【摘要】静压管桩施工相对于一般的桩打入工法而言，具有无噪音振动，无冲击力以及施工应力小等优点，且能在沉桩施工中测定沉桩阻力从而为设计施工提供参数。但是静压桩属于挤土桩，其产生的挤土效应会对工程造成不利的影响。本文结合工程实际情况灵活运用多种防挤土影响预防措施，较好的解决了沉桩挤土应力对工程桩本身和周边环境的不利影响，可为国内同类桩基施工提供借鉴和参考。
【关键词】静压管桩；挤土作用；防挤土影响的措施
1 背景
预应力高强度混凝土管桩是采用挤土沉桩的模式，一般是以动力打桩为沉桩工艺。该施工桩具有耐压耐打、单桩的竖向承载力高、桩的穿透能力强和施工的工期短等优点使得其在近年得到广泛应用。根据作者的工程经验以及对相关文献的查阅，得知预应力管桩挤土的作用力和挤土效应的影响范围很大，特别是对于含有饱和软土的地区，这一效应对变形敏感的地下管线和对基础结构性差、埋深较浅的建筑物危害非常大。作者基于实际工程，希望对预应力管桩的挤土效应进行探讨，同时得出一些能够有效减小管桩施工的挤压影响措施，以期解决相关工程问题。
2 静压管桩的挤土效应简述
首先，沉桩引起的地基土侧向位移必将对已入土的邻桩产生径向压力，从而对邻桩产生一系列不良后果；土体的水平位移会对沉桩范围外一定距离内的建筑物造成损坏，如造成邻近建筑物、挡土结构以及地下设施和管线的一定程度破损等。
其次，沉桩过程中超静孔隙水应力的产生和消散，将对土体强度以及地基承载力产生很大的影响；沉桩时，桩对周围土体产生的挤压作用，还会在一定范围内造成地面的垂直隆起和抬高，并有可能造成先沉入桩上浮。
最后，沉桩时桩对土体的扰动，使桩身周围土体的应力状态发生变化，尤其对于具有一定结构强度的结构性软粘土；往在两个相邻工地之间甚至同一个工地同时进行沉桩施工和基坑开挖，沉桩施工产生的挤土必然对基坑的水平位移控制带来很大的难度。
3 静压管桩施工对周边土体的影响问题及解决措施
3.1 合理安排打桩的顺序，打桩的顺序原则是先深后浅，先中间后周边，先密集的区域后稀疏区域，先近已有的建筑物后远已有的建筑物；设置应力的释放孔是最常见的防挤土措施，这主要是因为随着沉桩数量的增加，孔隙水压力会逐步地增加，是土体产生流塑现象，设置释放孔之后能够大大地减小和加快消散沉桩引起的超空隙水压力，减少土体位移。
3.2 采用螺旋钻机预钻孔辅助沉桩来减少桩的排土量，减小沉桩时对地基土体的挤土影响程度，已达到降低超静孔隙压力的目的；对于静压管桩施工而言，施工过程对沉桩进行监测很重要。如果监测到孔隙水压力达到临界值后应停止施工，等采取消散措施后再继续施工。总而言之，管桩施工的防挤土影响预防措施很多，但灵活运用防挤土影响方案往往能起到意想不到的效果，因此下面作者将结合实例探讨该施工方法。
4 工程实例应用的简析
4.1工程问题的提出
杭州某商业项目工程的占地面积为56410.0m2，总建筑面积147832.4 m2。场地北部建设16层的高层办公楼（25#楼），下设单层地下室；其余地段主要建设3层办公楼和其他辅助用房建筑物，共分五个单元，其下方及其空地均设单层地下室。2＃～25＃楼及地下室基础采用预应力管桩，其中25＃楼主楼设计有PHC-AB500(110)、PHC-AB550 (125)、PHC-AB600(100)、 PHC-AB600(110)预应力管桩共344根，以3-1或3-2全风化粉砂质泥岩为持力层，有效桩长44.5米（A区）和51米（B区），裙房及地下室采用PC-AB400(75)预应力管桩；2～24＃楼及地下室部分采用PC-AB400(75)、PTC-400(60)预应力管桩共1586根，以3-2砂质粉土加粉砂层为持力层，有效桩长9～12米。工程北面有R21-5地块在建的住宅楼(2层地下室，剪力墙边线距25#楼边线仅10-18米)及在建道路地下管线；东面有农居房（距离围墙仅25-30米）及尚未验收的桥头路。
