用分段壓入、逐段接長的方法，其
施工順序如下：
（1）測量定位：先在樁身中心打入一根短鋼筋，如果
施工場地較軟，樁機的行走過程中擠壓預(yù)打入的短鋼筋，作
為樁位中心，當(dāng)樁機大體就位之后要對樁位進(jìn)行再次測量。
（2）壓樁機就位：就位調(diào)試安裝后，當(dāng)運行到樁位時，
起重機將樁吊起，放入夾持架中心（可掛中心線陀）基本對
準(zhǔn)，把壓樁機調(diào)平后，再次調(diào)試校核，將長步履（長船）落
地受力。
（3）樁身對中調(diào)直：當(dāng)樁被吊入夾樁架后，指揮司機
在指揮員的指揮下，將樁緩慢降到地面，直到離地面大約
10cm 為止，接著加緊樁身，微調(diào)壓樁機，使樁尖和樁位對準(zhǔn)，
并將樁壓入土中0.5～1m，暫停下壓，對于垂直度要從樁的
兩個正交側(cè)面進(jìn)行校正，正式壓樁要在樁身垂直度偏差小于
0.5%的時候才可以進(jìn)行。
（4）壓樁：壓樁時，利用行走裝置完成樁機就位，行
走裝置由橫向行走和回轉(zhuǎn)機構(gòu)組成，可以將船體作為鋪設(shè)的
軌道，為使樁機實現(xiàn)步履式的橫向和縱向行走，可通過橫向
和縱向油缸的伸程和回程來實現(xiàn)。當(dāng)橫向兩油缸一只伸程，
另一只回程，可使樁機實現(xiàn)小角度回轉(zhuǎn)，這樣可使樁機達(dá)到
要求的位置。
（5）接樁：如果采用電焊焊接施工，必須在施工前對
接口處的雜質(zhì)進(jìn)行清理，坡口表面要呈金屬光澤，加上定位
板。如果在接頭處存在孔隙，應(yīng)填實焊牢，焊接坡口槽應(yīng)分
層焊接，一般分為三到四層，應(yīng)徹底清除每層的焊渣，焊接
采用人工對稱堆焊，預(yù)防氣泡和夾渣等焊接缺陷。隨著科技
的發(fā)展，目前焊接已逐步采用CO2氣體保護(hù)焊，保證焊接質(zhì)
量。
（6）送樁：在樁頂快要接近設(shè)計標(biāo)高，且樁壓力財沒
達(dá)到規(guī)定值時，可以進(jìn)行送樁直至設(shè)計標(biāo)高。如果樁頂高出
地面一段距離，而壓樁力已達(dá)到規(guī)定值時采用壓力控制，就
要截樁，以便壓樁機移位。
2 靜壓樁施工常見問題與事故處理
2.1 樁身斷裂現(xiàn)象
樁身斷裂事故是指在沉入過程中樁身突然傾斜錯位，但
是樁尖處土質(zhì)條件并沒有產(chǎn)生特殊變化；或貫入度在增加的
同時壓力突然減小并無增大趨勢。樁身斷裂現(xiàn)象產(chǎn)生的原因
有很多：由于樁身在施工中出現(xiàn)較大彎曲，樁身因荷載作用
不能承受抗彎度；混凝土因抗壓強度弱于樁身壓應(yīng)力而發(fā)生
的破碎現(xiàn)象；原材料中砂、石中含泥量大，石子中有大量碎
屑，使樁身局部強度不夠，施工時在該處斷裂；樁在堆放、
起吊、運輸過程中，也會產(chǎn)生裂紋、斷裂或暗傷。
因此，如果在施工中出現(xiàn)斷裂樁，應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件、
上部荷載及所處的結(jié)構(gòu)部位確定處理措施，并同設(shè)計人員一
起研究。另外，在施工前應(yīng)做好相關(guān)預(yù)防措施：徹底清掃地
下障礙物，及時糾正樁不垂直的情況；樁打入一定深度的時
候，容易發(fā)生嚴(yán)重傾斜，這時不適合采用移動樁架來糾正，
應(yīng)將樁拔出，清除障礙并回填樁孔后再施工。接樁的適合，
要確保上下兩節(jié)樁在同一軸線上；樁的堆放、起吊、運輸要
應(yīng)用研究
2014 年第10 期建筑建材裝飾115
嚴(yán)格按照操作規(guī)程執(zhí)行。
2.2 樁頂位移現(xiàn)象
在沉樁時，相鄰的樁產(chǎn)生橫向位移或樁上升現(xiàn)象。產(chǎn)生
的主要原因有：樁數(shù)較多，土層飽和密實、樁間距較小，樁
