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浅议静压桩施工技术及安全管理

文档作者：赵蔚峰文档来源：苏州市中坚基础工程有限责任公司		点击数：	更新时间： 2022年09月02日
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应用研究
114 建筑建材装饰 2014 年第 10 期
浅议静压桩施工技术及安全管理
赵蔚峰
（苏州市中坚基础工程有限责任公司，江苏苏州215000）
摘要：随着建筑施工逐渐向高层的发展，面对地形复杂、岩石构造、软弱土的地区，静压桩基础施工广泛应用于建筑基
础处理中，其利用静力将预制桩压入地基中，具有单桩承载力高、压桩速度快、成桩质量好等特点，具有无噪音、无振动等
优点，但在施工中因客观条件或施工工艺等原因会遇到一些质量问题和安全问题，因此控制静压桩施工过程尤为重要。
关键词：静压桩；施工技术；安全管理
中图分类号：TU753.3 文献标志码：A 文章编号：1674－3024（2014）10－114－02
前言
随着人们对静压桩的理论研究和工程实践经验的不断
积累，静压桩技术应用水平在不断地得到提高，全静压静力
压桩的施工技术已广泛应用在城市建筑和大型工业建筑中，
由此引发的质量安全技术问题也备受关注。文章分析了静压
桩的施工技术、施工过程中常见的问题以及防治措施，并进
一步提出质量、安全管理控制方法。
1 静压桩施工技术
1.1 静压桩的沉桩原理
静压桩在沉桩过程中，静压预制桩以桩机本身的自重(包
括配重)作为反作用力，将克服压桩过程中的桩侧摩阻力和桩
端阻力。静压桩在静压力的作用下沉入地基土中时，桩周土
体会受到剧烈的挤压，桩尖首先使土产生中剪破坏，孔隙水
受到中剪挤压作用形成不均匀水头，产生急剧上升的超孔隙
水压力，扰动了土体结构，这种扰动和破坏随着桩的贯入会
连续不断地向下传递，使桩周一定范围内的土体形成塑性
区，从而使得桩身连续贯入。沉桩完成后，随着时间的推移，
桩周土体中超孔隙水压力逐渐消散，土体发生固结，土的抗
剪强度及侧摩擦力逐步恢复，从而使工程桩获得较大的承载
力。因为粘性土和砂土的颗粒摩擦、渗透性及排水条件不同，
沉桩机理表现形式也不同。
1.2 适用范围
液压静力压桩机适合在湿陷性黄土、粉质粘土、沙层，
沉积地质层、填土层等地质状况的地方使用。下列场地不宜
采用或需慎用：（1）现场地表土层松软且又未经处理因而
容易发生陷机的场地；（2）土层中含有难清除的孤石或其
他障碍物的场地；（3）桩端持力层为中密-密实砂土层且其
上覆土层几乎全是精密-中密砂土的场地；（4）土层中含有
不适宜作桩端持力层且又难贯穿的硬夹层的场地；（5）岩
溶地区基岩上面；（6）岩面埋藏较浅且岩面倾斜较大的场
地。
1.3 施工程序
静压桩的施工一般采用分段压入、逐段接长的方法，其
施工顺序如下：
（1）测量定位：先在桩身中心打入一根短钢筋，如果
施工场地较软，桩机的行走过程中挤压预打入的短钢筋，作
为桩位中心，当桩机大体就位之后要对桩位进行再次测量。
（2）压桩机就位：就位调试安装后，当运行到桩位时，
起重机将桩吊起，放入夹持架中心（可挂中心线陀）基本对
准，把压桩机调平后，再次调试校核，将长步履（长船）落
地受力。
（3）桩身对中调直：当桩被吊入夹桩架后，指挥司机
在指挥员的指挥下，将桩缓慢降到地面，直到离地面大约
10cm 为止，接着加紧桩身，微调压桩机，使桩尖和桩位对准，
并将桩压入土中0.5～1m，暂停下压，对于垂直度要从桩的
两个正交侧面进行校正，正式压桩要在桩身垂直度偏差小于
0.5%的时候才可以进行。
（4）压桩：压桩时，利用行走装置完成桩机就位，行