4.2 静压施工对周围的影响分析
根据前面的静压管桩的挤土效应分析，由于工程周围的建筑物、在建道路及地下管线距离施工场地较近，可知其都会在沉桩施工挤土影响范围内。北面的R21-5地块在建的住宅楼有2层地下室，剪力墙边线距25#楼边线仅10-18米，地下室剪力墙被动形成挡土墙，必然会承受较大的挤土压力，虽然剪力墙抗剪能力较强且上部有重荷载，但挤土影响不可低估。东面的农居房及桥头路和北面在建道路及地下管线对挤土影响比较敏感。
工程的桩数较多，桩土置换量大，且由于桩深范围内地质土层（除2-2、2-3层）透水性较差，压桩挤土产生的孔隙水压力不容易释放，预计压桩影响范围可达60m左右。为此施工时应考虑采用必要的防护措施，减轻压桩时上部土层挤土应力对已有建筑物和道路及地下管线的影响。
4.3 防挤土措施
开挖地面防挤沟在25#楼东、北、西面和16#、18#、21#、24#楼东面距桩基边线8m外开挖一条防挤沟，以减小表层土的平面位移。防挤沟上宽1000，下宽800，深度以挖到见地下水位为宜。防挤沟长度东、南、西、北面合计为530米（东面250米，南面80米，西面75米，北面125米）左右。
打设深部应力释放孔在25#楼东、北及西面防护区域的防挤沟内打一排钻孔，具体桩位分布范围参见该工程的平面图。2～24＃楼及地下室部分采用PC-AB400(75)、PTC-400(60)预应力管桩，桩分布率低，其桩土置换率相对较低，桩长较短，挤土效应相对较小，且送桩后的孔洞可以释放部分浅部挤土应力，考虑到民房、地下管线及道路对挤土的敏感性，故在16#、18#、21#、24#楼东面打设应力释放孔。
引孔沉桩预先在桩位进行钻孔取土，然后采用静压法沉桩。本工程25#楼为高层建筑，桩数344根，布桩很密且桩径较大，土层中含2-2、2-3粉砂夹层，锥尖阻力相当高，静压管桩根本无法穿透，综合分析后25#楼采取引孔法沉桩，引孔深度10米。后来沉桩施工的顺利进行验证了引孔法沉桩的合理性。
控制压桩速率和间歇压桩临近周边建筑、道路及地下管线施工时，控制日压桩量为平均日压桩8根以内，其他位置施工控制日压桩量12根左右，以降低挤土应力增量，减轻压桩挤土的影响。本工程地质土上部有砂质土层，有一定渗透性，压桩时实行白天施工，夜里不施工，由于日压桩量不大，保持大部分时间安静状态使孔隙水压力有一定的释放时间。
5 结语
在施工过程中根据专业监测单位对场区及周边环境的位移监测数据可知，该工程监测点水平位移的最大值为12mm，垂直位移得最大值为17mm，由此可见采取相关的处理措施之后挤土效应对周边环境影响较小。同时有静荷载试验结果也可以确定单桩承载力都是满足设计得要求，说明桩体间的挤土效应造成的桩顶上浮得到很好地控制。总之，文章讨论的防挤土预防措施取得了显著的效果，节省成本保护周边环境，很好地确保工程的顺利进行。
参考文献
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