1 总 则1 0、1.静力压桩是借助压桩机的自重和配重 通过卷扬机滑轮组或液压油缸的作用、对预制桩施加持续静压力 将其压入地基土层中的一种施工方法.压桩机分为绳索式压桩机和液压式压桩机。目前使用最多的是全液压式静力压桩机 静压桩具有，1。静压施工基本无噪声 适宜在城市内作业、2、静压施工无振动。适宜在危房.精密仪器房附近及河口岸边等地区施工,3、静压用的预制桩可工厂化预制 桩身质量较有保证，4。施工过程中可观测记录压桩阻力。了解整个沉桩过程、有经验的工程技术人员尚可预估桩的承载力 5。自动化操作程度高。施工速度快。6,送桩较深、7，施工文明.场地清洁等优点 是一种比较环保的施工法，预制混凝土桩的沉桩方式有五六种之多.但在我国用得最多的是两种。锤击贯入法和静力压桩法，在城市内静压桩用得多 在郊区，农村 新开发区.锤击桩用量较大、据初步统计。目前广东采用锤击法施工的筒式柴油锤数量超过2000个，用于静压法施工的全液压式压桩机数量超过1000台。其中锤击沉桩和静压沉桩所占的比例大概各占一半.由于两者沉桩方法差异较大，所以广东省将锤击沉桩和静压沉桩编成两部不同的规程,其中广东省标准 锤击式预应力混凝土管桩基础技术规程、DBJ,T,15、22 2008.公布实施.本规程取名、静压预制混凝土桩基础技术规程 是针对静压预制混凝土桩基础的岩土勘察.设计.施工，检查、检测而编制的.两个规程有不少相同点.也有许多不同点，在阅读过程中宜参照对照、静压预制混凝土桩不仅仅指预应力管桩，还包括预制钢筋混凝土方桩.两种不同施工方法的桩基础。其主要不同点列举如下.1 施工机具不同.锤击法施工机具主要包括打桩锤和打桩机两大部分、常用的打桩锤有柴油锤和液压锤 静压法施工是通过静力压桩机以机身自重和机架上配重作为反力将预制桩压入地基土层中，其中全液压抱压式压桩机占了绝大多数.2 对施工场地的要求不同 打桩机重量相对于压桩机还是较轻的，因此打桩机对施工场地要求相对较低。静力压桩机由于自重和配重较大、如果场地的地基承载力特征值。120kPa。容易发生陷机。因此.对于地表土为软弱土层的场地在静压施工前应进行加固处理，3 对桩身外型的要求不同,压桩施工对桩的质量要求较高 尤其是预应力管桩的外形,要求不得有明显的竹节状.桩身合缝处直径与其垂直方向直径偏差要求不大于5mm，另外为避免过大的抱压力将静压桩夹至破裂。施工时还需对桩身抱压压桩力加以一定限制、4.穿透岩土层能力不同、打桩锤击力属冲击动力。预制桩在强力冲击下具有较强的穿透能力.锤击桩尤其是锤击管桩的桩尖可进入N 50.60的强风化岩1m。2m 压桩力则属静力 造成桩的穿透能力相对较小，静压桩一般只能压入N 50的强风化岩面，当地质条件大致相同时，静压桩的成桩长度通常会比锤击桩短1m 2m，有时甚至短3m 4m、5、成桩后桩身质量不相同.打桩容易击碎桩头和桩身。并对电焊接头质量影响较大一些、压桩时有可能会夹伤桩身混凝土。但对电焊接头损伤较小，6。单桩承载力不同,一般来说,桩长小于16m的桩尤其是、9m的短桩，静压桩的竖向抗压承载力要比锤击桩小、大约小10,30 7，对地质条件的适应性不同，自上而下均为中密或中密以上砂层的地质条件宜采用锤击桩 在。上软下硬.软硬突变。的地层或岩面起伏不大的石灰岩地区不宜采用锤击桩。但有采用静压桩成功的实例,8 对环境的影响不同,锤击桩施工时会产生油烟 噪声。振动和挤土等影响 尤其是噪声可高达130dB以上。静压法施工除了挤土外基本可消除上述影响。9 对边桩施工的要求不同,打桩机较灵活.与建筑物相距仅约1 0m的边桩均可施打，而静力压桩机则占地面积较大、一般仅可施压与已有建筑物相距4 0m以上的桩 由于压边桩机构的发明及应用,现在压桩机可压与已有建筑物相距仅0，6m。