[探討靜壓樁施工法對環(huán)境影響及措施] 靜壓樁機施工

　　文章探討了靜壓樁施工法同時分析了靜壓樁對環(huán)境影響和防控措施，為實現(xiàn)環(huán)保型施工提供參考。 　　 　　靜壓法沉樁是通過靜力壓樁機的壓樁機構(gòu)，以壓樁機自重和樁機上的配重作反力而將混凝土預(yù)制校分節(jié)壓入地基土層中成樁。其特點是：校機全部采用液壓裝置驅(qū)動，自動化程度高，橫移動方便，運轉(zhuǎn)靈活；樁定位準確，可提高校基施工質(zhì)量；施工無噪聲，無震動，無污染；沉樁采用全液壓夾持樁身向下施加壓力，可避免錘擊應(yīng)力打碎樁頭，樁截面可以減小，混凝土強度等級可降低1～2級，配筋比錘擊法可省40%，成校效率高，速度快，比錘擊法可縮短工期1/3；壓樁力能自動記錄，可預(yù)估和驗證單樁承載力；施工安全可靠。但存在壓樁設(shè)備較笨重；擠土效應(yīng)仍然存在等問題。適用于軟土、填土及一般黏性土層中應(yīng)用，特別適合于居民稠密的地區(qū)沉樁，但不宜用于地下有較多孤石、障礙物或有4m以上硬夾層的情況。
　　1.靜壓樁施工
　　1.1靜壓樁的施工方法
　　靜壓樁在施工過程中利用其直觀性，解決了由于地基土不可預(yù)見性而產(chǎn)生的問題，從而為樁基設(shè)計提供了可靠的依據(jù)。例如當施工中屢次出現(xiàn)達不到設(shè)計深度或達到設(shè)計深度時其壓樁力相當小的情況時，即可采取措施。減短樁長，避免浪費；或增加樁的長度，保證樁基的承載力滿足要求。
　　靜壓法施工的主要優(yōu)點：靜壓預(yù)制樁一般在工廠中制作，其質(zhì)量可靠，且沉樁過程中可記錄全過程的壓樁力，有經(jīng)驗的施工人員能根據(jù)終壓力、樁的入土深度及土質(zhì)情況較正確地估算出單樁極限承載力；施工文明，場地整潔，勞動強度低，操作自動化。不會產(chǎn)生環(huán)境污染問題；施工速度快，工效高，工期短。
　　1.2靜壓法施工的注意事項
　　要求邊樁中心到原有建筑的距離較大，當擬建物周圍場地狹小時有可能使邊樁無法施壓；靜力壓樁機在砂土地層中施工時有壓樁可行性的判斷問題；靜壓法施工對現(xiàn)場場地要求較高，特別是大噸位的壓樁機，在新填土、吹填土、淤泥地及積水浸泡的場地施工會陷機；靜壓樁的樁身混凝土強度等級一般不低于C30（采用頂端加壓的小截面靜壓樁除外），或?qū)⒃�有夾持機構(gòu)中一套夾持塊改成上下兩套夾持塊，使作用在樁側(cè)的夾樁力分散，以降低夾樁應(yīng)力。
　　2.靜壓樁對環(huán)境影響與對策方法
　　2.1靜壓樁擠土的產(chǎn)生及對周圍環(huán)境的影響
　　靜壓樁在施工過程中一般是采取擠壓入土的方式，這樣就迫使土層壓力變大而變形，如果靜壓樁條數(shù)較多，則會破壞土體的相對平衡狀態(tài)，如果土體中沒有水層，不排水的情況下，靜壓樁下部分必須擠開并占有相同體積的土體體積。土側(cè)的壓力一般隨著壓樁的速度或靜壓樁的根數(shù)成正比例，反之，施工的樁數(shù)越小、壓樁的速度減慢，土側(cè)壓力增量就相對較小。在飽和軟土層中，如果采取靜壓管施工很容易產(chǎn)生“超靜孔隙水壓力”，這是因為飽和軟土層中滲透系數(shù)小，土體擠壓后導(dǎo)致了孔隙水壓力的急劇增大而產(chǎn)生的“超靜孔隙水壓力”。它通過地層中的含水層迅速向四周傳播，其影響的范圍，更甚于單純的土體擠密的擠壓應(yīng)力。壓入一根樁后，就能使樁周圍2～3m范圍內(nèi)飽和軟黏土中孔隙水壓力U>G（上覆土總重），在此范圍之外超靜孔隙水壓力△u逐漸減小。在不同的地質(zhì)條件下由于土的滲透系數(shù)不同，孔隙水壓力的變化規(guī)律亦不同。淤泥滲透系數(shù)低，超靜孔隙水壓力不易消散；而在淤泥與粉細砂交互層中，由于粉細砂層滲透性相對較好，淤泥中產(chǎn)生的超靜孔隙水壓力將通過粉細砂層較快消散。
