CN108797587A - 一种静压桩的新型沉桩施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种静压桩的新型沉桩施工工艺，具体包括以下步骤：(1)确定桩位；(2)材料进场；(3)钻机就位；(4)核对清理桩孔；(5)静压桩机就位；(6)吊桩喂桩；(7)桩身对中调直；(8)静压沉桩：沉桩过程中采用边压入沉桩的同时在桩侧同步注浆；桩机就位后将桩吊放入压桩机内，启动液压夹头夹紧桩身并对准桩位中心、调直，然后开始压桩，且同时启动注浆泵开始注浆，注入侧桩注浆液，一边将预制桩分节压入达到设定深度；每次沉桩高度为一个压桩行程，反复往下沉桩，完成第一节桩的沉桩过程，压入完成后，清理桩孔桩，再重复进行第二节、第三节直至压至设计标高完成一根桩的施工过程；一边同时注入侧桩注浆液，实行边注浆边压桩。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，涉及一种桩基施工方法，尤其涉及一种静压桩的新型沉桩施工工艺。
背景技术
随着经济社会的发展，人类对高层楼房、大跨度桥梁建设需求越来越大，地基基础加固技术是近十几年我国土木、交通工程等领域的重点和焦点。静压桩加固地基是一种建筑物地基加固的托换新技术，静压桩法由于采用预制桩，桩身质量、完整性有保证，工艺简单、易操作、施工速度快，节约材料、无震动、无噪音、施工应力小、不污染环境，利用施工终止压力能够实时客观地反映基层和单桩承载力情况，具有信息化施工的优点，无冲击力、桩顶不易损坏，沉桩精度高、加固效果显著，近十几年来了在人工填土、软土、粘性土、粉土、粉砂、细砂、中砂地基加固处理领域中得到广泛应用。静压桩是通过压桩机的静压机构自重和机架上的配重提供反力而将桩压入土中的沉桩工艺，这种压桩方法完全避免了锤击打桩所产生的振动、噪音和污染，具有无噪音、无振动、无冲击力、无污染等优点，已被广泛应用于工业、民用建筑基础中。静压桩属于挤土桩，挤土效应明显，挤土效应一方面可以提高工程桩的侧摩阻力，增加单桩承载力，但是另一方面它将会产生不良效应，尤其是在软土广泛分布的地区，甚至是破坏性的工程事故，这种影响主要表现在以下几个方面：周边建筑物和构筑物开裂、地面隆起事故；土体向外扩散带动管线侧移，造成管线拉断、拉裂事故等。还有一种情况是加固地基中夹杂一定厚度的板结沙层，沉桩困难，桩端达不到设计标高，很大程度上限制了静压桩加固地基的应用和推广。因此，寻找新的施工技术和方法从而有效解决静压桩施工中的挤土效应就显得尤为必要和现实。
因此，现在有必要开发一种能够安全可靠，施工方便，且能有效防水的静压桩的新型沉桩施工工艺。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种能够安全可靠，施工方便，且能有效减少静压桩施工中的挤土效应，减少对周围的建筑物及环境造成不良影响的静压桩的新型沉桩施工工艺。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：该静压桩的新型沉桩施工工艺，具体包括以下步骤：
(1)确定桩位：根据桩位布置图以及相对应的轴线用卷尺结合经纬仪，测量定位桩孔，并标注好位置，同时在场地四角做永久性标志点；
(2)材料进场：将预制桩用吊车卸到指定位置进行堆放；
(3)钻机就位：将钻头对准孔位中心，同时整平钻机，放置平稳、水平，钻杆的垂直度偏差不大于1％～1.5％；
(4)核对清理桩孔：根据图纸复核桩的中心位置是否有偏差，在桩孔偏差无误后将孔内的建筑垃圾清理干净；