0 7m的桩.10、对送桩深度的要求不同、打桩施工时送桩深度一般要求不超过2m 静压施工时送桩深度允许加大到6m,11、设计选桩的要求不同，锤击桩基础设计时为了充分发挥每根桩的承载力.单个工程可选用各种不同直径的桩和不同规格的打桩锤进行施打,而静压桩基础单个工程宜采用相同直径的桩，采用同一吨位的压桩机一次性完成施压.尽量避免压桩机来回碾压而造成质量事故 12.单桩承载力计算方法不同，锤击管桩单桩竖向抗压承载力特征值的经验计算公式中采用侧摩阻力、端阻力的修正系数、当桩端持力层为N。50的强风化岩层时、端阻力修正系数最高可取1 35.而静压桩单桩竖向抗压承载力特征值的经验计算公式中,只有在桩长小于16m时才对端阻力进行修正提高、且承载力特征值还受到终压力值的限制。单桩竖向抗压承载力特征值并非等于终压力值除以2、安全系数、13 沉桩施工终止标准不同、锤击法收锤标准的控制指标虽较多。但主要是量测最后贯入度，压桩终压标准主要有，终压力值、终压次数和稳压时间 以上是两者的主要不同点。尚可列出其他不同点，在此不一一列出.鉴于静压桩与锤击桩各自特点。本规程只适用静压桩基础,1,0 2，全液压式压桩机静压预制桩施工法是我国独有的沉桩工法，全液压式压桩机尤其是全液压抱压式压桩机、是我国发明的。其施工工艺也是我国独创的，可以说，它是我国拥有自主知识产权的原创性的具有中国特色的新型桩工机械和压桩施工法.1975年。1977年间 本规程参编单位之一的武汉市建筑工程机械厂在武汉市建筑科学研究所研究发明的基础上,率先试制出压桩力为600kN的全液压抱压式压桩机。其行走.转向。升降，吊桩、夹桩 压桩等工作全部液压自动化操作、从而使我国的静力压桩机的生产和使用跨入一个新时代.1982年该厂又研制出压桩力为800kN的全液压抱压式压桩机 1984年又将这类压桩机的压桩力提高到1200kN,1985年提高到1600kN。1991年提高到2000kN 以后又陆续研制出各种型号的大吨位压桩机。至20世纪90年代末,该厂生产的YZY系列的全液压抱压式压桩机最大压桩力高达6500kN.进入20世纪90年代、本规程另一个参编单位、长沙山河工程机械制造有限公司、现湖南山河智能机械股份有限公司。也研制出ZYJ系列全液压抱压式压桩机、最大压桩力达到8000kN，还发明了新型的夹桩机构.目前。压桩机制造厂遍布全国 广东地区从1988年底开始使用液压式静力压桩机.当时由本规程参编单位广东省基础工程公司引进武汉建筑工程机械厂研制的YZY,160型全液压抱压式静力压桩机。施压边长为300mm.350mm和400mm的预制混凝土方桩、1988年底在中山交通商业大厦完成了第一个静压桩基础工程。引起了许多工程界人士的关注。1991年广东省基础工程公司四位工程技术人员.在总结近20个静压桩基础工程经验的基础上 完成了。静压预制桩施工技术研究。的课题、1992年又编制了广东省省级.静压预制桩工法，有力地推动了广东地区乃至全国的静压预制桩的推广应用.1994年以前.全液压抱压式压桩机只能施压预制钢筋混凝土方桩 使用的压桩机最大压桩力一般为1600kN、2400kN,可施压边长为300mm 350mm和400mm的预制钢筋混凝土方桩.到20世纪90年代中期，由于压桩机最大压桩力冲破4000kN的大关。静压方桩的边长增大到450mm和500mm、1994年10月.本规程主要起草人之一的吴天文高工与湖北省机械施工公司的工程技术人员共同攻关、改进抱桩用的夹桩机构、攻克了抱夹预应力管桩的技术难题 使静力压桩机施压预应力管桩在广东珠海市某高层建筑工地获得成功,这是静压桩施工技术在广东省。