静力压桩作用机理

静压预制桩主要应用于软土，一般粘性土地基。在桩压入过程中，系以桩机本身的重量（包括配重）作为反作用力，以克服压桩过程中的桩侧摩阻力和桩端阻力。

当预制桩在竖向静压力作用下沉入土中时，桩周土体发生急速而激烈的挤压，土中孔隙水压力急剧上升，土的抗剪强度大大降低，从而使桩身很快下沉。

静力压桩机有机械式和液压式之分，压桩机的主要部件有桩架底盘、压梁、卷扬机、滑轮组、配置和动力设备等，压桩时，先将桩起吊，对准桩位，将桩顶置于梁下，然后开动卷扬机牵引钢丝绳，逐渐将钢丝绳收紧，使活动压梁向下，将整个桩机的自重和配重荷载通过压梁压在桩顶。当静压力大于桩尖阻力和桩身与土层之间的摩擦力时，桩逐渐压入土中。常用压桩机的荷重有80t，120t，150t等数种，使用的多为液压式静力压桩机，压力可达8000KN。

静力压桩在一般情况下是分段预制，分段压入、逐段接长。每节桩长度取决于桩架高度，通常6m左右．压桩桩长可达30m以上，桩断面为400mm×400mm。接桩方法可采用焊接法、硫磺胶泥锚接法等。压桩一般是分节压入，逐段接长。为此，桩需分节预制。当第一节桩压入土中，其上端距地面2m 左右时将第二节桩接上，继续压入。对每一根桩的压入，各工序应连续。

压桩顺序宜根据场地工程地质条件确定，并应符合下列规定：

1. 对于场地地层中局部含砂、碎石、卵石时，宜先对该区域进行压桩；

2.当持力层埋深或桩的入土深度差别较大时，宜先施压长桩后施压短桩。

压桩过程中应测量桩身的垂直度。当桩身垂直度偏差大于1%的时候，应找出原因并设法纠正；当桩尖进入较硬土层后，严禁用移动机架等方法强行纠偏。

压桩施工前．应了解施工现场土层土质情况，检查桩机设备，以免压桩时中途中断施工，造成土层固结，使压桩困难，如果桩需要停歇，则应考虑将桩尖停歇在软弱土层中，以使压桩启动时阻力不致过大。压桩机自重大，行驶路基必须有足够的承载力，必要时应对路基进行加固处理。

压桩时，应始终保持桩轴心受压，若有偏移应立即纠正，接桩应保证上下节桩轴线一致，并应尽量减少每根桩的接头个数．一般不宜超过4个接头。施工中，若压阻力超过压桩能力，使桩架上抬倾斜时，应立即停压，查明原因。

当桩压至接近设计标高时，不可过早停压，应使压桩一次成功，以免发生压不下或超压现象。工程中有少数桩不能压至设计标高，此时可将桩顶截去。如初压时桩身发生较大移位、倾斜；压入过程中桩身突然下沉或倾斜；桩顶混凝土破坏或压桩阻力剧变时，应暂停压桩，及时研究处理。

当桩较密集，或地基为饱和淤泥、淤泥质土和黏性土时，应设置塑料排水板、袋装砂井消减超孔压或采取引孔等措施。在压桩施工过程中应对桩数10%的桩设置上涌和水平偏位观测点，定时检测桩的上浮量及桩顶水平偏位量，若上涌和偏位值较大，应采取复压等措施。

（1）由于系统压力油从液压泵流至汇流器的管路上要经过二道90度弯的钢管，当工作压力达到10-16MPa时，液流的液动力激发了弯头处钢管的固有频率，致使该段管路发生剧烈振动，从而辐射出强烈噪声。经研究决定，将其中的一个90度钢管的弯曲处切除，换上通经为32mm、4层钢丝缠绕、长700mm的液压胶管。这样在工作压力范围内，液流就不能引发管路的共振，从根本上排除了这个噪声源。

（2）纵移液压缸时，压力油入口处的这个噪声源是由节流塞而引起的。因为系统流量加大后，整机行走速度过快，起步、停步时对机身的冲击很大，为了适当降速而加了一个节流塞（见图1）当压力油穿过节流孔a-a经b口进入液压缸时，由于孔道面积突然加大而形成喷流。从而生产强烈的冲击噪声。

（3）接头孔道中部b处的断面积最小（但能满足节流要求），液流的入口a和出口c均做成喇叭口状，装机试验，取得了令人满意的效果，消除了这个噪声源。

（4）为避免噪声的发生，在液流管路上应尽量避免通流截面的突变；采用钢管的管路时，特别是有多处弯道的情况下，应考虑液动力的影响，避免管道产生共振现象，必要时可加一段软管以消除振动，防止噪声的发生。

静力压桩机分为机械式和液压式两类。DY 80 型绳索式压桩机是通过桩顶的压梁中的动滑轮与底盘上的定滑轮组成的滑轮;YZY 型系列液压桩机是通过液压类桩机构将桩身夹住。

DY 80 型绳索式压桩机是通过桩顶的压梁中的动滑轮与底盘上的定滑轮组成的滑轮组作为传力设备。借助压梁将整个压桩机的自重和配重施加在桩顶上，把桩逐渐压人土中。YZY 型系列液压桩机是通过液压类桩机构将桩身夹住。再利用主机的压桩油缸冲程之力将桩压人地基土中。它主要由夹持机构底盘平台、横向行走及回转机构、纵向行走机构、液压系统和电气系统组成。2100433B

液压静力压桩机是一种具有鲜明中国特色的新型桩工机械，其具有无震动、无噪声、低费用、高效率等显著优点，在我国城市建设中逐步得到广泛应用。其原理是利用液压油产生的强大静压力，将预制桩平稳、安静地压入地基。研究对象为 YZY800D型全液压式静力压桩机，它的最大压桩力为 8000kN，其整机结构示意图，如图 1 所示。

压桩台作为静力压桩机的重要构件，主要由上横梁和片状架等组成，在压桩、拔桩等工况下都会承受较大工作载荷。其结构设计将直接影响到整机的性能、寿命和桩位精度。国内外学者主要围绕压桩机的夹桩机构、液压系统等展开了深入研究，对压桩台架的研究甚少；压桩机正朝着大压桩力小重量机型发展。

静力压桩法是借助专用桩架自重，通过压梁或压柱将整个桩架自重、配重或结构反力，以卷扬机滑轮组或电动油泵液压方式架在桩顶或桩身上，当架给桩的静压力与桩的入土阻力达到动态平衡时，桩在自重和静压力作用下逐渐沉入地基土中。

1. 施工应力小，可减少打桩振动对地基的影响。

2. 桩顶不易损坏，不易产生偏心沉桩，精度较高。

3. 能在施工中测定沉桩阻力为设计施工提供参数，并预估和验证桩的承载能力。

4. 由于专用桩架设备的高度和压桩能力受到一定限制，较难压入30米以上的长桩，但可通过接桩，分节压入。

5. 机械设备的拼装和移动耗时较多。

按加力方式分为：吊载压力施工法；结构自重压力施工法等。