(5)静压桩机就位：静压桩机进场安装调试好以后，根据土质及设计要求，配足额定重量，行至桩位处，使喂桩口与地面的样桩基本对准，调平压桩机，再次用吊线锤校核喂桩口中心与地面的样桩对准无误，将长步履落地后受力；
(6)吊桩喂桩：桩机自身吊机采用单点起吊，采用双千斤吊索加小扁担的起吊方法可使桩身垂直进入夹具箱内，起吊过程中严禁触碰桩机上的堆载块；
(7)桩身对中调直：桩吊入喂桩口后，由指挥员指挥将桩慢慢下降到桩离地面10cm左右，对准桩位，并将桩压入土中0.5～1.0m，暂停下压，再从桩的两个正交侧面用经纬仪或吊线锤校正桩身垂直度，待桩身垂直度偏差小于0.5％，同时桩帽、桩身、桩位之三中心线重合，并确认桩位未发生偏差时才可正式开压；
(8)静压沉桩：在沉桩过程中采用边压入沉桩的同时在桩侧同步注浆；具体包括桩机就位后将桩吊放入压桩机内，桩帽或送桩帽与桩周围的间隙应为5～10cm，启动液压夹头夹紧桩身并对准桩位中心、调直，然后开始压桩，且同时启动注浆泵开始注浆，注入侧桩注浆液，一边将预制桩分节压入达到设定深度；每次沉桩高度为一个压桩行程，反复往下沉桩，完成第一节桩的沉桩过程，压入完成后，清理桩孔桩，再重复进行第二节、第三节直至压至设计标高完成一根桩的施工过程；一边同时注入侧桩注浆液，实行边注浆边压桩，在预制桩压入过程中注浆的浆液量能包裹桩身形成泥浆膜，直至预制桩压入到持力层后开始换成桩端注浆液；注入桩端注浆液，边压桩边注浆，注入直到预制桩注浆量达设计注浆量或产生压力时停止注浆，使桩端能形成扩大头，注浆结束，静压沉桩施工完毕。
采用上述技术方案，静压沉桩即压桩过程中，采用边在桩侧同步注浆同步压入的沉桩工艺，因为边注浆时，桩侧的浆管沉入土体内的浆液，会减少压入桩的摩阻力，便于沉桩，后期桩打好后，浆液体达到程度后，可增加桩侧摩阻力，提高桩的承载能力，也就是一种先注浆的沉桩施工工艺，此前均采用后注浆工艺，而本申请采用先注浆的沉桩施工工艺，使工程桩易压入，同时提高承载力；压桩机应根据土质情况及设计要求配足额定重量；桩帽或送桩帽与桩周围的间隙应为5～10cm；为减小静压的挤土效应，如相邻桩距小于3倍桩径，应跳打施工，且在软弱土层压桩时，应限制压桩速率；如果桩在初压时由于地下障碍物等原因而发生偏位、倾斜，应及时纠正，在有可能的发情况下，将桩拔出，采取有效措施后，再重新定位、压桩；压桩过程中，应始终保持桩帽、桩身和送桩的中心线应重合；压桩过程中，应观察下压每一回次的压力表值，并及时、准确地做好原始记录；压同一根(节)桩应尽量缩短停顿时间；通过采用上述技术方案，采用静压沉桩，降低沉桩时的动态贯入阻力和沉桩结束后提高承载力，能有效减少静压桩施工中的挤土效应，减少对周围的建筑物及环境造成不良影响；同时加固桩侧木和桩端土，提高了静压桩的效能，减少静压桩机吨位，降低投资，缩短工期，提高经济效益；利用液压千斤顶施工，压桩过程无振动、无噪音，资源消耗少，环保节能；其中采用100吨和50吨的千斤顶相结合进行压桩机施工，上部压力较小的用50吨千斤顶，它的截面小压桩快，进入持力层后压力大，用100吨千斤顶，确保压桩能满足设计及施工要求。所述步骤(1)除做一些测量控制点外，我们为了达到精确控制，在场地的四角做四个永久性标志点，以便准确定位与校核支护边缘尺寸和工程桩尺寸。
本发明进一步改进在于，所述步骤(2)中的预制桩包括方桩和/或管桩；其中管桩堆放层数≤5层，方桩堆放层数≤4层；且按支点放在垫枕上，层与层之间用垫木隔开，每层垫木应在同一水平面上，各层垫木的位置应在同一垂直线上，堆垛时，必须在两侧打好防止滚垛的木楔，若堆场地基经过处理，可采用着地平放。
作为本发明的优选方案，所述步骤(8)中从第二节桩开始，各节桩在压入前需将各节桩接在一起；接桩结束且验收合格后，冷却8分钟后压桩到地下室底板上标高，然后清理现场。