我国的一个历史性突破.从此拓宽了静压桩的应用范围、使预应力管桩的应用特别是在城市内的应用找到了一条新路子，有力地推动预应力管桩的应用与发展，1997年前 压桩机所夹持的预制桩都是放在压桩机的中央.而压桩机底座的宽度尺寸至少有8m.因而距离既有建筑物不足4m宽度的桩是无法施压的。1998年 本规程参编单位湖南山河智能机械股份有限公司的科技人员又发明研制出一套压边桩的机构、可施压距既有建筑物仅60mm 70mm距离的边桩、从而又解决了静力压桩机施工的一个难题,我国第一个压边桩的工程就在广州市东风中路边上的一栋九层住宅楼,据初步统计、目前广东省拥有各种吨位的全液压式静力压桩机已超过1000台、主要分布在珠江流域,韩江流域及粤西地区。压桩机型号形成系列化。有160型.240型 300型、400型，450型。550型。600型,650型等 最大压桩力可达6000kN甚至更高.可施压边长为300mm 350mm 400mm.450mm及500mm的预制混凝土方桩。也可施压300，400、500、600甚至700的预应力管桩.目前广东地区应用静压桩基础技术比较成熟，应用比较广泛。因此需要有一个统一的标准来规范静压桩的设计和施工等问题，1 0,3.目前 应用静压桩最多的是工业与民用建筑，包括构筑物,但近几年来 在港口，市政。桥梁 铁路 公路、水利等工程中应用的静压桩数量也逐年增多，在工民建中、绝大部分承台是低桩承台.本规程是在此经验基础上制定的。但适用范围不仅仅是工业与民用建筑、所以。目前的最新提法是。本规程适用于用静力压桩机施工的建,构 筑物低承台静压桩基础的岩土工程勘察、设计 施工及质量检查和工程验收。1,0,4、静压预制混凝土桩简称静压桩。静压桩可采用预制钢筋混凝土方桩和先张法预应力混凝土管桩，钢筋混凝土方桩可分为钢筋混凝土实心方桩和空心方桩两大类，还可分为预应力钢筋混凝土方桩和非预应力钢筋混凝土方桩。目前由于广东推广使用预应力管桩数量很大，预制混凝土方桩的用量不到预应力管桩用量的5 十多年以前 广东有预制方桩生产厂家约20家左右。目前.只剩下几家。而生产预应力混凝土方桩的厂家在广东土建行业里几乎销声匿迹 另外 离心成型的预应力混凝土方桩在广东没有生产使用,从1998年以采。广东地区共应用管桩达6亿延米之多、珠三角地区许多城市的管桩应用量占到整个桩基应用量的80、以上、管桩成为广东工程技术人员首选的桩型,其中。静压法施工的管桩基础的用桩量约占管桩用量的一半左右。其余一半是采用锤击法施工的，近几年来 华东地区有厂家在推广离心成型的预应力空心方桩，简称离心方桩 但广东地区没有推广应用。所以广东地区应用的静压方桩,主要是实心方桩,且数量不多.离心方桩目前还有一些技术难题未解决。一是由于外型是四方的,离心时离心力不相同，混凝土流动不像圆形那样顺畅、方桩四只角上的混凝土有部分不密实。整个横截面上的混凝土密实度不均匀，二是横截面上混凝土的有效预压应力分布不均匀、尤其是方桩的四角预应力强度最低 锤击或抱压沉桩时四角上的混凝土容易破损剥落 三是离心后大部分混凝土滚向方桩的四角.方桩四边中间混凝土厚度较薄.钢筋的保护层厚度只能做成25mm左右、达不到国家标准要求的40mm.与薄壁的PTC桩差不多.四是因为截面外形为四方形 应力容易集中,高压蒸养后、桩身混凝土容易出现裂纹。鉴于上述原因,在这些技术难题未解决之前、不宜在广东地区生产推广应用这种离心方桩。1 0,5,本条明确了静压桩适用于非抗震和抗震设防烈度为6度、7度及建筑场地类别为 类的8度地区。