案列：
名城花園位于福州市福馬路，總占地面積90600 m2，總建筑面積255906m2。16#~18#樓為地下一層，地上26層的高層建筑。樁基設(shè)計(jì)為靜壓預(yù)制方樁，單樁承載力3500KN，持力層為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖。樁基必須穿過(guò)厚達(dá)10～12m的砂層。按常規(guī)靜壓法施工，采用目前的壓樁設(shè)備(800t)也無(wú)法穿過(guò)此砂層。本工程采用沖水法輔助沉樁成功地解決了靜壓法施工深厚砂層穿透難的問(wèn)題。本刊限于篇幅摘其要點(diǎn)以饗讀者。
沖水壓樁原理
沖水法作為一種輔助沉樁方法，其原理主要是：在靜力壓樁過(guò)程中，通過(guò)高壓水沖刷樁端部分砂層，并利用高壓水、氣混合物將泥砂排出樁外，以消除樁端砂層對(duì)樁端的阻力。另一方面，高壓水在滲入砂層后，亦可減小砂層對(duì)樁身的摩阻力，使樁身在較小的壓樁力下能順利穿過(guò)砂層進(jìn)入持力層。
施工要點(diǎn)
一、本工程樁長(zhǎng)在42～53米之間(按三節(jié)樁配樁)，應(yīng)保證在第二節(jié)樁壓至地面上500mm左右時(shí)(準(zhǔn)備電焊接樁)，樁端在砂層面之上，第三節(jié)樁的長(zhǎng)度必須確保樁端穿透砂層，避免在需要送樁時(shí)仍未穿過(guò)砂層，無(wú)法繼續(xù)壓樁。
二、預(yù)制樁中心設(shè)有直徑200mm空腔，制作時(shí)采用一次性素膠管(DN200)作為內(nèi)模，素膠管應(yīng)固定牢靠，確?？涨晃挥陬A(yù)制樁中心，以保證樁身剛度均勻。素膠管連接應(yīng)嚴(yán)密牢固，砼澆搗時(shí)應(yīng)小心謹(jǐn)慎，避免破壞素膠管，造成砼堵塞預(yù)留孔。
三、沖水樁樁尖制作時(shí)，在樁尖中間焊制DN135鋼管,一端作成漏斗狀與素膠管空腔相連，另一端與護(hù)口鋼板焊接牢固，護(hù)口鋼板與樁身鋼筋焊接牢固。在距樁靴頂部240mm位置處于四周側(cè)面設(shè)置四個(gè)DN32回水管，回水管一端與樁尖預(yù)埋鋼管焊接牢固，另一端與樁尖主筋焊接牢固?；厮艿淖饔檬牵寒?dāng)孔中心正面的高壓水(氣)沖出時(shí)，形成的砂水混合物由于高壓作用從回水孔進(jìn)入樁身空腔并通過(guò)空腔排出樁外。
四、焊接接樁時(shí)，水平縫應(yīng)焊滿焊牢，防止高壓水(氣)從樁接頭四周的水平縫噴出，以避免壓力損失造成泥砂無(wú)法沖出。
沖水施工
將第一節(jié)預(yù)制方樁壓入土中至樁機(jī)夾具最后一個(gè)行程時(shí)，將第二節(jié)預(yù)制方樁吊起喂入夾具中，用第二節(jié)樁將第一節(jié)樁送至離地500～800mm(便于焊接)的位置，調(diào)整樁身垂直度，直至符合要求后進(jìn)行焊接。
焊接完成并冷卻10min以上時(shí)，壓第二節(jié)樁。將第二節(jié)樁壓入土中至樁機(jī)夾具最后一個(gè)行程時(shí)，用送樁器將第二節(jié)樁送至離地500～800mm(便于焊接和接管)的位置，提出送樁器。將第一節(jié)沖水(氣)管吊入預(yù)制樁空腔中，然后將第二節(jié)沖水(氣)管吊入并與第一節(jié)沖水(氣)管連接。將第三節(jié)樁連同沖水(氣)管吊起喂入夾具中(沖水(氣)管預(yù)先放入樁的預(yù)留孔中)，在距第二節(jié)樁約500mm時(shí)，用吊車(chē)及夾具穩(wěn)住第三節(jié)樁，連接第二、三節(jié)沖水(氣)管。
沖水(氣)管連接完成后，將第三節(jié)樁放下，調(diào)整垂直度直至符合要求后與第二節(jié)樁進(jìn)行焊接。焊接完成冷卻10min以上，開(kāi)始?jí)簶丁．?dāng)壓樁力達(dá)到4500KN時(shí)開(kāi)始沖水。