本发明进一步改进在于，所述步骤(8)中接桩时，当为方桩时，采用销接法连接，先检查接桩两端埋件即套头的尺寸偏差及连接件，达到允许精度并未受损伤时方可起吊施工；沉方桩时，下节桩应将钢帽套头端向上起吊，上节桩应将钢帽端向下起吊；销接接桩时，上下节桩表面应保持清洁；桩顶平整度必须小于2mm，纵轴线必须重合一直，下节桩沉桩到接桩位置后，桩端上端钢帽套头内需满铺环氧砂浆，上节桩下端的钢帽端缓缓插入套头，严禁碰撞；对齐销孔后，水平向插入销栓；销轴与销轴孔之间的间隙应采用10mm宽且加工成契形的薄钢片嵌实。
作为本发明的优选方案，所述方桩接桩的拼缝允许的偏差为：桩身弯曲度≤L/1200；方桩两端板之间的间隙≤2mm；接缝错位≤1mm。
本发明进一步改进在于，所述步骤(8)中接桩时，当为管桩时，采用端板焊接连接；焊接前应先确认管节是否合格，端板是否合格、平整，桩端埋设铁件、特别是端板坡口上的浮锈及污物应清除干净，露出金属光泽；接桩就位时，下节桩头宜设导向箍以保证上下桩节找正接直，如桩节间隙较大，可用铁片填实焊牢，接合面之间的间距不大于2mm；手工焊接时，第一层必须用电焊条打底，确保根部焊透，第二层可用粗焊条或采用E43XX型焊条；沿接口圆周对称焊6点，待上下节桩固定后再拆除导向箍，分层施焊，正确掌握焊接电流和施焊速度，每层焊接厚度应均匀，每层间的焊渣必须清干净，方能再焊下一层；数不得小于两层，焊缝应饱满连接，焊缝等级不低于二级。
作为本发明的优选方案，所述步骤(8)中焊接接桩时是当下节桩压至地面0.3米左右开始接桩，吊运上节桩与下节桩对中，采用电焊接桩；当桩接头焊接完后，焊缝应在自然条件下冷却至少8分钟，且进行超声波检测，检测合格后方可继续沉桩。
本发明进一步改进在于，所述步骤(8)中当桩压至设计标高处时，用一定长度的送桩器将桩送到设计标高；所述送桩器的中心线应与桩身中心线吻合一致，外径与桩外径相配合，送桩结束，即拔出送桩器，并应及时将桩孔填盖；送桩采用钢质送桩器或预制桩进行，应在送桩器侧面标出尺寸线，便于观察送桩深度。
作为本发明的优选方案，所述步骤(1)中测量定位的具体过程为：用卷尺结合经纬仪，根据桩位布置图以及轴线控制点，对桩位进行测量定位，施放桩位，并进行复核，确保桩位布置准确。
作为本发明的优选方案，所述步骤(8)中静压沉桩的顺序为：根据桩的密集程度与周围建筑物的关系，若桩较密集且距周围建筑物较远、施工场地较开阔时，则从中间向四周进行；若桩较密集、场地狭长、两端距建筑物较远时，则从中间向两端进行；若桩较密集且一侧靠近建筑物时，则从毗邻建筑物的一侧开始由近及远地进行；若根据桩的入土深度，则先长后短；若根据高层建筑塔楼即高层与裙房即低层的关系，则先高后低；若根据桩的大小，则先大后小。
侧桩注浆液和桩端注浆液：以下原料按照重量份数计，所述侧桩注浆液包括水1.5份、水泥1份、膨润土2份、缓凝剂0.6份，所述桩端注浆液包括水1.5份、水泥1.3份。通过采用上述技术方案，对桩侧和桩端采用不同配比的水泥注浆液，利用浆液的固化时效特点使桩侧珠江液凝固前具有流动性和润滑性，提高静压桩穿透砂土层和硬土层的能力，满足减少沉桩阻力的目的，沉桩后，浆液凝固后的强度右臂桩周土强度高很多。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：1)采用静压沉桩的方式对管桩和方桩进行沉降，能够减少施工时的噪音，避免扰民；2)利用千斤顶施工，压桩过程无振动、无噪音，资源消耗少，环保节能；3)利用浆液固化的时效特点及桩的承载特性，对桩侧和桩端采用不同配比的水泥注浆液，既保证了桩身顺利穿过坚硬土层，又提高了桩端承载力；4)采用边在桩侧同步注浆同步压入的沉桩工艺，因为边注浆时，桩侧的浆管沉入土体内的浆液，会减少压入桩的摩阻力，便于沉桩，后期桩打好后，浆液体达到程度后，可增加桩侧摩阻力，提高桩的承载能力；5)本发明所用钢管桩每段长度可根据室内空间高度进行合理配置，接桩时采用焊接连接，施工灵活，质量可靠。
