靜力壓樁

靜力壓樁

是利用靜壓力(壓樁機自重及配重)將預製樁逐節壓入土中的壓樁方法。這種方法節約鋼筋和混凝土,降低工程造價,採用的混凝土強度等級可降低1~2級,配筋比錘擊法可節省鋼筋40%左右,而且施工時無噪音、無振動,無污染,對周圍環境的干擾小,適用於軟土地區、城市中心或建築物密集處的樁基礎工程,以及精密工廠的擴建工程。

結構性能


靜力壓樁機有機械式和液壓式之分,壓樁機的主要 部件有樁架 底盤、壓梁、卷揚機、滑輪組、配置和動力設備等,壓樁時,先將樁起吊,對準樁位,將樁頂置於梁下,然後開動卷揚機牽引鋼絲繩,逐漸將鋼絲繩收緊,使活動壓梁向下,將整個樁機的自重和配重荷載通過壓梁壓在樁頂。當靜 壓力大於樁尖阻力和樁身與土層之間的 摩擦力時,樁逐漸壓入土中。常用壓樁機的荷重有80t,120t,150t等數種,使用的多為液壓式靜力壓樁機,壓力可達8000KN。

作用機理


靜壓預製樁主要應用於軟土,一般粘性土地基。在樁壓入過程中,系以樁機本身的重量(包括配重)作為反作用力,以克服壓樁過程中的樁側摩阻力和樁端阻力。
當預製樁在豎向靜壓力作用下沉入土中時,樁周土體發生急速而激烈的擠壓,土中孔隙水壓力急劇上升,土的抗剪強度大大降低,從而使樁身很快下沉。

壓樁方法


靜力壓樁在一般情況下是分段預製,分段壓入、逐段接長。每節樁長度取決於樁架高度,通常6m左右.壓樁樁長可達30m以上,樁斷面為400mm×400mm。接樁方法可採用焊接法、硫磺膠泥錨接法等。壓樁一般是分節壓入,逐段接長。為此,樁需分節預製。當第一節樁壓入土中,其上端距地面2m 左右時將第二節樁接上,繼續壓入。對每一根樁的壓入,各工序應連續。
壓樁順序宜根據場地工程地質條件確定,並應符合下列規定:
1. 對於場地地層中局部含 砂、碎石、卵石時,宜先對該區域進行壓樁;
2.當持力層埋深或樁的入土深度差別較大時,宜先施壓長樁后施壓短樁。
壓樁過程中應測量樁身的垂直度。當樁身垂直度偏差大於1%的時候,應找出原因並設法糾正;當樁尖進入較硬土層后,嚴禁用移動機架等方法強行糾偏。

質量控制


壓樁施工前.應了解施工現場土層土質情況,檢查樁機設備,以免壓樁時中途中斷施工,造成土層 固結,使壓樁困難,如果樁需要停歇,則應考慮將樁尖停歇在軟弱土層中,以使壓樁啟動時阻力不致過大。壓樁機自重大,行駛路基必須有足夠的 承載力,必要時應對路基進行加固處理。
壓樁時,應始終保持樁軸心受壓,若有偏移應立即糾正,接樁應保證上下節樁軸線一致,並應盡量減少每根樁的接頭個數.一般不宜超過4個接頭。施工中,若壓阻力超過壓樁能力,使樁架上抬傾斜時,應立即停壓,查明原因。
當樁壓至接近設計標高時,不可過早停壓,應使壓樁一次成功,以免發生壓不下或超壓現象。工程中有少數樁不能壓至設計標高,此時可將樁頂截去。如初壓時樁身發生較大移位、傾斜;壓入過程中樁身突然下沉或傾斜;樁頂混凝土破壞或壓樁阻力劇變時,應暫停壓樁,及時研究處理。
當樁較密集,或地基為飽和淤泥、淤泥質土和黏性土時,應設置塑料排水板、袋裝砂井消減超孔壓或採取引孔等措施。在壓樁施工過程中應對樁數10%的樁設置上涌和水平偏位觀測點,定時檢測樁的上浮量及樁頂水平偏位量,若上涌和偏位值較大,應採取復壓等措施。

降噪問題


(1)由於系統壓力油從液壓泵流至匯流器的管路上要經過二道90度彎的鋼管,當工作壓力達到10-16MPa時,液流的液動力激發了彎頭處鋼管的固有頻率,致使該段管路發生劇烈振動,從而輻射出強烈雜訊。經研究決定,將其中的一個90度鋼管的彎曲處切除,換上通經為32mm、4層鋼絲纏繞、長700mm的液壓膠管。這樣在工作壓力範圍內,液流就不能引發管路的 共振,從根本上排除了這個噪 聲源。
(2)縱移液壓缸時,壓力油入口處的這個 雜訊源是由 節流塞而引起的。因為系統流量加大后,整機行走速度過快,起步、停步時對機身的衝擊很大,為了適當降速而加了一個節流塞(見圖1)當壓力油穿過節流孔a-a經b口進入液壓缸時,由於孔道面積突然加大而形成噴流。從而生產強烈的衝擊雜訊。
(3)接頭孔道中部b處的斷面積最小(但能滿足節流要求),液流的入口a和出口c均做成喇叭口狀,裝機試驗,取得了令人滿意的效果,消除了這個雜訊源。
(4)為避免雜訊的發生,在液流管路上應盡量避免通流截面的突變;採用鋼管的管路時,特別是有多處彎道的情況下,應考慮液動力的影響,避免管道產生共振現象,必要時可加一段軟管以消除振動,防止雜訊的發生。