静压桩的控沉标准探析

韩绍英

（中核辽宁核电有限公司，辽宁葫芦岛125000）

静压桩的控沉标准探析

韩绍英

（中核辽宁核电有限公司，辽宁葫芦岛125000）

本文通过工程实例获得的静载试验桩极限承载力Qu与压桩力P之比，对软土地区端承摩擦桩的终压控沉标准进行了初步总结；同时通过搜集有关资料结合工程实践经验对软土地区其它类型的静压桩的终控标准进行分析。

压桩力；极限承载力；终压控沉标准；静压桩

静力压桩法是借助专用桩架和配重或结构物自重，通过压梁或压柱将整个桩架自重和配重或结构物反力，以卷扬机滑轮组或电动油泵液压方式施加在桩顶或桩身上，当施加给桩的静压力与桩的入土阻力达到动态平衡时，桩在自重和静压力作用下逐渐压入地基土中。20世纪50年代初，静压法沉桩首次在我国沿海地区使用，近年来已在我国软土地基桩基施工中较为广泛应用，并获得良好效果。

预估压桩阻力的方法可以用于选择压桩机械的压桩力。需要多大的压桩力才能将桩压入设计预定的标高，获得最大的单桩承载力，这是工程上最实际、最有价值的问题。

1　压桩时的终止压桩力与单桩极限承载力关系分析

关于压桩终压的控沉标准一直缺乏足够的依据，在近几年的施工中，尤其是通过某核电站专家村二期东区的静载试验桩获得的极限承载力Qu与压桩力P之比（也就是土体的恢复系数）的结果，初步总结出软土地区端承摩擦桩终压的控沉标准。另外通过搜集有关资料结合工程实践经验，对软土地区其它类型的静压桩的终控标准亦稍加分析。

1）对摩擦桩，以标高为主要控制标准，压桩力作为参考，看其是否与预估压桩力接近，根据有关资料：对高灵敏度饱和软土控制P/Ra（Ra为承载力标准值）不应小于1.1，一般情况下不小于1.3，对于桩长小于20 m的短桩则宜不小于1.4，即恢复系数Qu/P≤1.8。2）对端承桩，可不考虑压桩后桩侧土强度恢复、桩侧摩阻力提高的贡献，即按恢复系数Qu/P＝1.0考虑，P/Ra应控制不小于2，并结合标高控制以确保桩尖可靠地进入持力层，防止出现桩尖在达到持力层以前遇到局部硬核或在持力层界面处压桩力一旦增长即停压的情形。3）对于有较好的桩尖持力层，摩擦、端承兼而有之的桩长在20 m以上的桩，要求介于两者之间，建议控制P/Ra不小于1.5，即恢复系数Qu/P考虑1.33。表1为工程实例。

一般对于有较好持力层的桩，压桩力均能达到上述要求，如某核电站专家村二期东区试桩的P/Ra为1.25～1.33，恢复系数为1.5～1.6。对于摩擦桩，如果压桩力满足上述控沉标准，一般能达到承载力的要求，但是如果桩周土灵敏度较高，压桩力往往很低，其承载力能否达到设计要求往往令设计人员感到担心。如温州国际大酒店，大部分桩的压桩力与其承载力标准值之比在1.1左右，个别桩的压桩力甚至小于桩的承载力标准值，经试验，恢复系数Qu/P均超过了2.0，承载力达到了要求。同样，根据在上海及苏州等地的试验结果表明，部分摩擦桩的恢复系数Qu/P均超过了2.0。如苏州裕盛太仓鞋业有限公司厂房及员工宿舍楼设计要求的承载力值为1 000 kN，压桩力多为1 000 kN，部分桩仅为600～800 kN，载荷试验数据表明，其极限承载力均不小于1 600 kN；上海红春路社区服务中心，压桩力多为800 kN，载荷试验数据表明，其极限承载力均不小于1 800 kN。

表1　压桩阻力和单桩承载力、单桩极限承载力对比表

对于端承桩或摩擦端承桩，估算压桩阻力意义不大，压桩机机械额定压桩力宜控制在1.5～2.0以上，较短的端承桩不小于2。对于摩擦桩若满足不了上述控制标准，则应进行载荷试验，以便检验承载力。

2　压桩阻力

静力压桩通常是以1～2 m/min的速度匀速将桩体压入土中，类似于静力触探的过程。因此，已有的静力压桩压桩阻力的估算方法基本都是试图在二者之间建立起一种换算关系。现根据有关资料建议采用下式估算沉桩阻力：

P=2Rs+0.07UPΣfili

或可写成：

P=αRs+βUPΣfili

式中：UP为桩截面周长；fi为桩周第i层土的侧摩阻力，由静力触探结果计算；li为第i层土的厚度；Rs为由静力触探结果计算的桩端阻力。实用时，对每个具体工程，需要按上述方法进行一定数量试压，根据试压实测结果确定α，β，但试压实测桩数的多少可能对α，β数值大小有较大影响。

3　新工艺

振动静压沉桩法是将顶压式静压沉桩机和振动沉桩机进行综合改造，并在此基础上发展起来的一种沉桩方法，适用于沉桩阻力较大时的静压桩施工。

厦门某小区桩基施工采用这种振动辅助方法，对其中的28根进行了静载试验，获得的Qu/P结果，绝大部分大于2，最高可达3.6，最低也有1.9。因而可以这样认为，在同一地质条件下，用与单桩设计承载力相同的压桩力并辅以振动来进行沉桩就可满足设计承载力的要求，即采用振动静压沉桩方法施工的预制桩，其恢复系数大于2。

TU413.4

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1002-0624（2016）01-0066-03

2015-09-10