附图说明
图1是本发明的静压桩的新型沉桩施工工艺的流程图；
图2是本发明的静压桩的新型沉桩施工工艺的三节桩压桩顺序示意图；
1-第一节桩；2-第二节桩；3-第三节桩；4-送桩；5-接桩处。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面通过附图结合实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
实施例：如图1所示，该静压桩的新型沉桩施工工艺，具体包括以下步骤：(1)确定桩位：根据桩位布置图以及相对应的轴线用卷尺结合经纬仪，测量定位桩孔，并标注好位置，同时在场地四角做永久性标志点；
(2)材料进场：将预制桩用吊车卸到指定位置进行堆放；
(3)钻机就位：将钻头对准孔位中心，同时整平钻机，放置平稳、水平，钻杆的垂直度偏差不大于1％～1.5％；
(4)核对清理桩孔：根据图纸复核桩的中心位置是否有偏差，在桩孔偏差无误后将孔内的建筑垃圾清理干净；
(5)静压桩机就位：静压桩机进场安装调试好以后，根据土质及设计要求，配足额定重量，行至桩位处，使喂桩口与地面的样桩基本对准，调平压桩机，再次用吊线锤校核喂桩口中心与地面的样桩对准无误，将长步履落地后受力；
(6)吊桩喂桩：桩机自身吊机采用单点起吊，采用双千斤吊索加小扁担的起吊方法可使桩身垂直进入夹具箱内，起吊过程中严禁触碰桩机上的堆载块；
(7)桩身对中调直：桩吊入喂桩口后，由指挥员指挥将桩慢慢下降到桩离地面10cm左右，对准桩位，并将桩压入土中0.5～1.0m，暂停下压，再从桩的两个正交侧面用经纬仪或吊线锤校正桩身垂直度，待桩身垂直度偏差小于0.5％，同时桩帽、桩身、桩位之三中心线重合，并确认桩位未发生偏差时才可正式开压；
(8)静压沉桩：在沉桩过程中采用边压入沉桩的同时在桩侧同步注浆；具体包括桩机就位后将桩吊放入压桩机内，桩帽或送桩帽与桩周围的间隙应为5～10cm，启动液压夹头夹紧桩身并对准桩位中心、调直，然后开始压桩，且同时启动注浆泵开始注浆，注入侧桩注浆液，一边将预制桩分节压入达到设定深度；如图2所示，每次沉桩高度为一个压桩行程，反复往下沉桩，完成第一节桩1的沉桩过程，压入完成后，清理桩孔桩，再重复进行第二节桩2、第三节桩3直至压至设计标高完成一根桩的施工过程；一边同时注入侧桩注浆液，实行边注浆边压桩，在预制桩压入过程中注浆的浆液量能包裹桩身形成泥浆膜，直至预制桩压入到持力层后开始换成桩端注浆液；注入桩端注浆液，边压桩边注浆，注入直到预制桩注浆量达设计注浆量或产生压力时停止注浆，使桩端能形成扩大头，注浆结束，静压沉桩施工完毕。
所述步骤(2)中的预制桩包括方桩和/或管桩；其中管桩堆放层数≤5层，方桩堆放层数≤4层；且按支点放在垫枕上，层与层之间用垫木隔开，每层垫木应在同一水平面上，各层垫木的位置应在同一垂直线上，堆垛时，必须在两侧打好防止滚垛的木楔，若堆场地基经过处理，可采用着地平放。
所述步骤(8)中从第二节桩2开始，各节桩在压入前需将各节桩接在一起；接桩结束且验收合格后，冷却8分钟后压桩到地下室底板上标高，然后清理现场。
