唐葆华：静压桩施工桩机选型及压桩力控制研究 第５期 由于压桩过程中，桩体构件中的混凝土和钢筋变形协 调，不考虑混凝土与钢筋问的应力重分布，假定两者的压应 变数值相同，则： ８ ８ ｃ；８ （２） 根据钢筋和混凝土材料的物理力学性能，将钢筋视为 理想弹塑性材料，其本构关系为： 当０＜８ ≤８ 时（图２ａ）， ｓ＝Ｅｓ８ （３～１） 当８ ≤８ 时 （３—２） 混凝土单轴受压应力一应变曲线方程选用： 当０＜８ ≤８ ０时（图２ｂ） 。 ｊ０００ ８ １－２５０ ８ ） （４—１） 当８ ０＜８ ≤８ 时， ＝ （４—２） 式中８ 、８ 、Ｅｆ一钢筋的压应力、压应变和弹性模量； 、８ 一混凝土的压应力和压应变： ｓ 、 一钢筋开始屈服时的压应变值和钢筋屈服强度； ｓ。、 一混凝土压应力刚达到其峰值时的压应变值和 混凝土的抗压强度； ８ 一混凝土的极限压应变。 （ａ）钢筋 混凝土 图２钢筋和混凝土的本构关系 ３．２材料的应力、应变与轴向压力的关系 应用上述的基本方程，可以得出预制桩中钢筋和混凝 土的应力一应变随外荷载变化的规律。压桩过程中，预制桩 受轴向压力作用，钢筋和混凝土共同变形。根据材料情况（预 制桩中钢筋强度等级为Ⅱ级），当钢筋达到屈服时，混凝土压 应力还未达到其峰值。因此，讨论钢筋和混凝土的应力一应 变与外荷载轴压力关系应分阶段分析。从开始加载到钢筋屈 服为第１阶段，桩体构件的应变为０＜８≤８ ｉ从钢筋屈服到 混凝土压应力达到峰值为第Ⅱ阶段，应变值为８ ＜８≤ ８ Ｏｉ从混凝土应力达到峰值到混凝土应变达到其极限压应 变，桩体构件产生破坏为第Ⅲ阶段，桩体构件应变值为ｓ。 ＜８≤８ ａ｝ｏ ４压力控制计算和桩机选型 ４．１压力控制计算 由于压桩施工中，应满足设计对构件的要求，保证桩体 构件在施工过程中不发生破坏，因此压力应控制在第１阶 段。为此，仅对桩体构件第１阶段（从开始加载到钢筋屈服） 进行分析。当钢筋刚开始屈服时其应变为： ＝ｆＪＥ￥＝３５５１（２．０×１Ｏ ）＝１．６７５×１０—０ 根据式（２）可得此时预制桩和混凝土的压应变为： ８＝８ｃ＝８ｓ＝１．６７５×１０一。 考虑到桩体构件实际受压并非轴心受压理想状态，同 时受施工中的施工等因素的影响，通常用一折减系数 乘 以桩体最大压桩控制力。因此，结合式（１）、（３—１）、（４－１）得 出静压桩最大压桩控制力为： ／＼ （ ＋ 本工程取折减系数‘＝０．９，由于抗压桩配筋比抗拔桩 小，因此最大压桩控制力以抗压桩计算，则： ／＼ ‘（１０００ ８ ｃ（１～２５０ ８ ｃ） ・Ａ＋ ・Ａ ：３ ４２５ ｋＮ 其中￣＝３３５ Ｎｌｍｍ￣ ＝２６．８ Ｎ／ｍｍ ｉ。 ４．２桩机选型 压桩施工中，可能由于施工特殊要求，需加大压桩力， 因此桩机型号与配重的选择应能满足压桩力要求，桩机配重 按第Ⅲ阶段（即混凝土应力达到峰值）进行计算。 根据式（１）、（３－２）、（４—２）计算为： 他 ｆＡ＋帆＝３ ８９３ ｋＮ 桩机参数应满足的最大压入力为３ ８９３ ｋＮ，选择ＹＺＹ一 ４００型液压静力压桩机。 ５施工过程 （１）钢筋混凝土桩的强度１００％后，才能运输和沉桩， 预制桩进场、堆放、起吊必须按照规范要求，在沉桩前应查明 强度和试验报告。了解钢筋混凝土强度等级，按要求进行桩 身外观检查，并检查桩机的完好情况。 （２）沉桩过程应检查桩的垂直度，不得超过０．５％桩长。 （３）焊接接桩：焊接前必须清除焊接钢材上的铁锈、油 污等杂物ｉ上下节桩必须校正垂直度。做到桩身垂直，中心对 准后方可进行焊接：若上下节桩端面不平整，应插入塞铁，上 下节桩的平面偏差小于１０ ｍｍ，节点弯曲矢高＜１／１Ｏ００Ｌ（Ｌ 为两节桩长）ｉ采用对称焊接措施以减少焊接变形，电焊结束 后停歇时间大于１ ｍｉｎｉ如有间隙，用铁垫片垫实焊牢，然后 对角分段焊接。 （４）送桩时送桩器应与桩身在同一垂线上，送桩器与 桩周围间隙应为０．５～１．０ ｃｍ。 （５）压同一根桩，桩机就位、喂桩、压桩、接桩、送桩等 各工序应连续施工。 ６结语 压桩施工前对预制桩规格、设计承载力进行分析，再根 据场地和地质情况因地制宜灵活对待，充分考虑每一个环 节，是保证施工质量的重要前提。在本工程地质情况复杂的 情况下，施工过程中根据得出的各参数对压桩进行控制，有 效保证了施工质量，充分证明了该方法的可行性，对其他压 桩工程有一定的借鉴作用。
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