其所选桩型的各项力学指标应满足设计要求和有关规范的规定，这里所指的静压桩包括静压方桩和静压管桩,静压方桩是指符合相关专业规范和规程的要求用振捣成型的制作法制作的方桩，不包含离心方桩 由建设部批准的华东建筑设计研究院有限公司主编的图集。预制钢筋混凝土方桩、04G361也有相关规定。其总说明第1,1条.本图集适用抗震设防烈度8度、含8度,以下的一般工业与民用建筑物的低承台竖向基桩、铁路、公路.港口、市政 水利等工程的低承台竖向基桩的设计也可参考使用,但尚应符合有关专业规范和规程的要求.2010年由住房和城乡建设部批准的由苏州中材建筑建材设计研究院主编的国家建筑标准设计图集，预应力混凝土管桩、10G409总说明中关于适用范围是这样规定的 本图集为先张法工艺制作的预应力高强混凝土管桩,代号PHC，和预应力混凝土管桩,代号PC 适用于非抗震和抗震设防烈度小于等于8度地区的工业与民用建筑 构筑物等工程的低承台桩基础，抗震设防烈度为8度且建筑场地类别为，类时慎用。国家行业标准 建筑桩基技术规范，JGJ,94，2008第3,3。2条第3款规定 抗震设防烈度为8度及以上地区，不宜采用预应力混凝土管桩.PC。和预应力混凝土空心方桩 PS。可见预应力高强混凝土管桩，PHC。不在此限。根据广东省的经验、PC桩的韧性比PHC桩好.既然PHC桩可适用于抗震设防烈度为8度的某些场地，那么,PC桩也适用于抗震设防烈度为8度的某些场地，但必须进行验算,进行选择,所选桩型的各项力学指标应满足设计要求和有关标准的规定.因为管桩按混凝土有效预应力值可分为A型，AB型。B型。C型四种类型，参见本规程附录A.有时A型桩不满足。可选AB型桩,甚至B型，C型桩，1 0、6.静力压桩机有多种形式，较旧式的有绳索式压桩机,通过卷扬机加钢丝绳滑轮组来加压，液压式压桩机也可根据其对静压桩加力部位的不同而分为顶压式液压压桩机和抱压式液压压桩机、顶压式压桩机将压力作用在静压桩的桩顶端面上。抱压式压桩机先用抱夹机构将静压桩夹住 然后再施加压力于夹持机构将桩压入地基土层中，广东省使用顶压式压桩机数量很少.绝大部分是抱压式液压压桩机，此外，在一些建筑物的加固或纠偏工程中，往往采用锚杆反力装置或利用结构作反力再用千斤顶将小型预制桩压入地基土层内，这些也是压桩施工法、各种压桩机施压预制桩基础的基本原理是相同的。都是用静压力将预制桩压入地基土层中，本规程有关施工条文是根据全液压抱压式压桩机的性能和施工工艺进行编制的，当使用绳索式.顶压式或其他形式的压桩机时在施工工艺方面应注意各自的特殊性，1 0。7 本条主要内容有两部分、一是指出适宜做静压桩基础桩端持力层的岩土层.二是指出静压桩不宜采用或应采取有效措施后方可采用的地质场地条件,静压桩基础适用于覆盖层易压穿、桩端持力层较致密 坚硬的地质条件。桩端持力层可选择为强风化岩层,全风化岩层.硬塑、坚硬的黏性土层.中密。密实的碎、卵、石土、砂土.粉土层。这些持力层可提供很高的桩端阻力.广东珠三角地区、许多地方地面以下10m.30m处有一层强风化岩层、很适宜做静压桩的桩端持力层.静压桩与别的桩基一样。不是任何地质场地条件都可适用的 静压桩不宜采用或应采取有效措施后方可采用的地质场地条件本规程列出了九款、其中有六七款与锤击桩基本相同、只有第1款和第3款是静压桩所特有的.1，现场地表层土松软且地面承载力特征值 120kPa又未经处理的场地不宜应用静压桩.主要原因是在这样的场地条件下施工、容易产生陷机 陷机后会使附近已施压好的基桩遭受较大推力而损伤,也可将桩头平地面的基桩踩断.另外、陷机产生的土体侧向压力使地面产生水平位移.未施工的桩位标志会跟随地面飘移，飘移量从几厘米到几十厘米不等。