所述步骤(8)中接桩时，当为方桩时，采用销接法连接，先检查接桩两端埋件即套头的尺寸偏差及连接件，达到允许精度并未受损伤时方可起吊施工；沉方桩时，下节桩应将钢帽套头端向上起吊，上节桩应将钢帽端向下起吊；销接接桩时，上下节桩表面应保持清洁；桩顶平整度必须小于2mm，纵轴线必须重合一直，下节桩沉桩到接桩位置后，桩端上端钢帽套头内需满铺环氧砂浆，上节桩下端的钢帽端缓缓插入套头，严禁碰撞；对齐销孔后，水平向插入销栓；销轴与销轴孔之间的间隙应采用10mm宽且加工成契形的薄钢片嵌实。
所述方桩接桩的拼缝允许的偏差为：桩身弯曲度≤L/1200；方桩两端板之间的间隙≤2mm；接缝错位≤1mm。
所述步骤(8)中接桩时，当为管桩时，采用端板焊接连接；焊接前应先确认管节是否合格，端板是否合格、平整，桩端埋设铁件、特别是端板坡口上的浮锈及污物应清除干净，露出金属光泽；接桩就位时，下节桩头宜设导向箍以保证上下桩节找正接直，如桩节间隙较大，可用铁片填实焊牢，接合面之间的间距不大于2mm；手工焊接时，第一层必须用电焊条打底，确保根部焊透，第二层可用粗焊条或采用E43XX型焊条；沿接口圆周对称焊6点，待上下节桩固定后再拆除导向箍，分层施焊，正确掌握焊接电流和施焊速度，每层焊接厚度应均匀，每层间的焊渣必须清干净，方能再焊下一层；数不得小于两层，焊缝应饱满连接，焊缝等级不低于二级。
所述步骤(8)中焊接接桩时是当下节桩压至地面0.3米左右开始接桩，吊运上节桩与下节桩对中，采用电焊接桩；当桩接头焊接完后，焊缝应在自然条件下冷却至少8分钟，且进行超声波检测，检测合格后方可继续沉桩。
所述步骤(8)中当桩压至设计标高处时，用一定长度的送桩器将桩送到设计标高；所述送桩器的中心线应与桩身中心线吻合一致，外径与桩外径相配合，送桩结束，即拔出送桩器，并应及时将桩孔填盖；送桩采用钢质送桩器或预制桩进行，应在送桩器侧面标出尺寸线，便于观察送桩深度。
所述步骤(1)中测量定位的具体过程为：用卷尺结合经纬仪，根据桩位布置图以及轴线控制点，对桩位进行测量定位，施放桩位，并进行复核，确保桩位布置准确。测量定位放样的要求：
1)测量人员根据业主提供的工程范围内三角网点、水准网点和中级控制点等基本数据的测量资料，进行复核验算、复测、放样和完成全部测量数据计算等工作，并在不受施工影响的地方设置单位工程轴线控制点和水准点，轴线点采用混凝土浇筑固定；
2)负责保护和保存好工程范围内全部三角网点、水准网点和自己布设的控制点；
3)放样采用科力达全站仪，测量人员根据单位工程的轴线控制点，施放桩位，桩位采用红竹签作为标志，桩位放好后，应进行校正，经校正后，应符合《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002中桩基础子分部工程的一般规定：桩位放样允许偏差为：群桩不超过2cm，单排桩不超过1cm；
4)施工过程经常对轴线及桩位进行观测检查，以防轴线控制点及桩位跑位，如发生跑位，需重新放样并复验；
5)测量设备须在校准期内，并保持良好性能；
6)测量放线结果应填写《工程测量、放线定位记录》，并经设计、监理验收合格签字认可后方可开打。
所述步骤(8)中静压沉桩的顺序为：根据桩的密集程度与周围建筑物的关系，若桩较密集且距周围建筑物较远、施工场地较开阔时，则从中间向四周进行；若桩较密集、场地狭长、两端距建筑物较远时，则从中间向两端进行；若桩较密集且一侧靠近建筑物时，则从毗邻建筑物的一侧开始由近及远地进行；若根据桩的入土深度，则先长后短；若根据高层建筑塔楼即高层与裙房即低层的关系，则先高后低；若根据桩的大小，则先大后小。
侧桩注浆液和桩端注浆液：以下原料按照重量份数计，所述侧桩注浆液包括水1.5份、水泥1份、膨润土2份、缓凝剂0.6份，所述桩端注浆液包括水1.5份、水泥1.3份。通过采用上述技术方案，对桩侧和桩端采用不同配比的水泥注浆液，利用浆液的固化时效特点使桩侧珠江液凝固前具有流动性和润滑性，提高静压桩穿透砂土层和硬土层的能力，满足减少沉桩阻力的目的，沉桩后，浆液凝固后的强度右臂桩周土强度高很多。
