浅析建筑地基基础中锚杆静压桩技术的应用

王展　聂立良　王巍

摘要：锚杆静压桩是一种由静压力和后装种植锚杆两者结合而成的施工方法，特点为操作性强、适应空间广、成本低，目前已在柱基纠偏、房屋增层等多个方面上得到了广泛的运用。为此，本文在充分了解锚杆静压桩技术工作机理的基础上，对建筑地基基础中锚杆静压桩施工准备及施工工艺进行了分析与探究。

关键词：建筑地基基础；锚杆静压桩；工作机理；施工准备

一、锚杆静压桩技术工作机理

锚杆静压桩技术工作的基本原理：（1）在原基础上凿出或是在基础中提前设有锚杆孔和压桩孔，在各个压桩孔的两旁，依据不同的压力将四根抗拔锚固螺栓杆进行埋设以用来牢固传力架，接着对压桩架进行安装，以建筑物自重作为反力的源头，利用液压千斤顶进行加力，通过逐段压入的方式，最终把预制桩压进地基土之中，满足工程需要的设计压力和深度。（2）把基础和静压桩形成一个综合体，不仅可提高地基承载力，还可降低建筑物沉降的概率。

二、建筑地基基础锚杆静压桩施工准备

1、材料准备

锚杆静压桩的施工材料主要有：压桩仪表设备、预制桩、锚杆等。

（1）压力仪表、压桩千斤顶设备等。当这些材料进入施工现场时，须检查其合格证明文件，检查其是否在使用有效期内，同时应检查设备的运转及功效情况，以消除设备带病运转的状况。在选择压桩设备时，要求压桩机按照定额总重量配制压重，压机的重量不宜小于单桩承载力的1.2倍。

（2）接桩材料。对进场的接桩材料，须检查其合格证明文件，同时应根据工程需要，对接桩材料进行抽样，并把抽样材料送检，经检测后达到合格要求的材料方可投入工程运用中。

（3）预制桩。预制桩在进入施工现场时，须检查其企业资质、预制桩原材料质量保证书、预制桩成品出厂合格证件与预制桩砼28d龄期报告、预制桩在桩预制过程中的材料抽检说明及报告；检查、外观评定进场后的成品预制桩，对不符合工程要求的产品，应严禁其进入旋工场地；要求进入施工现场的预制桩，其设计强度需达到100%。

（4）油压表必须经有资质的法定检测单位鉴定，并有鉴定合格证。

2、其他准备

第一，建筑物沉降记录数据分析。分析建筑物沉降的观测记录，而分析的主要项目是察看建筑物的沉降是否为均匀性沉降。

第二，建筑物基础承台强度检测。基础承台的砼标号、同一条件下养护砼试件的检测报告及说明均由土建总承包人提供，同时，土建总承包人在施工现场做回弹检查，对基础承台砼强度是否满足设计压桩的标准进行核实与认定。

三、建筑地基基础锚杆静压桩施工工艺

1、压桩机具就位

当机具就位后，即可安装反力架。在安装时，要求安装应牢固，不能松动，并保持垂直。先进行压桩试验，通过试验压桩，确定压桩力值、压桩长度、持压稳定时间、静压桩顺直度等各种控制参数，为全面开始压桩施工提供技术数据。

2、桩段制作

钢筋混凝土预制桩段严格按配筋设计制作、桩身平直、外形尺寸误差不大于±5mm，断部平整；钢管桩段材质、管径、壁厚严格按设计要求选择、焊接坡口面按焊接要求制作。

3、吊桩

桩吊入压桩孔后，要保持垂直；压桩时，要使千斤顶和桩段轴线保持垂直，并在一条直线上，不得偏压。桩位平面偏差不得超过±20mm，桩节垂直度偏差不得大于1%的桩节长。施工时要随时监测桩身的垂直度，发现偏差超过规定时要及时调整。

4、桩段连接

两种桩段均采用焊接连接。焊接前应再次检查接头部位处理情况及上下节桩是否在同一轴线上、是否垂直、符合要求方可施焊；焊接时两名焊工在桩两侧同时施焊，以保证对称受力，减小变形；焊接后应检查焊接质量，若有漏焊或焊缝高度不够，应及时补焊。焊接时应对准上、下节桩的垂直轴线，消除焊面铁屑后进行满焊。焊接完成后应停顿8min方可压桩。

