静压全套管(筒)护壁灌注桩

静压全套管护壁灌注桩基本原理

静压全套管护壁灌注桩施工法是借助于专用桩架自重和配重及钢套管的自重，通过压梁或压桩将上述荷重由电动液压泵或卷扬机滑轮组，以静压的形式施加在钢套管上，当施加给钢套管的作用力与钢套管入土所受的土体阻力达到平衡时，钢套管缓慢刺入地基土层中。当钢套管入土达到一定深度时，用抓斗、旋挖钻斗或其他专用取土装置取出刺入钢套管内的土体，然后接长套管，继续施压使其进入更深的地层。如此反复，直至钢套管到达设计持力层深度，取出套管内全部土芯，进行入土深度测定，并确认桩端持力层符合设计要求后，清除孔内虚土，成孔结束后放入钢筋笼，边灌注混凝土边拔出钢套管直至成桩。

静压全套管护壁灌注桩适用范围

配合各种专用取土装置不仅能穿过一般黏性土、粉土、淤泥质土、淤泥，而且在遇到密实，坚硬的砂层、砾石、碎卵石甚至大直径的漂石而无法刺入压进时，可以采用超挖的措施保证施工顺利进行。

静压全套管护壁灌注桩施工工艺

施工程序  在设计桩位上挖除杂填土，并放置第一节钢套管；静压钢套管，并用专用取土装置取出套管内土芯；接长钢套管，继续压钢套管入土，边压边取土，直到进入设计持力层深度；清除孔底虚土；放置钢筋笼；灌注混凝土，在灌注混凝土的同时振动上拔钢套管直至成桩。

施工特点  静压钢套管护壁干作业成孔灌注桩施工的基本原理是在全套管贝诺特灌注桩施工方法(见本技术讲座四)的基础上提出并加以改进的，它们的施工工艺基本相同，其本质区别在于两者使用不同的机械设备及沉桩方式。全套管贝诺特灌注桩施工方法是采用贝诺特钻机，利用摇动装置的摇动(或回转装置的回转)使钢套管与土层间的摩阻力大大减小，边摇动(或边回转)边压入，同时利用冲抓斗(或旋挖外钻斗)挖掘取土，直至钢套管下到桩端持力层为止。而静压全套管(筒)护壁干作业成孔灌注桩施工方法是利用其桩架自身重量和配重及钢套管的自重，以静压方式将反力施加于钢套管上驱使钢套管刺入地基土层中，同时用专用取土装置取出套管内的土芯，直至钢套管下到桩端持力层为止。

与钻、冲孔灌注桩相比较，静压全套管（筒）护壁灌注桩具有以下技术特点：在挖掘清除套管内土体过程中，钢套管充当护壁，既可防止孔壁坍落，又利于控制桩的断面尺寸形状。在钢套管护壁条件下施工，钢套管起到了部分止水作用，沉管及取土过程中不必采用泥浆护壁，从而避免了因泥浆造成的环境污染问题，同时有效清除因水下灌注混凝土影响成桩质量的问题。能准确判别场地土层分布情况及桩端持力层，并能根据持力层的起伏变化进行合理的桩长选择，而钻、冲孔桩施工过程中，难以准确判别所进入的土层。能有效地、较彻底清除孔底浮土及沉积物，有利于提高单桩承载力。

与静压沉管灌注桩相比较，静压全套管（筒）护壁灌注桩具有以下技术特点：该桩属于部分挤土灌注桩。静压时对周边土体挤压影响较小，不会造成邻近建筑物和地下结构物的破坏。而静压沉管灌注桩属于挤土灌注桩，如设计布桩不合理或施工方法选择不当，都将引起严重的挤土效应，诱发超孔隙水压，导致桩的缩颈、隔层、倾斜、断桩、夹泥及吊脚等质量问题；在饱和软土地层中采用沉管灌注桩，甚至会引发严重的工程事故。

该桩适用范围广泛。而静压沉管灌注桩在遇到大厚度、高含水量、高灵敏度的淤泥层时引发桩身质量及周围环境事故；遇有中等密实以上的砂层、砾石和坚硬的碎卵石、漂石时又往往难以施工。

该桩可采用大直径长桩。而静压沉管灌注桩因挤土问题及大深度压进受到静压机械能力的制约而往往难于实现。

与人工挖孔桩相比较，静压全套管（筒）护壁灌注桩具有以下技术特点：人工挖孔桩适宜于地下水位之上的场地施工，在遇有地下涌水量较大的地层，尤其是在地下水位以下的砂层、碎石土层以及松软土层(如淤泥、淤泥质土)施工时，常遇到成孔困难或不能挖掘成孔。而静压全套管护壁灌注桩适用范围更广泛，成孔的方法能部分止水，并能防止孔壁坍落，因此适用于地基条件较恶劣的情况下施工。

人工挖孔桩需采用护壁(如混凝土护壁或喷射混凝土护壁等)，既增加了工序又提高了工程造价，而静压全套管护壁灌注桩施工方法是采用钢套管护壁，施工简捷，钢套管又能回收重复使用。

施工关键技术

静压全套管护壁灌注桩，不同于静压沉管灌注桩，其端部开口，在静压沉入过程中一部分土体将刺入套管内形成“土塞”，进入套管内的“土塞”在沉管过程中因受到套管内壁摩阻力的作用产生一定的压缩，而套管边因受到“土塞”的反向摩阻力作用阻碍套管的下沉，形成“闭塞效应”现象。

当钢套管处于完全闭塞状态，钢套管刺入土体时端部地基土无法挤入套管内，而是被挤到钢套管以外，产生挤土效应，此时的静压情形就类似于静压沉管灌注桩。为避免静压钢套管时产生较大的挤土破坏作用，在土塞达到闭塞状态之前应利用取土装置及时清除套管内土塞，以确保施工顺利进行。

当钢套管入土较深或因遇到坚硬的土层，外侧摩阻力较大而使得钢套管在静压荷载作用下难于沉入土中，在土塞尚未达到完全闭塞状态，此时应采取措施及时降低套管阻力。具体措施有：及时清掏套管内土体，降低土塞高度，以减少土塞对套管的内侧阻力。当遇坚硬地基土层时，应采取超挖措施及时清除坚硬的土层，如砂石、碎卵石层。如遇大块孤石、漂石，可采取爆破的方式加以清除，以降低套管端部阻力。启动电动振动装置，借助振动使套管周边土体受到扰动，从而在一定程度上削弱套管与土体之间的摩阻力。增加机械设备配重或提高机械液压静载能力。

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责任编辑：Eason