采用该静压桩的新型沉桩施工工艺完成的桩位验收的标准：
桩位偏差是静力压桩分项工程质量检验标准中的“主控项目”；桩基工程的桩位验收，除设计有规定外，应按下述要求进行：
(1)当桩顶设计标高与施工场地标高相同时，或桩基工程结束后，有可能对桩位进行检查时，桩基工程的验收应在桩基施工结束后进行；
(2)当桩顶设计标高低于施工场地标高，送桩后无法对桩位进行检查时，对打入桩可在每根桩桩顶沉至场地标高时，进行中间验收，待全部桩施工结束后，再做最终验收。其质量检验标准见下表1。
表1 桩位的允许偏差(mm)
该静压桩的新型沉桩施工工艺中见问题及防治对策：
(1)露桩和断桩：由于持力层高低起伏，设计对桩长未及时调整，当桩插入持力层一定深度就无法打入而终止，使桩身露出设计桩顶过多(一般1-2米，多则5-6米)而形成露桩。同样，由于持力层起伏变化，沉桩到设计标高还未进入持力层或贯入度还很大，仍需继续沉桩，就形成了断桩。防治及处理方法：1)查清原因。首先从分析勘测资料入手，在持力层起伏变化较大处补充勘测。重要柱子位置布置钻孔查清持力层深度和性质；2)现场试桩时根据试桩情况确定终止打桩的标准。实行“双控”既控制桩长又控制贯入度；3)对露出地面的桩应截桩。截桩采用人工凿桩，方法是先将不需截除的桩身端部用钢抱箍抱紧，然后沿钢箍上缘凿沟槽，再行扩大截断，钢筋用气割法切断。严禁使用大锤硬砸；4)对断桩，应及时通知设计单位，要求其提供优化的设计变更方案。
(2)斜桩：桩在沉入过程中，桩身垂直偏差太大(规范规定，垂直偏差不得超过桩长的0.5％)形成斜桩。据有关资料介绍，倾斜偏位超过25cm的方桩，承载力就会明显不足。
1)原因分析
①静压桩机机身不水平；
②沉桩时遇到大块坚硬障碍物，如老基础、古河道石驳勘、大块石等，把桩挤向一侧，发生偏斜；
③桩布置得过多过密、沉桩时产生的挤土效应，将原先已打入的桩上抬或挤斜；
④接桩时，相接的两节桩不在同一轴线上，产生了曲折；
⑤基坑开挖方法不当，一次性开挖深度太深，使桩的一侧承受很大的土压力，使桩身弯曲变形，引起桩顶偏位。
2)防治及处理方法
①场地要平整坚硬，不能使桩机在打桩过程中产生不均匀沉降；
②仔细分析地质勘察报告，如地质勘察报告中提到浅部(2-3米)有老基础或古河道驳勘、大块石等障碍物时，打桩前，探桩的深度应深一些。遇到坚硬障碍物应预先挖掉或用钻机将障碍物钻穿，再打桩；
③为控制好桩身垂直度，重点应放在打第一根桩上。桩插入时的垂直度偏差不得超过桩长的0.5％，沉桩时，在距桩机20米左右处，成90度方向设置经纬仪各一台加以校准；
④沉桩时就发现桩不垂直立即纠正。必要时，把桩拔出重打，不能凑伙了事。桩打入一定深度后发现桩身发生严重倾斜时，不能采用移动桩架来校正，以免把桩折断，采取其他措施。若无法纠正，将该桩作为废桩处理；
⑤合理布置桩位。桩与桩中心距宜大于4d(d为桩径/边长)；
⑥尽量减少接桩，接桩要在桩尖穿过硬土层后进行。单桩接头不能超过4个。上下节桩要对齐，并在同一中心轴上，上下段桩的中心线偏差不能大于5毫米；
⑦浅部遇到障碍物，如老基础、石驳勘、大块石等，无法排除时，先用钻机钻孔，将障碍物钻穿，然后再把桩植入孔内再沉桩。钻机钻孔时，其垂直度偏差不超过孔深的0.5％；
⑧方桩打完后，进行深基坑开挖时，分层均匀进行，桩周土高差不能超过1米，坡顶不得堆土或停放挖土机械，不得用铲斗碰撞桩体，尤其在软土地区开挖基坑时，不贪快蛮干；
⑨因基坑开挖方法不当或一次性开挖过深造成的斜桩，采用顶桩的办法处理。