5、压桩

压桩机的液压入桩存有所需的垂直行程位移；控制下压速度于1m/min上下，确保各层土体的抗剪能力得以正确反映。单节桩以钢制送桩器为工具压到设计所需标准高度，当下节桩压到桩顶和地面高度达40cm左右时，则可暂停两节桩，接着吊入就位于上节桩。下节桩顶的预留孔与上节桩下部伸出的钢筋相对准时，即可用溶化的热硫磺胶泥进行人工灌浇，当热硫磺胶泥溢满整个桩顶表面后，方可慢慢地插入上节桩，确保上、下桩端接触面5mm～10mm的间距。在上节桩吊起悬空插入下节桩之前，需要利用套管对其进行板直，以免上节桩端伸出的钢筋出现拖地弯折的现象。

桩段在压入时垂直度非常重要，因此在压桩过程中应全程控制垂直度，要求每节桩的垂直度应控制在1/1000以内；同时应保持千斤顶与桩段轴线在同一垂直线上，千斤顶施加的压力中心与截面形心重合，千斤顶安放偏差不大于2mm。压桩过程中，应检查压力、桩的垂直度、接桩间歇时间、桩的连接质量及压入深度。压桩施工结束后，应做桩身的单桩竖向承载力试验和小应变检查桩身质量。压桩过程应做好记录，采用以最终压桩力控制为主、以桩长控制为辅的双控原则。

6、封桩

封桩施工是压桩过程中又一个关键环节。在封桩前，桩顶应按设计和规范要求截断至设计标高；须先将压桩孔内积水、孔内杂物、交叉钢筋焊接以及桩面的浮浆等处理干净。为加强桩和承台及混凝土底板的连接应将锚杆相互连接起来，以便形成封桩桩帽。封桩采用C30或C4O掺微膨胀早强外加剂砼进行浇捣。在封桩时，应采用机械震捣对桩帽梁进行震捣夯实，及时对桩帽梁进行洒水养护，养护时间保持在14d以上。

四、建筑地基基础锚杆静压桩质量控制措施

1、静压桩沉桩时，压桩的压力要根据现场的地质条件，通过对静力触探比貫入阻力平均值和标准贯入试验N值评估沉桩的可能性，选择好压桩机械设备。根据地质条件，单桩竖向极限承载力以及布桩密集程度等因素，压桩机应按定额总重量配制压重，压机的重量（不含静压桩机大履和小履重量）不宜小于单桩极限承载力的1.2倍。

2、油压表必须经有资质的法定检测单位鉴定，并有鉴定合格证。静压桩沉桩控制应按设计标高，压桩力和稳压下沉量相结合的原则，并根据地质条件和设计要求综合确定。桩端进入坚硬、硬塑粘性土，中密以上粉土、砂土土层时，静压桩的压桩力为主要控制指标，桩端标高在征得设计单位同意后，可作为辅助控制指标。静压桩桩端进入持力层，达到综合确定的压桩力要求，但未达到设计标高时，宜保持稳压1～2分钟，稳压下沉量可根据地区经验确定。

3、静压桩施工过程中，不得任意调整和校正桩的垂直度，避免对桩身产生较大的次生弯矩。静压桩穿越硬土层或进入持力层的过程中，除机械故障处，不得停止沉桩施工。压桩过程中，应检查压力、桩的垂直度、接桩间歇时间、桩的连接质量及压入深度。压桩施工结束后，应做桩身的单桩竖向承载力试验和小应变检查桩身质量。静压桩的沉桩机理非常复杂，与土质、土层排列、硬土层厚度、桩数、桩距、施工顺序、进度等有关，有待进一步研究。

五、结束语

综上所述，在施工场地狭小，普通压桩设备无法进场施工的条件下，利用已建成的建筑物自重，采用锚杆静压桩技术进行地基处理。地基基础设计按锚杆静压桩施工完成前后分两阶段考虑。锚杆静压桩压桩前，按天然地基设计；锚杆静压桩压桩完成后由桩单独或与地基土共同承受上部结构传来的荷载，按桩基础或沉降控制复合桩基设计。在压桩施工时，上部已完成的结构自重必须满足最终压桩力的要求。