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任务2.4
静力压桩施工工艺

2.4.1 特点及原理

静力压桩是指在软土地基上,利用静力压桩机或液压压桩机用无振动的静压力(自重和配重)将预制桩压入土中的一种沉桩新工艺,在我国沿海软土地基上较为广泛采用。与锤击沉桩相比,它具有施工无噪声、无振动、节约材料、降低成本、提高施工质量、沉桩速度快等特点。特别适宜于扩建工程和城市内桩基工程施工。其工作原理是:通过安置在压桩机上的卷扬机的牵引,由钢丝绳、滑轮及压梁,将整个桩机的自重力(800~1 500 kN)反压在桩顶上,以克服桩身下沉时与土的摩擦力,迫使预制桩下沉。

2.4.2 压桩机械设备

压桩机有两种类型:一种是机械静力压桩机(图2.8),由压桩架(桩架与底盘)、传动设备(卷扬机、滑轮组、钢丝绳)、平衡设备(铁块)、量测装置(测力计、油压表)及辅助设备(起重设备、送桩)等组成;另一种是液压静力压桩机,由液压吊装机构、液压夹持、压桩机构(千斤顶)、行走及回转机构、液压及配电系统、配重铁等部分组成,具有体积轻巧、使用方便等特点。

图2.8 机械静力压桩机
1—桩架;2—桩;3—卷扬机;4—底盘;
5—顶梁;6—压梁;7—桩帽

2.4.3 压桩工艺方法

(1)施工程序

静力压桩的施工程序为:测量定位→桩机就位→吊桩插桩→桩身对中调直→静压沉桩→接桩→再静压沉桩→终止压桩→切割桩头。

(2)压桩方法

用起重机将预制桩吊运或用汽车运至桩机附近,再利用桩机自身设置的起重机将其吊入夹持器中,夹持油缸将桩从侧面夹紧,压桩油缸做伸程动作,把桩压入土层中。伸长完后,夹持油缸回程松夹,压桩油缸回程,重复上述动作,可实现连续压桩操作,直至把桩压入预定深度土层中。

(3)桩拼接的方法

钢筋混凝土预制长桩在起吊、运输时受力极为不利,因而一般先将长桩分段预制,再在沉桩过程中接长。常用的接头连接方法有以下两种:

①浆锚接头(图2.9)。它是用硫磺水泥或环氧树脂配制成的黏结剂,把上段桩的预留插筋黏结于下段桩的预留孔内。

图2.9 浆锚接头
1—上节桩;2—锚筋;
3—锚筋孔;4—下节桩

②焊接接头(图2.10)。在每段桩的端部预埋角钢或钢板,施工时与上下段桩身相接触,用扁钢贴焊连成整体。

图2.10 焊接接头
1—上节桩;2—连接角钢;3—拼接板;
4—与主筋连接的角钢;5—下节桩

(4)施工要点

①压桩应连续进行,因故停歇时间不宜过长,否则压桩力将大幅度增长而导致桩压不下去或桩机被抬起。

②压桩的终压控制很重要。一般对纯摩擦桩,终压时以设计桩长为控制条件;对长度大于 21 m的端承摩擦型静压桩,应以设计桩长控制为主,终压力值作对照;对一些设计承载力较高的桩基,终压力值宜尽量接近压桩机满载值;对长 14~21 m的静压桩,应以终压力达满载值为终压控制条件;对桩周土质较差且设计承载力较高的,宜复压 1~2 次;对长度小于 14 m的桩,宜连续多次复压;特別对长度小于 8 m的短桩,连续复压的次数应适当增加。

③单桩竖向承载力,可通过桩的终止压力值大致判断。如果判断的终止压力值不能满足设计要求,应立即采取送桩加深处理或补桩,以保证桩基的施工质量。 ipK8Sgv86l5ccGTcBAuzTACR8dYgK/02KzeTYTdVJYu9uY7JMEgWpatCMgm64doe

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