(4)桩上浮：已打好的桩发生较大上浮。
根据工程地质状况分析，当工程所处的区域为粘土质，粘土地基桩基施工中由于沉桩产生的挤土效应，使桩基周围土体产生隆起和位移，已打入的桩由于后打入桩的排土挤压作用而上浮和位移；当桩的上浮量超过10cm时原则上应进行复打施工，将桩重新打入到设计标高；但当持力层为粘土层时，随土体孔隙水压力的消散，土体重新固结下沉，上浮的桩会相应的下沉，故一般不必复打。
该静压桩的新型沉桩施工工艺中桩基础质量保证及周边坏境保护措施：
1)严格控制沉桩顺序，往背离建筑物方向施打；
2)严格控制沉桩进度，尽量避免短期内应力大量积聚；
3)桩身及送桩器应保持在同一直线上；
4)压桩前应用吊锤观测控制桩身的垂直度，而在压桩过程中也应随时观测，若发现倾斜，应立即调整，保证桩身入土时的垂直度偏差不超过0.5％，成桩后偏差不超过0.5％；
5)电焊接桩时，要由两人对称施焊，电流要适中，焊条要有出厂合格证，施焊时焊缝必须密实，不该有施工缺陷(如咬边、夹渣、焊瘤等)；
6)做好施工日志，隐蔽验收记录、原始记录和现场签证等工程技术资料，按隐蔽工程验收后方可进入下一道工序；
7)桩机的保养和维修要由专人负责，以便使工程能顺利进行。
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种静压桩的新型沉桩施工工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)确定桩位：根据桩位布置图以及相对应的轴线用卷尺结合经纬仪，测量定位桩孔，并标注好位置，同时在场地四角做永久性标志点；
(2)材料进场：将预制桩用吊车卸到指定位置进行堆放；
(3)钻机就位：将钻头对准孔位中心，同时整平钻机，放置平稳、水平，钻杆的垂直度偏差不大于1％～1.5％；
(4)核对清理桩孔：根据图纸复核桩的中心位置是否有偏差，在桩孔偏差无误后将孔内的建筑垃圾清理干净；
(5)静压桩机就位：静压桩机进场安装调试好以后，根据土质及设计要求，配足额定重量，行至桩位处，使喂桩口与地面的样桩基本对准，调平压桩机，再次用吊线锤校核喂桩口中心与地面的样桩对准无误，将长步履落地后受力；
(6)吊桩喂桩：桩机自身吊机采用单点起吊，采用双千斤吊索加小扁担的起吊方法可使桩身垂直进入夹具箱内，起吊过程中严禁触碰桩机上的堆载块；
(7)桩身对中调直：桩吊入喂桩口后，将桩慢慢下降到桩离地面10cm左右，对准桩位，并将桩压入土中0.5～1.0m，暂停下压，再从桩的两个正交侧面用经纬仪或吊线锤校正桩身垂直度，待桩身垂直度偏差小于0.5％，同时桩帽、桩身、桩位之三中心线重合，并确认桩位未发生偏差时才可正式开压；
(8)静压沉桩：在沉桩过程中采用边压入沉桩的同时在桩侧同步注浆；具体包括桩机就位后将桩吊放入压桩机内，桩帽或送桩帽与桩周围的间隙应为5～10cm，启动液压夹头夹紧桩身并对准桩位中心、调直，然后开始压桩，且同时启动注浆泵开始注浆，注入侧桩注浆液，一边将预制桩分节压入达到设定深度；每次沉桩高度为一个压桩行程，反复往下沉桩，完成第一节桩的沉桩过程，压入完成后，清理桩孔桩，再重复进行第二节、第三节直至压至设计标高完成一根桩的施工过程；一边同时注入侧桩注浆液，实行边注浆边压桩，在预制桩压入过程中注浆的浆液量能包裹桩身形成泥浆膜，直至预制桩压入到持力层后开始换成桩端注浆液；注入桩端注浆液，边压桩边注浆，注入直到预制桩注浆量达设计注浆量或产生压力时停止注浆，使桩端能形成扩大头，注浆结束，静压沉桩施工完毕。