位標(biāo)志與墻、柱軸線標(biāo)志混淆搞錯等，造成樁位錯位較大；
選擇的行機路線不合理或遇到橫向障礙物等。
防治及處理方法：在壓樁過程中，嚴(yán)格控制壓樁的速率，
在應(yīng)力影響區(qū)域內(nèi)，一臺樁機每天成樁控制在10～20 根范
圍內(nèi)。對建筑范圍內(nèi)壓樁順序進(jìn)行綜合平面安排，合理安排
打樁線路，盡量減小后入土樁對相鄰樁的影響。對于較密集
的樁承臺，為減少擠土效應(yīng)的影響，可以采用逐排跳打的方
式進(jìn)行施工。如果施工過程中發(fā)現(xiàn)相臨樁有移位趨勢，則要
采取鉆空取土的方法來減少擠土效應(yīng)的影響。加強軸線、樁
位復(fù)核工作選擇合理的行車路線。橫向障礙物不深時，可挖
除回填后再壓，當(dāng)歪斜較大時，可利用壓樁油缸回程，將土
中的樁拔出，回填后再重新壓樁。
2.3 樁身傾斜
由于場地不平、或有較大坡度，在沉入過程中樁機因本
身傾斜而產(chǎn)生的傾斜，壓樁時樁不垂直，送樁器、樁帽及樁
不在同一條直線上等原因造成樁身垂直偏差過大。因此在施
工前要保持場地平整，如果場地不平，施工時應(yīng)調(diào)整頂升油
缸使樁機機架保持水平。
2.4 接樁處開裂
接樁處發(fā)生開裂現(xiàn)象的原因有：當(dāng)進(jìn)行焊接連接時，沒
有及時清理干凈連接處的表面，樁端不平整；焊接質(zhì)量不合
格，焊接好后停頓時間過短，地下水使焊縫出現(xiàn)脆裂；兩節(jié)
樁沒有保持在同一條直線上，接樁處產(chǎn)生曲折，壓樁過程中
接樁處局部產(chǎn)生集中應(yīng)力而破壞連接。因此，在接樁前，要
清潔連接部件，接樁過程中，保持兩節(jié)樁在同一軸線上，焊
接預(yù)埋件要保持平整服貼。
3 靜壓樁施工過程的安全管理
在靜壓樁施工過程中，首先必須建立健全項目安全管理
制度，施工要嚴(yán)格按照根據(jù)安全管理的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。在項
目內(nèi)部落實安全管理責(zé)任制，建立嚴(yán)格的考核制度，并適時
實施獎罰措施，以激勵員工。施工人員必須持有樁機資質(zhì)及
特種作業(yè)上崗證等。施工過程中要注意以下事項：（1）在
起重機作業(yè)前，應(yīng)潤滑轉(zhuǎn)動部位，檢查部件是否緊固，以及
鋼絲繩的磨損情況；（2）起重臂下不得站人，當(dāng)重物停在
半空中時，駕駛員不得離開操作室；（3）起重范圍應(yīng)符合
起重性能規(guī)定的指標(biāo)，在起重機吊樁進(jìn)入夾持機構(gòu)，壓樁開
始之前，為防止拉斷鋼絲繩和拉彎起重機吊臂，必須在起重
機、卷揚機構(gòu)放松起吊的鋼絲繩，當(dāng)?shù)蹉^脫離后才可壓樁；
（4）對樁時焊接用的各種氣瓶做好標(biāo)識，氣瓶和明火點要
保持10cm 以上，氣瓶的間距不可小于5m，氣瓶應(yīng)使用得當(dāng)，
按相關(guān)要求存放，禁止平放或倒放；（5）當(dāng)作業(yè)停止時，
需要將短履運行到樁機的中間位置，并停落在平整的地面
上，其余油缸回程縮進(jìn)。操作人員必須在切斷電源后方可離
開樁機。6） 施工完畢的樁洞及時處理、回填，以防行人或
雜物等掉入。
4 結(jié)語
靜壓樁因具有單樁豎向承載力高、抗震性能好等優(yōu)點而
得到廣泛運用。良好的靜壓樁施工工藝是確保樁基工程的施
工質(zhì)量保證，在材料進(jìn)場到施工過程把好質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)格按照
施工方案執(zhí)行、遵循技術(shù)操作規(guī)程，根據(jù)地基和場地的實際
