摘要：静压桩技术是我国桩基础施工技术中的一种常用方法，本文主要从静压桩的工作机理、设计要点、施工技术要点等方面进行了探讨，为静压桩工程的设计和施工提供了借鉴。
关键字：桩基础；静压桩技术；质量技术
1 前言
锚杆静压桩是利用锚杆和静压桩结合形成的一项托换技术，属桩式托换的一种类型，其机械简单、操作方便，具有噪声小、无震动、无弃土和泥浆污染、移动灵活等特点，可以在场地和空间狭窄的条件下施工，而且还可以在不中断工程进展的同时作业，因而锚杆静压桩在工程建设中有较广泛的运用前景，尤其在城市工程建设中更能体现其特有的工作性能。
2 锚杆静压桩的工作机理
锚杆静压桩是将压桩反力架通过锚杆与建筑物基础相连接，使建筑物、压桩反力架与桩形成特殊的传力系统，在压桩过程中，利用安装在压桩反力架下的千斤顶，借助建筑物自重提供的压桩反力，把预制短桩逐节压入土层，当压入的桩达到预定的深度和拟定的承载力时，再用微膨胀早强混凝土将压桩孔与建筑物基础连接，这样就使压入的桩能够承担建筑物荷载或者与原有地基基础共同承受建筑物的荷载，从而达到提高基础承载能力的目的。
经过锚杆静压桩处理的地基基础，其受力模式可以仅仅是压入的桩承受上部荷载，也可以是地基基础-桩-桩间土共同承担荷载的群桩基础。若仅仅是桩受力时，建筑荷载均施加在静压桩上，其桩侧和桩端分担的荷载比因土质情况、桩的长径比以及桩端入持力层深度的不同而不同。当群桩基础承担上部荷载时，压入的桩与原地基基础的受力情况可以是不均衡的，其各自的荷载分担值随着荷载的变化而发生转移，例如，在锚杆静压桩加固建筑物加层的地基工程中，新荷载未施加之前，建筑物荷载基本上是直接作用在原有地基基础土层上的，当新增加的荷载作用时，地基基础土层在新增加荷载的作用下，土体产生弹塑性变形，变形的土体逐渐将荷载传递至桩上，达到一个稳定的荷载分担值，形成新的平衡体系。
3 锚杆静压桩的设计要点
3.1 单桩极限承载力及桩数
使用锚杆静压桩进行基础设计时，应先通过勘察了解场地地层条件，根据场地地层埋深情况，可以将静压桩设计成端承型桩或摩擦型桩。当经过分析拟定了静压桩的持力层，也就初步确定了静压桩桩长，若将锚杆静压桩设计为摩擦型桩时，可以通过公式(1)进一步计算单桩极限承载力。
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确定单桩极限承载力后，再结合上部结构荷载的情况，根据由锚杆静压桩承担的荷载即可计算出需布置的静压桩的数量。压孔桩一般应布置在墙体的内外两侧或柱子四周，并尽量靠近墙体或柱子。压孔桩的形状做成上小下大的截头锥形，上口尺寸比预制桩截面大50mm，下口尺寸比预制桩截面大100～150mm。垫层上的预留孔尺寸可与锥形的上口尺寸一样。
3.2 压桩阻力
锚杆静压桩的压桩阻力可以通过公式(2)计算
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当桩承载水平力或拔力时，应采用焊接接头；当桩仅承受垂直压力时，可采用硫磺胶泥接头。
3.3 桩基承台设计
桩基承台厚度应由计算确定，且不小于350mm，其边缘距边桩边缘的距离应不小于200mm。桩头应伸入桩基承台50~100mm，压桩孔内一般应采用C30微膨胀土，浇捣密实，以使桩与桩基承台形成一个整体。在基础托换工程中，当原有基础底板厚度小于350mm时，应在压桩孔上设置桩帽梁。
3.4 锚杆的构造与锚固深度
锚杆可采用预先埋设和后成孔埋设，预先埋设的锚杆可与承台钢筋焊接在一起，后成孔埋设的锚杆可采用光面直杆镦粗螺栓或焊箍螺栓。当压力小于400kN时，采用M42锚杆，当压力为400~500kN时，采用27m锚杆。锚固螺栓的锚固深度，一般可采用10~12倍螺栓直径。锚固螺栓的粘结剂，在确保锚杆孔内干净、干燥时，一般采用硫磺胶泥锚杆静压桩材料。
3.5 锚杆静压桩材料
静压桩桩身材料一般采用钢筋混凝土，桩身混凝土强度不小于C30，可采用方桩，桩边长可用180mm、200mm、250mm、300mm，桩节长度需考虑场地净空及机械条件，采用1.0m、1.5m、2.0m、2.5m、3.0m。接桩时应根据锚杆静压桩的受力条件采用硫磺胶泥或钢板焊接接长。
4 锚杆静压桩施工
锚杆静压桩施工工艺流程为：定位→开凿锚杆孔及压桩孔→预埋锚杆→安装反力架→预制短桩→垂直压入→压入至设计要求(桩长及压桩力均需达到要求)→检测→封桩(用微膨胀早强混凝土)。
该施工过程是一个集岩土与结构力学等知识于一体的过程，而且施压过程中沉桩效应对桩周土以及上部结构的影响较为复杂。施工过程应注意以下几点:
1)确定压桩参数。由于锚杆静压桩应用于工程加固时，基础一般已施工完毕，部分工程的基础底面会铺设厚褥垫层；而且地质条件变化较大的场地，地基土层性质不同其穿透土层的压桩阻力亦不同。因此通过式(2)计算的压桩阻力，尚应结合实际试压进行验算，进一步获取工程的基本压桩参数。
2)确定压桩顺序和压桩速率。由于压桩过程中桩土作用机理较为复杂，压入的桩体要排开相同体积的土体，对桩周土体将产生侧向挤土效应，会使影响范围内的其它桩产生上抬、偏移或者折断等现象。因此施工应采用适当的压桩顺序和压桩速率进行。例如采用隔桩施工或预先钻钻孔再压入桩体等措施。
3)进行沉降监测。压入的桩体会对桩周土体产生侧向挤土效应，孔隙水压力增大，同时伴随着附加沉降的产生，严重时易危及周边建筑的安全。因此通过设立在施工场地周围的监测点，可以对周边环境进行观测，及时了解沉降变化情况，通过分析监测的数据信息再反馈指导施工，合理控制沉桩速率以及封桩时机，达到预期的地基处理目的。
5 静压桩常见质量问题分析与处理
（1）桩倾斜。初始静压会有较大程度上的桩端发生偏位和倾斜的现象。最有效最方便的处理方法是在压桩施工前将地面下旧建筑物基础或者大块石等障碍物彻底清理干净。
（2）桩尖达不到设计深度静压桩施工时，若发生个别桩长达不到设计深度，基本解决措施：若发现管桩沉不下去时，查找资料并根据经验分析原因，找出实际对策才能解决问题，进而继续施工。
（3）桩身上浮。采取复压是一种比较有效比较好的补救方法。
6 结论
锚杆静压桩可用于新建建筑物的基础，亦可用于加固已建建筑物的地基基础。桩可在工厂预制，质量可靠，不占工期；桩基施工可与上部结构同时进行，缩短工期；随压桩随读数，可推算桩的实际承载力，质量稳定。
然而，锚杆静压桩由于单桩承载力较低，其应用范围也受到限制，一般只用于低，多层建筑物。该桩型对施工操作要求较高，须加强现场管理。对桩与承台的连接构造有待改善；对硫磺胶的抗地震能力有待论证。
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