如果施工人员不注意重新放桩位 很容易造成桩位偏移量过大的质量事故。陷机还会引起场地周边混凝土路面开裂和地下管线损坏.尤其是上下水管最容易受到损坏。当场地边缘埋有水管时 浅层土体位移变形带动水管弯曲变形.导致水管接口松动或开裂而漏水 水的浸泡又使浅层土体发生软化,致使陷机更加严重、形成恶性循环 当场地边缘有低矮旧民宅时，就会造成墙壁开裂、有的甚至影响使用功能,如房门不能关启 地板隆起损坏等.因此。当地质条件适用于静压桩基础时，场地必须进行加固处理，一般的方法是采用填沙或填废砖块等建筑垃圾材料.厚度一般需要60cm、80cm甚至更厚。也有采用换土或地基加固的各种处理方法 本款中地表土松软的界限值定为地面3m范围内土体承载力特征值。120kPa 是广东省静压桩施工经验的总结,2 覆盖层中含有较多球状风化体 孤石.或其他障碍物的场地不宜采用静压桩。在这样的场地压桩。一是静压桩易损坏 二是桩端持力层达不到设计要求。单桩承载力较低。在孤石和障碍物埋深不大时 可采用先清除孤石和障碍物后再压桩的办法、在整个现场只有少数几个点有孤石或其他障碍物时，可针对少数几个点的具体情况进行特殊处理,如减少单桩设计承载力增加桩数等方法，3.桩端持力层为中密、密实的砂土层且其覆盖层几乎全是稍密 中密的砂土层、宜慎用静压桩,因为在这样的地质条件下压桩施工、静压桩下沉相当困难,特别是当桩尖接近中密。密实砂土层的桩端持力层时.压桩下沉更为困难 压一下，沉一点、没完没了,这样做，既容易损坏压桩机 又容易损坏静压桩桩身混凝土.当静压桩终压后,过一段时间进行复压 桩尖又会下沉一点 所以在这样的地质条件下、不仅施压的时间长,而且桩的承载力得不到保证 但是.如果持力层上面的覆盖层不是稍密。中密的砂土层 而是松散的砂土层，那么静压桩穿过松散的砂土层就比较容易,施工就不会像穿透厚厚的稍密,中密的砂土层那么困难.4,覆盖层中含有难以压穿的坚硬夹薄层时。不宜采用静压桩,遇到这种硬夹薄层。静压桩就很难压穿,若硬压时桩身容易损坏、而不压穿这些硬夹薄层又不符合作桩端持力层的要求 这样的场地应经一定的技术处理如采用预钻孔等方法、才可采用静压桩.5、本款的提法为基岩面起伏较大且其上没有合适持力层的岩溶地区.不宜采用静压桩、这与锤击桩的提法略有区别 总的来说，石灰岩等岩溶地区,一般不应采用预制桩。除非基岩上面存在着合适作预制桩持力层的岩土层.因为石灰岩等岩溶地区基岩表面就是新鲜岩石。预制桩不管是锤击施工法还是静压施工法.桩尖不能进入石灰岩层。在石灰岩地区打桩.锤击桩的破损率高达60 80、甚至更高，在石灰岩地区压桩。特别是岩面起伏较大的地区。静压桩的破损率也可高达20.50,但在一些基岩面较平坦、起伏不大的石灰岩地区、静压桩压到基岩面时、桩的破损率比锤击桩低很多.所以在基岩面起伏不大的石灰岩地区 静压桩也有不少成功应用的实例、广州白云区和花都区的有些工程采用的就是静压管桩基础，广东肇庆地区普遍存在石灰岩地层.那里的静压桩应用也较多。因此，在石灰岩等岩溶地区受水平力较小的桩基工程可根据实际情况考虑采用静压桩 但应用时桩尖宜采用特殊的钢桩尖.如H型钢带多齿的桩尖,同时 应本着，小桩多桩,的原则进行桩基的设计，6 非岩溶地区覆盖层为淤泥等松软土层且其下直接为中风化岩层或微风化岩层。一般也不宜采用静压桩.这种地质条件俗称，上软下硬,软硬突变，在这样的场地打桩。桩身很快穿越松软的覆盖层，桩尖直接碰到坚硬的中风化岩面 此时桩身反弹厉害 容易出现桩头破碎。桩身下部断裂等事故，压桩时虽不会出现反弹现象.但桩尖进不了中风化或微风化岩层 基桩的稳固性较差 所以一般情况下不宜采用。