靜壓樁的控沉標準探析

韓紹英

（中核遼寧核電有限公司，遼寧葫蘆島125000）

靜壓樁的控沉標準探析

韓紹英

（中核遼寧核電有限公司，遼寧葫蘆島125000）

本文通過工程實例獲得的靜載試驗樁極限承載力Qu與壓樁力P之比，對軟土地區(qū)端承摩擦樁的終壓控沉標準進行了初步總結(jié)；同時通過搜集有關(guān)資料結(jié)合工程實踐經(jīng)驗對軟土地區(qū)其它類型的靜壓樁的終控標準進行分析。

壓樁力；極限承載力；終壓控沉標準；靜壓樁

靜力壓樁法是借助專用樁架和配重或結(jié)構(gòu)物自重，通過壓梁或壓柱將整個樁架自重和配重或結(jié)構(gòu)物反力，以卷揚機滑輪組或電動油泵液壓方式施加在樁頂或樁身上，當施加給樁的靜壓力與樁的入土阻力達到動態(tài)平衡時，樁在自重和靜壓力作用下逐漸壓入地基土中。20世紀50年代初，靜壓法沉樁首次在我國沿海地區(qū)使用，近年來已在我國軟土地基樁基施工中較為廣泛應(yīng)用，并獲得良好效果。

預(yù)估壓樁阻力的方法可以用于選擇壓樁機械的壓樁力。需要多大的壓樁力才能將樁壓入設(shè)計預(yù)定的標高，獲得最大的單樁承載力，這是工程上最實際、最有價值的問題。

1　壓樁時的終止壓樁力與單樁極限承載力關(guān)系分析

關(guān)于壓樁終壓的控沉標準一直缺乏足夠的依據(jù)，在近幾年的施工中，尤其是通過某核電站專家村二期東區(qū)的靜載試驗樁獲得的極限承載力Qu與壓樁力P之比（也就是土體的恢復(fù)系數(shù)）的結(jié)果，初步總結(jié)出軟土地區(qū)端承摩擦樁終壓的控沉標準。另外通過搜集有關(guān)資料結(jié)合工程實踐經(jīng)驗，對軟土地區(qū)其它類型的靜壓樁的終控標準亦稍加分析。

1）對摩擦樁，以標高為主要控制標準，壓樁力作為參考，看其是否與預(yù)估壓樁力接近，根據(jù)有關(guān)資料：對高靈敏度飽和軟土控制P/Ra（Ra為承載力標準值）不應(yīng)小于1.1，一般情況下不小于1.3，對于樁長小于20 m的短樁則宜不小于1.4，即恢復(fù)系數(shù)Qu/P≤1.8。2）對端承樁，可不考慮壓樁后樁側(cè)土強度恢復(fù)、樁側(cè)摩阻力提高的貢獻，即按恢復(fù)系數(shù)Qu/P＝1.0考慮，P/Ra應(yīng)控制不小于2，并結(jié)合標高控制以確保樁尖可靠地進入持力層，防止出現(xiàn)樁尖在達到持力層以前遇到局部硬核或在持力層界面處壓樁力一旦增長即停壓的情形。3）對于有較好的樁尖持力層，摩擦、端承兼而有之的樁長在20 m以上的樁，要求介于兩者之間，建議控制P/Ra不小于1.5，即恢復(fù)系數(shù)Qu/P考慮1.33。表1為工程實例。

一般對于有較好持力層的樁，壓樁力均能達到上述要求，如某核電站專家村二期東區(qū)試樁的P/Ra為1.25～1.33，恢復(fù)系數(shù)為1.5～1.6。對于摩擦樁，如果壓樁力滿足上述控沉標準，一般能達到承載力的要求，但是如果樁周土靈敏度較高，壓樁力往往很低，其承載力能否達到設(shè)計要求往往令設(shè)計人員感到擔心。如溫州國際大酒店，大部分樁的壓樁力與其承載力標準值之比在1.1左右，個別樁的壓樁力甚至小于樁的承載力標準值，經(jīng)試驗，恢復(fù)系數(shù)Qu/P均超過了2.0，承載力達到了要求。同樣，根據(jù)在上海及蘇州等地的試驗結(jié)果表明，部分摩擦樁的恢復(fù)系數(shù)Qu/P均超過了2.0。如蘇州裕盛太倉鞋業(yè)有限公司廠房及員工宿舍樓設(shè)計要求的承載力值為1 000 kN，壓樁力多為1 000 kN，部分樁僅為600～800 kN，載荷試驗數(shù)據(jù)表明，其極限承載力均不小于1 600 kN；上海紅春路社區(qū)服務(wù)中心，壓樁力多為800 kN，載荷試驗數(shù)據(jù)表明，其極限承載力均不小于1 800 kN。

表1　壓樁阻力和單樁承載力、單樁極限承載力對比表

對于端承樁或摩擦端承樁，估算壓樁阻力意義不大，壓樁機機械額定壓樁力宜控制在1.5～2.0以上，較短的端承樁不小于2。對于摩擦樁若滿足不了上述控制標準，則應(yīng)進行載荷試驗，以便檢驗承載力。

2　壓樁阻力

靜力壓樁通常是以1～2 m/min的速度勻速將樁體壓入土中，類似于靜力觸探的過程。因此，已有的靜力壓樁壓樁阻力的估算方法基本都是試圖在二者之間建立起一種換算關(guān)系?，F(xiàn)根據(jù)有關(guān)資料建議采用下式估算沉樁阻力：

P=2Rs+0.07UPΣfili

或可寫成：

P=αRs+βUPΣfili

式中：UP為樁截面周長；fi為樁周第i層土的側(cè)摩阻力，由靜力觸探結(jié)果計算；li為第i層土的厚度；Rs為由靜力觸探結(jié)果計算的樁端阻力。實用時，對每個具體工程，需要按上述方法進行一定數(shù)量試壓，根據(jù)試壓實測結(jié)果確定α，β，但試壓實測樁數(shù)的多少可能對α，β數(shù)值大小有較大影響。

3　新工藝

振動靜壓沉樁法是將頂壓式靜壓沉樁機和振動沉樁機進行綜合改造，并在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種沉樁方法，適用于沉樁阻力較大時的靜壓樁施工。

廈門某小區(qū)樁基施工采用這種振動輔助方法，對其中的28根進行了靜載試驗，獲得的Qu/P結(jié)果，絕大部分大于2，最高可達3.6，最低也有1.9。因而可以這樣認為，在同一地質(zhì)條件下，用與單樁設(shè)計承載力相同的壓樁力并輔以振動來進行沉樁就可滿足設(shè)計承載力的要求，即采用振動靜壓沉樁方法施工的預(yù)制樁，其恢復(fù)系數(shù)大于2。

TU413.4

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1002-0624（2016）01-0066-03

2015-09-10