沉桩机理
静压预制桩主要应用于软土地基。在沉桩过程中,桩尖直接使土体产生冲切破坏,伴随或先发生沿桩身土体的直接剪切破坏。孔隙水受此冲剪挤压作用形成不均匀水头,产生超孔隙水压力,扰动了土体结构,使桩周约一倍桩径的一部分土体抗剪强度降低,发生严重软化(粘性土)或稠化(粉土、砂土),出现土重塑现象,从而可容易地连续将静压桩送入很深的地基土层中。压桩过程中如发生停顿,一部分孔隙水压力会消失,桩周土会发生径向固结现象,使土体密实度增加,桩周的侧壁摩阻力也增长,尤其是扰动重塑的桩端土体强度得到恢复,致使桩端阻力增长较大,停顿时间越长扰动土体强度恢复增长越多。因此,静压沉桩不宜中途停顿,必须接桩停留时,宜考虑浅层接桩,还应尽量避开在好土层深度处停留接桩。静压桩是挤土桩,压入过程中会导致桩周围土的密度增加,其挤土效应取决于桩截面的几何形状、桩间距以及土层的性能。
压桩力大于4000kN的压桩机,可穿越5~6m厚的中密、密实砂层。中型压桩机(压桩力≤2400kN),穿越砂层的能力较有限,所以对其情况需进行压桩可行性判断。
静压桩也适用于覆土层不厚的岩溶地区。在这些地区采用钻孔桩很难钻进;采用冲孔桩,容易卡锤;采用打入式桩,容易打碎。只有采用静压桩可缓慢压入,并能显示压桩阻力,但在溶洞、溶沟发育充分的岩溶地区,静压桩宜慎用,以及在土层中有较多孤石、障碍物的地区,静压桩宜慎用。
小型压桩机(压桩力≤600kN)用于压制预制小桩,适用于在10m以内存在持力层(如硬塑粉质粘土层、粉土层及中密粉细砂层等)。
锚杆静压桩压桩施工的规定
1)压桩架应保持竖直,锚固螺栓的螺帽或锚具应均衡紧固,压桩过程中应随时拧紧松动的螺帽;
2)就位的桩节应保持竖直,使千斤顶、桩节及压桩孔轴线重合,不得偏心加压,压桩时应垫钢板或麻袋,套上钢桩帽后再进行压桩。桩位平面偏差不得超过±20mm,桩节垂直度偏差不得大于1%的桩节长;
3)整根桩应一次连续压到设计标高,当必须中途停压时,桩端应停留在软弱土层中,且停压的间隔时间不宜超过24h;
4)压桩施工应对称进行,不应数台压桩机在一个独立基础上同时加压;
5)焊接接桩前应对准上、下节桩的垂直轴线,清除焊面铁锈后进行满焊;
6)采用硫磺胶泥接桩时,其操作施工应按国家现行标准《地基与基础工程施工及验收规范》GBJ202的有关规定执行;
7)桩尖应到达设计持力层深度、且压桩力应达到国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GBJ7规定的单桩竖向承载力标准值的1.5倍,且持续时间不应少于5min;
8)封桩前应凿毛和刷洗干净桩顶侧表面后再涂混凝土界面剂,封桩可分不施加预应力法和预应力法的两种方法;
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