2.根据权利要求1所述的静压桩的新型沉桩施工工艺，其特征在于，所述步骤(2)中的预制桩包括方桩和/或管桩；其中管桩堆放层数≤5层，方桩堆放层数≤4层；且按支点放在垫枕上，层与层之间用垫木隔开，每层垫木应在同一水平面上，各层垫木的位置应在同一垂直线上，堆垛时，必须在两侧打好防止滚垛的木楔，若堆场地基经过处理，则采用着地平放。
3.根据权利要求2所述的静压桩的新型沉桩施工工艺，其特征在于，所述步骤(8)中从第二节桩开始，各节桩在压入前需将各节桩接在一起；接桩结束且验收合格后，冷却8分钟后压桩到地下室底板上标高，然后清理现场。
4.根据权利要求3所述的静压桩的新型沉桩施工工艺，其特征在于，所述步骤(8)中接桩时，当为方桩时，采用销接法连接，先检查接桩两端埋件即套头的尺寸偏差及连接件，达到允许精度并未受损伤时方可起吊施工；沉方桩时，下节桩应将钢帽套头端向上起吊，上节桩应将钢帽端向下起吊；销接接桩时，上下节桩表面应保持清洁；桩顶平整度必须小于2mm，纵轴线必须重合一直，下节桩沉桩到接桩位置后，桩端上端钢帽套头内需满铺环氧砂浆，上节桩下端的钢帽端缓缓插入套头，严禁碰撞；对齐销孔后，水平向插入销栓；销轴与销轴孔之间的间隙应采用10mm宽且加工成契形的薄钢片嵌实。
5.根据权利要求4所述的静压桩的新型沉桩施工工艺，其特征在于，所述方桩接桩的拼缝允许的偏差为：桩身弯曲度≤L/1200；方桩两端板之间的间隙≤2mm；接缝错位≤1mm。
6.根据权利要求3所述的静压桩的新型沉桩施工工艺，其特征在于，所述步骤(8)中接桩时，当为管桩时，采用端板焊接连接；焊接前应先确认管节是否合格，端板是否合格、平整，桩端埋设铁件、特别是端板坡口上的浮锈及污物应清除干净，露出金属光泽；接桩就位时，下节桩头宜设导向箍以保证上下桩节找正接直，如桩节间隙较大，可用铁片填实焊牢，接合面之间的间距不大于2mm；手工焊接时，第一层必须用电焊条打底，确保根部焊透，第二层可用粗焊条或采用E43XX型焊条；沿接口圆周对称焊6点，待上下节桩固定后再拆除导向箍，分层施焊，正确掌握焊接电流和施焊速度，每层焊接厚度应均匀，每层间的焊渣必须清干净，方能再焊下一层；数不得小于两层，焊缝应饱满连接，焊缝等级不低于二级。
7.根据权利要求7所述的静压桩的新型沉桩施工工艺，其特征在于，所述步骤(8)中焊接接桩时是当下节桩压至地面0.3米左右开始接桩，吊运上节桩与下节桩对中，采用电焊接桩；当桩接头焊接完后，焊缝应在自然条件下冷却至少8分钟，且进行超声波检测，检测合格后方可继续沉桩。
8.根据权利要求5或7所述的静压桩的新型沉桩施工工艺，其特征在于，所述步骤(8)中当桩压至设计标高处时，用一定长度的送桩器将桩送到设计标高；所述送桩器的中心线应与桩身中心线吻合一致，外径与桩外径相配合，送桩结束，即拔出送桩器，并应及时将桩孔填盖；送桩采用钢质送桩器或预制桩进行，应在送桩器侧面标出尺寸线，便于观察送桩深度。
9.根据权利要求8所述的静压桩的新型沉桩施工工艺，其特征在于，所述步骤(1)中测量定位的具体过程为：用卷尺结合经纬仪，根据桩位布置图以及轴线控制点，对桩位进行测量定位，施放桩位，并进行复核，确保桩位布置准确。
10.根据权利要求7所述的静压桩的新型沉桩施工工艺，其特征在于，所述步骤(8)中静压沉桩的顺序为：根据桩的密集程度与周围建筑物的关系，若桩较密集且距周围建筑物较远、施工场地较开阔时，则从中间向四周进行；若桩较密集、场地狭长、两端距建筑物较远时，则从中间向两端进行；若桩较密集且一侧靠近建筑物时，则从毗邻建筑物的一侧开始由近及远地进行；若根据桩的入土深度，则先长后短；若根据高层建筑塔楼即高层与裙房即低层的关系，则先高后低；若根据桩的大小，则先大后小。
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