7、在桩端持力层为扰动后易软化的风化岩层的地质条件下,要慎用静压桩、并应采取有效的应对措施,所谓扰动后易软化的风化岩层,主要是指某些强风化泥岩 因为以这种强风化泥岩层作桩端持力层的静压桩基础,终压时发现不了什么问题,甚至做静载荷试验单桩竖向抗压承载力也能达到设计要求，但过了二三十天 若这根桩再做静载荷试验,发现单桩竖向抗压承载力大幅降低。桩的沉降量加大,若对这些原先。已达到设计要求的桩、进行复压.又可以压下去.有的可压下去几十厘米,有的甚至可再压下去1m，4m 这是20世纪90年代中期广州市海珠区几个工地首先遇到的,以后省内有些地区也时有发现这种现象、究其原因、有些专家认为，主要是桩尖进入坚硬.N。40,50、的强风化泥岩后,桩尖附近的岩体受扰动,破裂、若桩尖密封性差，漏水,进水。强风化泥岩遇水就易软化。致使桩端岩土承载力大大降低、复压时桩会继续下沉且下沉量很大.当时有些设计,施工单位采用了一种管桩内腔底部灌注封底混凝土的做法。这个封底的做法总体上还是有效的,许多封了底以后的管桩,复压时就不再下沉，但这个办法也不是万能的 有些管桩虽灌了封底混凝土。但桩尖岩土还是被。软化 有些实心方桩也会发生类似的情况。有专家认为原因是静压桩桩尖上部桩身外壁四周的阻水土层厚度较小.止水性能差。上层水仍可通过静压桩外壁渗漏到桩尖附近的岩层中、使持力层岩体软化 值得一提的是.不是所有的强风化泥岩都会发生软化的现象.有的地区虽然也以强风化泥岩作持力层 但没有发生持力层软化的问题。因此,要积累地区经验，以强风化泥质粉砂岩或含泥量较多的强风化，全风化花岗岩层作持力层的静压桩基础.也有一个扰动后易软化的问题、但软化的程度没有强风化泥岩那么严重 对于强风化泥岩是否存在遇水软化的问题。也有专家对此持有不同的看法 认为主要是由超孔隙水压力引起的。由于超孔隙水压力的形成且较难消散。静压桩施工终压时可以达到终压要求、随着时间的推移超孔隙水压力的逐渐消散。再复压时 桩身还可以继续下沉,这种观点可以较好地解释有些强风化泥岩为什么不软化 实心方桩也有复压下沉现象发生的原因 但不能解释复压下沉1m.4m的现象、因为由超孔隙水压力较难消散的原因所引起桩上浮后的复压下沉量，一般只有几厘米或几十厘米、总之.这两种观点各有各的理由、本规程编制组认为对这个问题的本质和机理.今后将作为一个课题再进行深入研究。在目前尚未有统一认识的情况下.编制组经反复推敲和广泛征求意见,认为采用，扰动后易软化.的用词较为适宜，它把这两种不同观点综合起来。虽然提法有点含糊。但并不影响本规程的安全实施 其目的是为了提醒工程技术人员要关注这种所谓的。软化,现象,以便遇到此类问题后能提出应对措施，8。抗震设防烈度为8度且建筑场地类别为，类的场地.不宜使用静压桩。详见国家标准 建筑抗震设计规范.GB、50011的有关规定,主要是软弱土层太厚.桩基的抗弯、抗水平能力太弱，9.地下水或地基土对静压桩的桩身混凝土。钢筋及钢零部件有强腐蚀作用的场地、不宜应用静压桩。因为常规制作的预制混凝土桩、满足不了耐强腐蚀的要求,但目前广东省已有管桩厂研制出适用于强腐蚀条件下的特种管桩,并采取有效的防腐措施、正在推广使用。1 0。8 本条明确指出静压桩基础的勘察、设计和施工是需要密切配合的，只有勘察、设计人员和施工人员的密切配合才能顺利完成，例如在地质情况较复杂的场地 当桩的实际桩长短于设计桩长较多时 多数情况下单桩竖向承载力达不到设计要求、这时就要及时调整桩的承载力 必要时应增加桩数、这种调整工作应立即进行并尽快实施 最好在每个承台内的桩基施压完成时进行.不要等整个工地上的工程桩全部完成以后再来做.因为这样做,压桩机要来回移动。对已完成的桩基会产生挤压破坏作用。