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1、 2 静压沉管灌注桩的工艺特点静压沉管灌注桩施工工艺简单，施工速度快，压桩力观察直观，设计压力值可以通过机载压力表读出，容易得到控制，可以确保桩身承载力满足设计要求，成桩质量稳定可靠。它通过在钢套管内吊放钢筋笼和进行混凝土现浇，和外界隔离，并通过桩机设备强有力的振动拔管，混凝土密实度容易得到保证，并且施工噪音低，对周围环境的影响小，一般不会对周围居民生活造成干扰。本工艺属于挤土桩，通过套管的挤压，产生一种夯实效应，可以使桩侧及桩端的摩擦力和阻力加大，地基土承载力可以得到充分利用。另外，静压沉管灌注桩施工场地干净、整洁，特别和钻孔（冲孔）灌注桩相比，克服了后者因设置的泥浆制造利用循环系统而造成的
2、脏、乱现象、减少了许多安全隐患，便于安全文明施工管理。其缺点是桩机结构同样比较庞大、笨重，行走困难；该桩型属于挤土桩，挤土效应明显，容易对临桩及地下管线、临近建筑物造成危害；坚硬岩层难以穿越，遇到孤石难以处理。3 静压沉管灌注桩质量通病及预防措施3.1 断桩断桩一般常见于地面以下 13 米的不同软硬层交接处。其主要原因：桩距过小，临桩施打时土的挤压产生水平横向推力和隆起上拔力；软硬土层间传递水平力大小不同，对桩产生剪应力；桩身混凝土终凝不久，强度弱，承受不了外力的影响。预防措施：桩的中心距宜大于 3.5 倍桩径；合理安排打桩顺序以及桩机行走路线，减少对新打桩的影响；采用跳打法或控制时间法减少对
3、临桩的影响。预防措施：采用引孔减小挤土效应。3.2 缩颈原因主要：土体中含水量丰富，土体受到强烈扰动和挤压下，产生很高的孔隙水压力，桩管拔出后，水压力便作用到新灌注的混凝土桩上；拔管过快，混凝土量少，或者和易性差，混凝土出管时扩散性差。预防和处理措施：采取降低地下水位减小水压力，严格控制拔管速度，严格控制混凝土坍落度，一旦发生缩颈现象可采用复打法处理。3.3 吊脚桩常发生在地下水位较高或饱和淤泥或粉砂土层中。主要原因为桩尖和套管衔接不严密或桩尖变形，水或泥沙等进入套管。预防措施：提前在套管内灌入 0.5m厚的水泥砂浆封底，再灌入 1m 高的混凝土增压，然后再沉管。下面结合工程实例进行说明。4
4、工程实例滨湖污水提升泵站工程位于厦门海沧滨湖南路和滨湖北路交接处。本工程结构体系现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构，基础形式采用抱压式大直径钢筋混凝土沉管灌注桩承台基础，桩端持力层选用砂状强风化花岗岩,桩尖进入持力层深度2.0M。其中直径 700 的工程桩有 216 根，直径 600 工程桩有 150 根。桩身砼强度等级为 C35。700单桩竖向极限承载力标准值为 6600KN，单桩竖向承载力设计值为 4000KN，单桩竖向承载力特征值为 3300 KN。600单桩竖向极限承载力标准值为 4000KN，单桩竖向承载力设计值为 2400KN，单桩竖向承载力特征值为 2000 KN。4.1 工程地质情况
5、及桩型选择该工程场地原始地貌属滨海滩涂地貌，场地原为内湖，现已回填整平，地势较平坦。场地至上而下分别由素填土、淤泥-淤泥质土、粘土-粉质粘土、中砂、残积（砂质）黏性土、全风化花岗岩、砂状强风化花岗岩、碎块状强风化花岗岩、中风化花岗岩组成。素填土和分布于整个场地，淤泥层普遍较厚。场地地下水位较高、较丰富。根据场地内地层的情况，强风化花岗岩深度深度约 3040 米，中风化花岗岩深度约 4050 米，桩型可选用静压预应力管桩、大直径沉管灌注桩或冲、钻孔灌注桩。采用静压预应力管桩或大口径沉管灌注桩时，以强风化花岗岩为桩端持力层。在该地质条件下，如果采用钻孔（冲孔）灌注桩施工工艺，由于其采用的是泥浆护壁
6、，在淤泥层中极易造成缩颈、夹泥等质量问题；地下水丰富，极易造成塌孔；沉渣清理不干净，易造成承载力下降。如果采用静压预应力管桩，则由于持力层深度太深，对预制桩的桩身强度和接桩质量提出了更高的要求；另外，加上地质变化较大，预制桩长度较难掌握，而如果采用截桩接长或截短，则造成预制管桩预应力消退，影响桩本身质量，限制了预应力管桩的使用。而静压沉管灌注桩由于采用的是由无缝钢管和钢桩靴组成的封闭成孔系统，水和泥浆不能进入，又加上是现浇钢筋混凝土桩，通过保持振动和过程反插，使桩的截面增大，从而提高了桩的承载力，桩身质量得到保证，很好的客服和避免了前者的不足。4.2 桩基施工4.2.1 静压沉管施工工艺过程场
