1静压桩沉桩原理
在沉桩施工过程中,桩尖深入进土体中,未扰动土的初始应力状态遭到破坏,桩尖下土体也产生了变形。地面覆土层的土体向四周挤开,桩身受到了土体的法向压力,产生了桩周阻力,当桩顶的静压力>沉桩时的阻力时,桩会继续下沉;当桩顶的静压力<沉桩时的阻力时,桩停止下沉。当静压桩尖处应力>抗剪强度时,土体就会出现挤压侧移和或阻力塑性流动,在黏土的表面,土壤会隆起,砂土将被拖曳下沉。在强烈扰动下,桩周土体平衡被破坏,土体挤压引起桩周土体孔隙水压力上升,导致土的抗剪强度大大降低,土体的抗压强度会在超静孔压力、扰动重塑作用下大大下降。静压桩施工完成后,土体中孔隙水压力开始消散,土体固结强度逐渐恢复,上部桩柱穴区被充满,中部桩滑移区消失,下部桩挤压区压力减小,此时桩方获得工程意义上的极限承载力。
2静压桩的主要施工方法
2.1施工主要流程
静压桩的施工主要流程按如下方式进行:'测量放线、桩机就位、首节桩起吊就位、复核调整桩位、桩端入土初步加压、检查校正桩身垂直度、正式沉桩、观测校正桩身垂直度、压至桩顶距地面0.5~1.0m时,再吊入上一节桩就位、接桩、继续沉桩、做好压力值记录、成桩、移机到下一根桩位'(如图1所示)。
2.2放线测量方法
工程施工需按照设计要求执行,根据施工设计总图,在施工现场的地面上标定建筑物的平面位置、形状和高程,为后续深入施工奠定基础。工程施工过程中,测量工作尤为显得重要,需要准确无误地确认轴线控制点和水准基点。
2.3管桩堆放方法
管桩进场前需通过验收,按规定要求检查外观、尺寸以及检验报告的相关参数。堆放地点要平整,管桩按不同型号分类堆放。场地若足够开阔,可采取单层堆放,若场地有限,可叠层堆放,高度≤5层,并在与管桩长度方向垂直位置设置至少2道垫木。垫木宜选用耐压的长木或枕木,不得用棱角的金属构件替代[1]。
2.4管桩就位及初步加压方法
管桩就位后,开动压桩装置,先移动桩机至地面桩位预标记点,然后利用桩机上的起重臂,吊装桩端入土,待桩身基本稳定后,对桩身调平处理,进行正式沉桩,平稳地控制压桩速度、压桩时间和压力参数。
2.5接桩方式
接桩的方式有两种:一种为机械接头连接方式,另一种为端板焊接连接方式,焊接为目前的主流连接方式。整个接桩过程要持续进行,中间不可中断,应合理选配各节桩的长度,持力层位置不得进行接桩操作。两节桩对接成功且垂直度符合要求后才可以开始焊接,焊后沉桩前,要保证焊缝完全冷却,才能继续进行下一操作步骤。
2.6沉桩方法
入土深度、垂直度、截桩长度、桩顶标高及压力值、贯入度等参数确认无误后,方可开展沉桩施工;为保证沉桩的精确度宜采用送桩器操作,既可保证中心点的对准,也可保证施压参数的合格;沉桩到位后,桩身在地面之上的部位应截除,截除后进行下一根桩位的操作。