走装置由横向行走和回转机构组成，可以将船体作为铺设的
轨道，为使桩机实现步履式的横向和纵向行走，可通过横向
和纵向油缸的伸程和回程来实现。当横向两油缸一只伸程，
另一只回程，可使桩机实现小角度回转，这样可使桩机达到
要求的位置。
（5）接桩：如果采用电焊焊接施工，必须在施工前对
接口处的杂质进行清理，坡口表面要呈金属光泽，加上定位
板。如果在接头处存在孔隙，应填实焊牢，焊接坡口槽应分
层焊接，一般分为三到四层，应彻底清除每层的焊渣，焊接
采用人工对称堆焊，预防气泡和夹渣等焊接缺陷。随着科技
的发展，目前焊接已逐步采用CO2气体保护焊，保证焊接质
量。
（6）送桩：在桩顶快要接近设计标高，且桩压力财没
达到规定值时，可以进行送桩直至设计标高。如果桩顶高出
地面一段距离，而压桩力已达到规定值时采用压力控制，就
要截桩，以便压桩机移位。
2 静压桩施工常见问题与事故处理
2.1 桩身断裂现象
桩身断裂事故是指在沉入过程中桩身突然倾斜错位，但
是桩尖处土质条件并没有产生特殊变化；或贯入度在增加的
同时压力突然减小并无增大趋势。桩身断裂现象产生的原因
有很多：由于桩身在施工中出现较大弯曲，桩身因荷载作用
不能承受抗弯度；混凝土因抗压强度弱于桩身压应力而发生
的破碎现象；原材料中砂、石中含泥量大，石子中有大量碎
屑，使桩身局部强度不够，施工时在该处断裂；桩在堆放、
起吊、运输过程中，也会产生裂纹、断裂或暗伤。
因此，如果在施工中出现断裂桩，应根据工程地质条件、
上部荷载及所处的结构部位确定处理措施，并同设计人员一
起研究。另外，在施工前应做好相关预防措施：彻底清扫地
下障碍物，及时纠正桩不垂直的情况；桩打入一定深度的时
候，容易发生严重倾斜，这时不适合采用移动桩架来纠正，
应将桩拔出，清除障碍并回填桩孔后再施工。接桩的适合，
要确保上下两节桩在同一轴线上；桩的堆放、起吊、运输要
应用研究
2014 年第10 期建筑建材装饰115
严格按照操作规程执行。
2.2 桩顶位移现象
在沉桩时，相邻的桩产生横向位移或桩上升现象。产生
的主要原因有：桩数较多，土层饱和密实、桩间距较小，桩
位标志与墙、柱轴线标志混淆搞错等，造成桩位错位较大；
选择的行机路线不合理或遇到横向障碍物等。
防治及处理方法：在压桩过程中，严格控制压桩的速率，
在应力影响区域内，一台桩机每天成桩控制在10～20 根范
围内。对建筑范围内压桩顺序进行综合平面安排，合理安排
打桩线路，尽量减小后入土桩对相邻桩的影响。对于较密集
的桩承台，为减少挤土效应的影响，可以采用逐排跳打的方
式进行施工。如果施工过程中发现相临桩有移位趋势，则要
采取钻空取土的方法来减少挤土效应的影响。加强轴线、桩
位复核工作选择合理的行车路线。横向障碍物不深时，可挖
除回填后再压，当歪斜较大时，可利用压桩油缸回程，将土
中的桩拔出，回填后再重新压桩。
2.3 桩身倾斜
由于场地不平、或有较大坡度，在沉入过程中桩机因本
身倾斜而产生的倾斜，压桩时桩不垂直，送桩器、桩帽及桩
不在同一条直线上等原因造成桩身垂直偏差过大。因此在施
工前要保持场地平整，如果场地不平，施工时应调整顶升油
缸使桩机机架保持水平。
2.4 接桩处开裂
接桩处发生开裂现象的原因有：当进行焊接连接时，没
有及时清理干净连接处的表面，桩端不平整；焊接质量不合
格，焊接好后停顿时间过短，地下水使焊缝出现脆裂；两节
桩没有保持在同一条直线上，接桩处产生曲折，压桩过程中
接桩处局部产生集中应力而破坏连接。因此，在接桩前，要
清洁连接部件，接桩过程中，保持两节桩在同一轴线上，焊
接预埋件要保持平整服贴。
3 静压桩施工过程的安全管理
在静压桩施工过程中，首先必须建立健全项目安全管理