7、地平整及地上障碍物清理测量放样定位设备进场安装调试设备就位桩尖钢套管就位静压沉管达终压条件、停止压桩放入钢筋笼灌注混凝土振动拔管、反插单桩施工完毕、移机4.2.2 沉管控制对进场的桩机进行安装调试，移机至桩基处就位并调平。预制钢板桩尖就位在桩位上，钢套管再放入桩尖就位，用经纬仪检查两个相互垂直方向的垂直度，钢套管插入时的垂直度偏差不应大于 0.5%，符合要求后沉管。沉管完成后，应检查桩管底部有无进泥进水，如有则应加以清除。沉桩时，以试打桩确定的压桩力标准作为终压控制的主要依据，以桩长控制为参考依据。满足压桩控制标准后，即可停止压桩。4.2.3 混凝土灌注与拔管控制沉管达到终压控制标准后，根据套
8、管实际入土深度计算实际钢筋笼安装长度，及时吊放钢筋笼和接长（如实际需要） ，并及时进行混凝土灌注和拔管。混凝土灌注宜一次性连续灌注充满，当桩较长拔管困难时，可分次灌注。混凝土拌合物应具有良好的和易性，塌落度一般控制在 100140。灌注混凝土面应高于设计桩顶标高 0.5m 以上，充盈系数应不小于 1.0。混凝土灌注完成后，开始拔管。单打法施工时，在拔管之前应先振动 510秒钟，然后边振动边拔管，每拔 0.51m，停拔振动 510 秒钟，如此反复，直至套管全部拔出。在一般土层中拔管速度宜为 1.21.5m/min,在较软弱土层中，不得大于 0.81.0 m/min。反插法施工时每拔管 0.51m
9、 向下反插深度为300500，如此反复进行并始终保持振动，直至套管全部拔出地面。4.2.4 桩基施工注意事项 静压设备进场后，对其进行安装和调试，并确认套管的总长度，在套管外壁从一端开始做出长度标记，事先应做好场地高程测量并绘制方格网，用以确定套管入土深度、计算有效桩长、钢筋笼长度以及判断进入持力层情况。 沉管之前对桩管与钢桩靴间隙采取水密封措施。为了防止套管底部进入泥水，事先采取在沉管前在钢套管底部灌入高约 1.5 米左右的混凝土封底措施。 沉管过程中应对每一根待压工程桩重新进行桩位复核（打桩过程由于机械行走或者挤土效应可能使桩位点产生位移） 。 沉管过程中，注意对场地竖向和水平位移进行观测
10、，若发现异常，应采取引孔、设置降水措施、调整沉管速率等措施进行处理。本工程施工中发现挤土效应明显，场地土体明显隆起，尤其是主楼密集群桩部位更是如此，由于事先合理安排了打桩顺序，如跳打，未出现断桩现象。所以桩基施工之前必须根据工程实际情况安排合理沉管打桩顺序。 拔管过程必须严格控制拔管速度，一般不得大 1.5m/min，尤其在距离地面较近、软弱土层或软硬土层交接处，拔管速度不宜大于 1.0m/min。混凝土灌注和拔管应及时，时间不宜过长，否则周围土体侧压力回升，容易造成拔管困难。4.2.5 桩基质量检测本工程桩基质量检测情况如下： 选择 3 根直径 600 抗拔桩，按单桩极限抗拔承载力标准值 1
11、000KN 进行检测；选择 3 根直径 600 抗压桩，按单桩竖向极限承载力标准值 4000KN 进行检测；选择 3 根直径 700 抗压桩，按单桩竖向极限承载力标准值 6600KN 进行检测。 选取总桩数 20%且每个承台下不少于 1 根工程桩进行小应变动测试验。单桩承台每根桩必选； 5 桩及其以下承台选一根（小编号） ；5 桩以上、10 桩及其以下承台选二根（最大、最小编号各一根） ；10 桩以上承台按 20%数量随机选择。共检测 137 根。检测结果：抗压、抗拔承载力均满足设计要求，桩身完整性检测结果均为 I 类、II 类桩，未出现 III 类桩。本工程所有静压沉管灌注桩质量均满足了设计和规范的要求。5 结束语静压沉管灌注桩施工工艺在滨湖污水提升泵站工程上的到了成功的应用，取得了预期的效果。该工艺有它的优点，也有它的局限性，需要针对具体工程项目的地质水文资料进行有条件选择，而且在施工过程中必须严格控制各个工序的施工，做到安全适用、经济合理，质量保证。
