一、概述
静力压桩法施工是利用静载将预制桩压入地基土中的一种施工方法。液压式压桩是通过液压传力机构用压桩机自重和机架上的配重提供压力施压于桩身上将桩压入土中的沉桩方法。
静力压桩法施工方法具有振动小、噪音低、冲击力小、施工方便、施工设施占地较小、瞬时静压力可在压桩机压力表中反映出来等优点，适用于居民区、商业区及扩建、改建工程对环境的要求。但是静力压桩也有一些缺点，如静压桩机架进出场搬运不方便，在厂区中施工二次倒运次数较多，有部分挤土效应等缺点。
静力压桩适用于上履土层较弱，桩端持力层为硬塑-坚硬粘性土层、中密-密实碎石土、砂土、粉土层、全风化岩、强风化岩场地，但对场地中存在孤石、障碍物、旧基础、坚硬隔层或从松软突变到特别坚硬的地层等不良地质条件时，一般不宜采用静压桩施工。
二、工程概况
宝钢三期原料工程占地面积很大，桩基工程战线较长，总共有PC550*110型桩约3800余套，对于场地较开阔的区域使用锤击施工法，对于场地较狭窄及正在生产的施工区域采用静力压桩施工。利用静压桩的优点，一来保护了已有的建筑物、输煤管线、燃气管网及电缆、光缆;二来减小了现场的噪音污染。压桩施工的范围主要有B18∽B32等十五个转运站及沿线的胶带机桩基。桩长平均30m，单节桩长为10m，焊接采用CO2气体保护焊，送桩深度约为2m左右。
三、静压桩的施工
(一)静压桩贯入机理。沉桩过程中，当桩机施加给桩的静压力大于桩的入土阻力时，桩在自重或静压力作用下逐渐压入地基土中。静压桩在贯入过程中造成桩尖下原状土的初应力受到破坏，土体对桩尖产生相应阻力，随着桩贯入压力的增大，当桩尖处土体所受压力超过其抗剪强度时，土体发生急剧变形而破坏，桩侧土体产生塑性流动(粘性土)或挤密侧移和拖带下沉(砂性土)，桩尖下的土体被向下和侧向压缩挤开。地表处，粘性土体会向上隆起，地面深处由于上覆土层的压力，土体主要向桩四周挤开，使贴近桩周土体结构完全破坏，周围土体也受较大的扰动影响，而桩身受到土体强大的法向抗力所引起的桩周摩擦力和桩尖阻力的抵坑。当桩顶的静压力大于沉桩时的这些抵抗阻力，桩将继续贯入下沉。反之则停止下沉。
(二)保证周边建筑和其它设施安全的施工方法
(1)为保护地下管线不受损坏，施工前先在设计桩位处由人工挖掘直径1m、深2m的探坑，如探坑中无地下管线，则可以放心施工，如有管线，则应采取如下措施：a.如管线较松动，长度有足够的余量，则将管线轻轻移位，避开桩架及配重压迫，待桩基施工完毕后，再将管线恢复原样;b.如管线没有挪动余地，则将其绕接，起到保护管线的作用;c.如果管线正好接近桩位，管线又无法绕接及移位，则会同设计人员及业主商议解决方案，将设计桩位略作移位。(2)桩机进入现场之前，要先量好桩位距已有设施的位置，如果距离太近，无法实施压桩施工，则应会同设计和建设单位，在不影响结构施工的前提下，将桩位略作位移，否则，要改用其它施工方法。(3)在静压桩的施工顺序上，先压建筑物周边的桩，后压其它桩基。以减小压桩施工对建筑物的影响。(4)在静压桩的施工速度上，密切注意周边建筑物的位移情况，周边地面的隆起情况，如地面隆起过高时，第一，减小每天的压桩根数，每天根数控制在3根内;第二，如周围继续隆起时，停止压桩1-2天，待周围地面基本恢复原标高后再继续压桩。(5)施工中注意已压桩的上浮情况和周边建筑的变化情况，每天做好记录，发现异常情况，及时组织有关人员处理。
(三)压桩技术措施
(1)压桩区域场地要保证平整，并填300mm钢渣以保证压桩机械不塌陷。(2)施工放样：认真阅读图纸，若有疑问，在图纸会审时向设计人员提出。放样时可在施工区建立局部直角坐标系和施工方格控制网。建立轴线定位，按建筑施工控制网作业，实地定出控制线，再按设计桩位图示尺寸逐一定出桩位，桩位之间的尺寸要反复校核。桩位处钉一段100mm长、直径为10 mm的钢筋，并刷上红油漆作为明显的标志。场地内轴线延伸点(控制桩)不少于8个点，且远离压桩区域，并妥善保管，直至竣工验收。(3)桩位水平位置控制：压桩时保持场地平整，压桩机配水平尺两根，确保压桩机平稳。另外要校对桩位准确，再移机上位，插桩前，对桩位再次用经纬仪进行校核，确保桩位无偏差后，用吊机将桩身调至垂直方可压桩。(4)桩身垂直度的控制：在压桩过程中，如桩身不垂直，会导致因桩身受压而桩身断裂，且引起桩的水平位移加大;施工中将采取如下措施：机械员按桩机竖直悬针调平桩机，施工人员参照经纬仪，或按锤球指挥调正桩身，使桩身偏差不超过0.5%，并随时接收检查。接桩时上下中心线在同一垂线上，上下两节桩之间因制桩施工的允许误差而出现的内间隙用垫铁填实、焊牢。焊接时选垂直四点点焊固定，然后对称焊接。(5)桩顶标高控制：施工员根据甲方提供的水准点，测出自然地坪标高，计算实际送桩深度，并标定在送桩器上。(6)压桩控制：根据设计要求，桩端入土深度约为32米(包括送桩深度。)，以桩顶标高和贯入度双控为主。(7)接桩：采用焊接接桩，利用CO2气体保护焊，焊缝要求连续饱满无溢瘤，确保焊接质量和焊缝尺寸。(8)桩顶标高控制：施工时在场地围墙上设置控制点，每根桩用水准仪测自然地面标高，按图纸准确计算出送桩深度，确保桩顶标高在偏差允许范围内。(9)对工程资料管理：压桩时必须如实填写记录，施工日记，及时办理有关项目签证，施工完毕按质检验收要求做好资料整理工作。