制度，施工要严格按照根据安全管理的有关规定进行。在项
目内部落实安全管理责任制，建立严格的考核制度，并适时
实施奖罚措施，以激励员工。施工人员必须持有桩机资质及
特种作业上岗证等。施工过程中要注意以下事项：（1）在
起重机作业前，应润滑转动部位，检查部件是否紧固，以及
钢丝绳的磨损情况；（2）起重臂下不得站人，当重物停在
半空中时，驾驶员不得离开操作室；（3）起重范围应符合
起重性能规定的指标，在起重机吊桩进入夹持机构，压桩开
始之前，为防止拉断钢丝绳和拉弯起重机吊臂，必须在起重
机、卷扬机构放松起吊的钢丝绳，当吊钩脱离后才可压桩；
（4）对桩时焊接用的各种气瓶做好标识，气瓶和明火点要
保持10cm 以上，气瓶的间距不可小于5m，气瓶应使用得当，
按相关要求存放，禁止平放或倒放；（5）当作业停止时，
需要将短履运行到桩机的中间位置，并停落在平整的地面
上，其余油缸回程缩进。操作人员必须在切断电源后方可离
开桩机。6） 施工完毕的桩洞及时处理、回填，以防行人或
杂物等掉入。
4 结语
静压桩因具有单桩竖向承载力高、抗震性能好等优点而
得到广泛运用。良好的静压桩施工工艺是确保桩基工程的施
工质量保证，在材料进场到施工过程把好质量关，严格按照
施工方案执行、遵循技术操作规程，根据地基和场地的实际
情况采取相应的预防措施，在施工过程中完善相关安全管理
制度，做好各种安全防范措施，推动工程质量稳步提高。
参考文献
[1]肖志坚，罗洁玲．静压桩基础施工中常见的质量问题
及处理方法[J]．企业科技与发展，2010（16）
[2]范公群．静压预应力管桩施工质量控制[J]．西部探矿
工程，2010（02）
（上接第113 页）
为双塔双索面钢与混凝土结合梁斜拉桥，扇形拉索，主塔高
150m，H 折线形塔身；上海杨浦大桥也是叠合梁斜拉桥，跨
径602m，双塔双索面，主塔高208m，采用钻石型塔形（倒
Y 形），以提高抗风能力；南京长江三桥为斜拉桥，其主跨
为648m,主桥全长1288m，采用半漂浮结构体系，纵向设弹
性约束，限制活载及风载作用下的钢箱梁纵向漂移。 钢塔
柱为“人”字形塔，高215m，塔柱外侧圆曲线部分半径720m，
设四道横梁，其中下塔及下横梁为钢筋混凝土结构，其它部
分为钢结构；苏通长江大桥，总长8206 米，其中主桥采用
100+100+300+1088+300+ 100+100=2088 米的七跨双塔双索
面钢箱梁斜拉桥，为世界第一大跨径斜拉桥；专用航道桥采
用140+268+140=548 米的钢连续梁桥，为同类桥梁工程世界
第二；南北引桥采用30、50、75 米预应力混凝土连续梁桥，
另外，也有悬索桥，如香港青马大桥、虎门大桥，通过索塔、
拉索和吊杆及桥板等组成。
（4）轻钢结构方面
近几年来，钢结构除了在重型厂房继续使用，在大跨度
结构方面、高层建筑、高耸构筑物、桥梁结构发展可快外，
钢结构在国内也向着轻型钢结构建筑发展，并建早不少建
筑；另外，国内在膜结构及索膜结构方面也有不少发展，如
上海世博会的中国轴建筑就使用膜结构。
4 结束语
由上面的分析可知，目前钢结构建筑在国内发展很快，
并向各种结构形式发展，而且随着国内钢产量的上升、经济
的发展及目前的发展趋势，我国钢结构的发展将逐步迈入国
际钢结构应用的领先状态。
参考文献：
[1]孙强，马巍．钢结构基本原理[M]．武汉：武汉大学出
版社，2014
[2]曾强，陈放．上海环球金融中心钢结构综合施工技术
[J]．施工技术,2009（06）
作者简介：
闫竹玲（1976-），女，陕西延川人，讲师，硕士，主
要从事土木工程钢结构方向的教学与研究工作。

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