4.5.4在準(zhǔn)備沖水時(shí)先開(kāi)啟V-6/7-1型二級(jí)水冷式空氣壓縮機(jī)，其容積流量為6m3/min，轉(zhuǎn)速為980r/min，排氣壓力為0.7Mpa，當(dāng)有一定的氣壓時(shí)再開(kāi)啟125TSWA×7型多級(jí)離心清水泵，其揚(yáng)為程151.2m，流量為90m3/h，允許真空高度為6.8m，使高壓的空氣和高壓的水經(jīng)過(guò)沖氣管和沖水管到達(dá)在樁尖設(shè)置的沖射管處。沖水時(shí)壓樁力控制在4000KN左右。沖水過(guò)程中用吊車(chē)吊住沖水(氣)管并不斷小幅上下運(yùn)動(dòng)，以防止卡管。
當(dāng)壓樁力小于3000KN時(shí)，表明樁端已穿過(guò)砂層，停止沖水。也可根據(jù)沖水過(guò)程中樁頭返漿顏色來(lái)判斷樁端所處土層。
第三節(jié)樁壓至夾具的最后一個(gè)行程時(shí)，停止壓樁并將沖水(氣)管分節(jié)拆除。
送樁至設(shè)計(jì)持力層，達(dá)到終壓條件，壓樁結(jié)束。
工程效果
2002年8月18日，所有沖水樁全部施工完畢，除幾根樁卡管外，其余均順利穿透砂層。
4.6.1 靜載試驗(yàn)：由福建省工程質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心站進(jìn)行靜載試驗(yàn)，16#~18#樓共檢測(cè)4根樁，單樁豎向極限承載力均不小于6100KN，荷載作用下樁頂沉降均小于40mm，且無(wú)明顯沉降增大現(xiàn)象，試樁均未達(dá)到極限承載狀態(tài)。
4.6.2 動(dòng)測(cè)試驗(yàn)：由福建省工程質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心站進(jìn)行動(dòng)測(cè)試驗(yàn)，共檢測(cè)72根樁，其中I類(lèi)樁66根，占92%，II類(lèi)樁6根，占8%,無(wú)III類(lèi)、IV類(lèi)樁。
名城花園位于福州市福馬路，總占地面積90600 m2，總建筑面積255906m2。16#~18#樓為地下一層，地上26層的高層建筑。樁基設(shè)計(jì)為靜壓預(yù)制方樁，單樁承載力3500KN，持力層為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖。樁基必須穿過(guò)厚達(dá)10～12m的砂層。按常規(guī)靜壓法施工，采用目前的壓樁設(shè)備(800t)也無(wú)法穿過(guò)此砂層。本工程采用沖水法輔助沉樁成功地解決了靜壓法施工深厚砂層穿透難的問(wèn)題。本刊限于篇幅摘其要點(diǎn)以饗讀者。
沖水壓樁原理
沖水法作為一種輔助沉樁方法，其原理主要是：在靜力壓樁過(guò)程中，通過(guò)高壓水沖刷樁端部分砂層，并利用高壓水、氣混合物將泥砂排出樁外，以消除樁端砂層對(duì)樁端的阻力。另一方面，高壓水在滲入砂層后，亦可減小砂層對(duì)樁身的摩阻力，使樁身在較小的壓樁力下能順利穿過(guò)砂層進(jìn)入持力層。
施工要點(diǎn)
一、本工程樁長(zhǎng)在42～53米之間(按三節(jié)樁配樁)，應(yīng)保證在第二節(jié)樁壓至地面上500mm左右時(shí)(準(zhǔn)備電焊接樁)，樁端在砂層面之上，第三節(jié)樁的長(zhǎng)度必須確保樁端穿透砂層，避免在需要送樁時(shí)仍未穿過(guò)砂層，無(wú)法繼續(xù)壓樁。
二、預(yù)制樁中心設(shè)有直徑200mm空腔，制作時(shí)采用一次性素膠管(DN200)作為內(nèi)模，素膠管應(yīng)固定牢靠，確?？涨晃挥陬A(yù)制樁中心，以保證樁身剛度均勻。素膠管連接應(yīng)嚴(yán)密牢固，砼澆搗時(shí)應(yīng)小心謹(jǐn)慎，避免破壞素膠管，造成砼堵塞預(yù)留孔。