情況采取相應(yīng)的預(yù)防措施，在施工過程中完善相關(guān)安全管理
制度，做好各種安全防范措施，推動工程質(zhì)量穩(wěn)步提高。
參考文獻(xiàn)
[1]肖志堅，羅潔玲．靜壓樁基礎(chǔ)施工中常見的質(zhì)量問題
及處理方法[J]．企業(yè)科技與發(fā)展，2010（16）
[2]范公群．靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工質(zhì)量控制[J]．西部探礦
工程，2010（02）
（上接第113 頁）
為雙塔雙索面鋼與混凝土結(jié)合梁斜拉橋，扇形拉索，主塔高
150m，H 折線形塔身；上海楊浦大橋也是疊合梁斜拉橋，跨
徑602m，雙塔雙索面，主塔高208m，采用鉆石型塔形（倒
Y 形），以提高抗風(fēng)能力；南京長江三橋為斜拉橋，其主跨
為648m,主橋全長1288m，采用半漂浮結(jié)構(gòu)體系，縱向設(shè)彈
性約束，限制活載及風(fēng)載作用下的鋼箱梁縱向漂移。 鋼塔
柱為“人”字形塔，高215m，塔柱外側(cè)圓曲線部分半徑720m，
設(shè)四道橫梁，其中下塔及下橫梁為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其它部
分為鋼結(jié)構(gòu)；蘇通長江大橋，總長8206 米，其中主橋采用
100+100+300+1088+300+ 100+100=2088 米的七跨雙塔雙索
面鋼箱梁斜拉橋，為世界第一大跨徑斜拉橋；專用航道橋采
用140+268+140=548 米的鋼連續(xù)梁橋，為同類橋梁工程世界
第二；南北引橋采用30、50、75 米預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，
另外，也有懸索橋，如香港青馬大橋、虎門大橋，通過索塔、
拉索和吊桿及橋板等組成。
（4）輕鋼結(jié)構(gòu)方面
近幾年來，鋼結(jié)構(gòu)除了在重型廠房繼續(xù)使用，在大跨度
結(jié)構(gòu)方面、高層建筑、高聳構(gòu)筑物、橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)展可快外，
鋼結(jié)構(gòu)在國內(nèi)也向著輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展，并建早不少建
筑；另外，國內(nèi)在膜結(jié)構(gòu)及索膜結(jié)構(gòu)方面也有不少發(fā)展，如
上海世博會的中國軸建筑就使用膜結(jié)構(gòu)。
4 結(jié)束語
由上面的分析可知，目前鋼結(jié)構(gòu)建筑在國內(nèi)發(fā)展很快，
并向各種結(jié)構(gòu)形式發(fā)展，而且隨著國內(nèi)鋼產(chǎn)量的上升、經(jīng)濟
的發(fā)展及目前的發(fā)展趨勢，我國鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展將逐步邁入國
際鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的領(lǐng)先狀態(tài)。
參考文獻(xiàn)：
[1]孫強，馬?。摻Y(jié)構(gòu)基本原理[M]．武漢：武漢大學(xué)出
版社，2014
[2]曾強，陳放．上海環(huán)球金融中心鋼結(jié)構(gòu)綜合施工技術(shù)
[J]．施工技術(shù),2009（06）
作者簡介：
閆竹玲（1976-），女，陜西延川人，講師，碩士，主
要從事土木工程鋼結(jié)構(gòu)方向的教學(xué)與研究工作。

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