　　總的來說，靜壓樁的擠土效應(yīng)對工程環(huán)境的影響主要表現(xiàn)在以下幾方面：沉樁過程中樁周土體被重塑和擾動，土的原始結(jié)構(gòu)遭到破壞，土的工程性質(zhì)與沉樁第六章軟黏土中靜壓樁的施工技術(shù)研究前相比有很大的改變；沉樁后樁周土體再固結(jié)，可能使樁側(cè)受到負摩阻力的作用。另外，沉樁產(chǎn)生的土體擠壓與超靜孔隙水壓力將使已施工就位的樁產(chǎn)生水平位移和上浮，繼而造成樁基質(zhì)量事故。對施工場地周圍環(huán)境，擠土效應(yīng)往往會引起建筑物開裂、傾斜，道路路面損壞、水管爆裂、煤氣外泄等一系列嚴重后果。這些問題相當復(fù)雜，目前尚難以從理論上得到有效的分析和解決，而只能用現(xiàn)場跟蹤監(jiān)測和有效的防護技術(shù)等方法加以解決擠土效應(yīng)。
　　2.2減少靜壓樁對周圍環(huán)境影響的措施
　　2.2.1 合理編排施工順序 靜壓樁的施工順序總原則是：先長后短，先大后小；同時也必須根據(jù)樁的密集程度及與周圍建筑物的關(guān)系編排壓樁順序，可以采用逐步遠離對環(huán)境擾動較敏感區(qū)域的打樁工序，使先行沉樁發(fā)揮提高所在區(qū)域地基剛度的作用，以減小后續(xù)沉樁時擠土效應(yīng)的影響，使土體位移主要沿著沉樁施工前進的方向發(fā)生；也可以采用兩邊間隔跳打方式施工，以減少對地基土的擠壓且有利于超靜孔隙水壓力的消散，從而達到減輕擠土效應(yīng)的作用。
　　2.2.2 設(shè)置防擠溝 根據(jù)施工場地情況和施工設(shè)備的走向，可靈活設(shè)置防擠溝。防擠溝的深度通常不大于2m，有時可在溝內(nèi)回填松散的材料，這種措施主要是為了減少表層的擠壓作用。對淺埋管線能起到一定的保護作用。
　　2.2.3 設(shè)立應(yīng)力釋放孔 對于防擠溝無法釋放的深層應(yīng)力，設(shè)立應(yīng)力釋放孔一般可以得到解決。應(yīng)力釋放孔采用螺旋干鉆取土法和潛水鉆進成孔法兩種。螺旋干鉆取土法適用于壓樁深度10～30m的靜壓樁施工，而潛水鉆進成孔法適用于壓樁深度10～60m的靜壓樁施工。應(yīng)力釋放孔的設(shè)立方式由單排等間距布設(shè)和雙排梅花狀布設(shè)兩種，孔間距一般為1.0～2.0m，孔徑φ300~φ900mm，孔深8～60m。應(yīng)力釋放孔成孔后，應(yīng)進行沖孔，孔內(nèi)回填碎石、粗砂等，這樣會對水壓力的釋放效果較好。
　　2.2.4 樁孔原位取土 此方法是用于樁的密集程度較高，應(yīng)力擠壓相當明顯時采用。由于樁的密集程度高，壓樁后期，部分樁施工難度偏大，為了有效保護成樁質(zhì)量，控制樁與樁之間因土體應(yīng)力擠壓而產(chǎn)生偏位和斷裂，直接對壓樁產(chǎn)生的應(yīng)力進行釋放，采樁孔原位取土的方法。原位取土施工法可采用螺旋干鉆取土和潛水鉆進取土，取土的孔徑要比施工樁徑小，取土深度一般為1/3的樁長左右。也可視擠土實際情況，對部分樁取土或全部樁取土。樁孔原位取土比較容易造成樁位偏差，在施工中要嚴格控制。
　　2.2.5 控制壓樁速度 壓樁速度是指每天的壓樁數(shù)量，每天入土的樁數(shù)越多，孔隙水應(yīng)力的積聚越快，土的擾動就越嚴重。特別是壓樁后期，隨著土體中樁數(shù)的增多，土體的可壓縮性將會逐漸消失，如不加以控制，危害極大。壓樁的速度應(yīng)如何控制才合理?由于我國至今尚未頒布沉樁監(jiān)控技術(shù)標準，只能在施工過程中進行現(xiàn)場監(jiān)測，通過監(jiān)測，及時掌握周圍被保護建筑物的反應(yīng)，隨時調(diào)整壓樁的流程和速率。
　　3.結(jié)語
　　靜壓管樁將預(yù)應(yīng)力管樁的優(yōu)點和靜壓法施工的優(yōu)點完美結(jié)合了起來，隨著人們環(huán)保意識的日益增強，其在工程建設(shè)中的應(yīng)用日益增多。靜壓樁已在我國得到了廣泛的應(yīng)用。作為一種正處于發(fā)展時期的施工技術(shù)，靜壓樁在設(shè)計與施工方面尚有許多值得深入探討之處。
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