三、沖水樁樁尖制作時(shí)，在樁尖中間焊制DN135鋼管,一端作成漏斗狀與素膠管空腔相連，另一端與護(hù)口鋼板焊接牢固，護(hù)口鋼板與樁身鋼筋焊接牢固。在距樁靴頂部240mm位置處于四周側(cè)面設(shè)置四個(gè)DN32回水管，回水管一端與樁尖預(yù)埋鋼管焊接牢固，另一端與樁尖主筋焊接牢固?；厮艿淖饔檬牵寒?dāng)孔中心正面的高壓水(氣)沖出時(shí)，形成的砂水混合物由于高壓作用從回水孔進(jìn)入樁身空腔并通過(guò)空腔排出樁外。
四、焊接接樁時(shí)，水平縫應(yīng)焊滿焊牢，防止高壓水(氣)從樁接頭四周的水平縫噴出，以避免壓力損失造成泥砂無(wú)法沖出。
沖水施工
將第一節(jié)預(yù)制方樁壓入土中至樁機(jī)夾具最后一個(gè)行程時(shí)，將第二節(jié)預(yù)制方樁吊起喂入夾具中，用第二節(jié)樁將第一節(jié)樁送至離地500～800mm(便于焊接)的位置，調(diào)整樁身垂直度，直至符合要求后進(jìn)行焊接。
焊接完成并冷卻10min以上時(shí)，壓第二節(jié)樁。將第二節(jié)樁壓入土中至樁機(jī)夾具最后一個(gè)行程時(shí)，用送樁器將第二節(jié)樁送至離地500～800mm(便于焊接和接管)的位置，提出送樁器。將第一節(jié)沖水(氣)管吊入預(yù)制樁空腔中，然后將第二節(jié)沖水(氣)管吊入并與第一節(jié)沖水(氣)管連接。將第三節(jié)樁連同沖水(氣)管吊起喂入夾具中(沖水(氣)管預(yù)先放入樁的預(yù)留孔中)，在距第二節(jié)樁約500mm時(shí)，用吊車(chē)及夾具穩(wěn)住第三節(jié)樁，連接第二、三節(jié)沖水(氣)管。
沖水(氣)管連接完成后，將第三節(jié)樁放下，調(diào)整垂直度直至符合要求后與第二節(jié)樁進(jìn)行焊接。焊接完成冷卻10min以上，開(kāi)始?jí)簶丁．?dāng)壓樁力達(dá)到4500KN時(shí)開(kāi)始沖水。
4.5.4在準(zhǔn)備沖水時(shí)先開(kāi)啟V-6/7-1型二級(jí)水冷式空氣壓縮機(jī)，其容積流量為6m3/min，轉(zhuǎn)速為980r/min，排氣壓力為0.7Mpa，當(dāng)有一定的氣壓時(shí)再開(kāi)啟125TSWA×7型多級(jí)離心清水泵，其揚(yáng)為程151.2m，流量為90m3/h，允許真空高度為6.8m，使高壓的空氣和高壓的水經(jīng)過(guò)沖氣管和沖水管到達(dá)在樁尖設(shè)置的沖射管處。沖水時(shí)壓樁力控制在4000KN左右。沖水過(guò)程中用吊車(chē)吊住沖水(氣)管并不斷小幅上下運(yùn)動(dòng)，以防止卡管。
當(dāng)壓樁力小于3000KN時(shí)，表明樁端已穿過(guò)砂層，停止沖水。也可根據(jù)沖水過(guò)程中樁頭返漿顏色來(lái)判斷樁端所處土層。
第三節(jié)樁壓至夾具的最后一個(gè)行程時(shí)，停止壓樁并將沖水(氣)管分節(jié)拆除。
送樁至設(shè)計(jì)持力層，達(dá)到終壓條件，壓樁結(jié)束。
工程效果
2002年8月18日，所有沖水樁全部施工完畢，除幾根樁卡管外，其余均順利穿透砂層。
4.6.1 靜載試驗(yàn)：由福建省工程質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心站進(jìn)行靜載試驗(yàn)，16#~18#樓共檢測(cè)4根樁，單樁豎向極限承載力均不小于6100KN，荷載作用下樁頂沉降均小于40mm，且無(wú)明顯沉降增大現(xiàn)象，試樁均未達(dá)到極限承載狀態(tài)。
4.6.2 動(dòng)測(cè)試驗(yàn)：由福建省工程質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心站進(jìn)行動(dòng)測(cè)試驗(yàn)，共檢測(cè)72根樁，其中I類(lèi)樁66根，占92%，II類(lèi)樁6根，占8%,無(wú)III類(lèi)、IV類(lèi)樁。