(四)桩身质量的控制
管桩制作厂家必须提供管桩合格证明，管桩表面应平整、密实，制作允许偏差应符合下列规定：①直径±5mm;②管壁厚度-5mm;③轴心圆孔中心线对桩中心线5mm;④桩尖中心线10mm;⑤下节或上节桩的法兰对中心线的倾斜2mm;
(五)技术管理及质量标准
(1)预制桩的质量必须符合设计要求和施工规范要求。(2)桩的入土深度、最终压力值、桩的接头节点处理必须符合设计要求和施工规范要求。(3)按标高控制的桩，桩顶标高允许偏差为：±50mm。(4)桩身的垂直度偏差不超过0.50%。
(六)静压桩的施工安全技术
(1)液压桩机压桩前必须对液压油缸、液压泵、油路等液压系统进行检查、维修、保养。(2)当压桩时桩身发生裂缝应立即停止压桩，不可强行继续施工，避免断桩砸伤工作人员和机械设备。(3)大风天应注意对机械和桩的影响，必要时停工。(4)现场设专人指挥，桩的起吊、接桩时监督桩的垂直度等工作，避免意外事故发生。
四、本工程重点、难点和常见问题的处理方法及措施
(1)桩的制作质量应满足设计的施工要求。(2)沉桩施工时应掌握现场的土质情况，做好沉桩设备的检查和调试，保证使用可靠，以免发生施工中途间断，引起间歇后沉桩阻力增大，发生桩不能压入的滞桩事故。如果沉桩过程中需要停歇时，应将桩停歇在软弱土层中，使继续沉桩时的启动阻力不致过大。(3)沉桩施工过程中，应随时注意保持桩处于轴心受压状态，如有偏离应及时调正，以免发生桩顶破碎和断桩质量事故。(4)接桩施工中，应保持上、下节桩轴线一致，并尽可能缩短接桩时间。焊接时，应两人同时对角对称的进行，焊缝应连续饱满，并填实桩顶处间隙，以防止节点变形不均而引起桩身歪斜。(5)静压法沉桩时所用的测力仪器应经常注意保养、检修和计量标定，以减少检测误差，施工中应随着桩的下沉认真做好检测记录。(6)压桩机行驶的地基应有足够的承载力，并保持平整。沉桩时必须保持桩机的垂直度。(7)沉桩过程中，当桩尖遇到硬土层或砂层而发生沉桩阻力突然增大，甚至超过压桩机的最大静压能力而使桩机上抬时，这时可以最大静压力作用在桩上，采用忽停忽压的冲击施工法，可使桩缓慢下沉直至穿透硬夹砂层。(8)当沉桩阻力超过压桩机最大静压力或者由于来不及调整平衡配重，以至使压桩机发生较大上抬倾斜时，应立即停压并采取相应措施，以免造成断桩或其它事故。(9)当桩下沉至接近设计标高时，不可过早停压。否则在补压时常会发生停止下沉或难以下沉至设计标高现象。
五、施工过程中出现的问题及解决办法
本压桩工程共计144根，大部分桩顺利沉入，有14根桩遇异常情况，异常情况及对策措施如下：
问题一：20#、21#桩施工时，出现桩身断裂现象。
原因分析：20#桩压第二节时遇到了较厚的砂质粉土层，压桩机的最大压力偏小，穿透力不足。21#桩压入第一节就出现了断裂现象，主要原因是工作人员材料验收时的失误，桩材本身有裂纹。解决方案：20#桩将继桩拔出，采用潜水钻机引孔穿透砂质粉土层后将一、二节桩插入孔内，压桩就位。21#桩马上拔出，换用合格的桩材重新施工，为防止出现20#桩的情况，也采取引孔施工的措施。
问题二：40#-45#桩紧邻宝钢化工车间，中有易燃易爆物品，所以压桩时需要考虑防火、防振、防沉降。解决方案：压桩施工时，临近化工车间一侧挂一张高3m、长6m的防火布，将施工现场与化工车间的设备隔开，避免焊接时冒出的火花与易燃易爆物品直接接触，施工时严密监测车间重要设施的沉降位移。经过采取这些措施，这几根桩顺利沉入，化工车间安然无恙。
问题三：50#-55#桩紧邻厂区火车轨道附近，施工平面不够大，防振要求又特别高，而且施工得避开火车运行时段。解决方案：首先与设计方提议，将这几套桩改为钻孔灌注桩，以减小施工中对铁轨的沉降影响，然后向厂区运输部提出施工申请报告，把计划施工内容、施工方案、施工时间等汇报给运输部，请运输部给予协调处理。结果施工方案改为6根Φ800，深25m的钻孔灌注桩，经过6天时间，50#-55#桩施工任务完成。
六、施工结果
该区域总共144套桩，在这么复杂的环境条件下，在43天内顺利完成全部施工任务，结果令宝钢监理公司十分满意。
七、结束语
工厂扩建施工有着一定的特殊性，我们不仅需要解决技术上的难题，更应充分考虑到与已有设施之间的冲突，既要保证原有设施的安全性、稳定性，又要保证施工任务的圆满完成，是相当不易的。希望本文能给同行们一点借鉴。
