靜壓管樁就是借助靜力壓樁機將預(yù)應(yīng)力混凝土管樁壓入地基土中的一種基礎(chǔ)形式。壓樁機根據(jù)加力部位的不同，可分為頂壓式和抱壓式以及其他形式，目前用得最多的是全液壓抱壓式壓樁機。靜壓樁可分為靜壓方樁和靜壓管樁，目前用得最多的是靜壓管樁。

　　本文主要論述：靜壓管樁的發(fā)展歷史、應(yīng)用情況以及未來前景。

　　一、靜壓管樁的發(fā)展歷史

　　全液壓式壓樁機靜壓預(yù)制樁施工法是我國獨有的沉樁工法。全液壓式壓樁機尤其是全液壓抱壓式壓樁機，是我國發(fā)明的，其施工工藝也是我國獨創(chuàng)的，這是我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)性的具有中國特色的新型樁工機械和壓樁施工法。目前，這種壓樁機不僅在國內(nèi)大量使用，還出口到港澳臺地區(qū)、俄羅斯和東南亞各國。

　　上世紀六七十年代使用的壓樁機均是鋼絲繩滑輪組加力的繩索式壓樁機，最大壓樁力不超過1200 kN。1975年～1977年間，武漢市建筑工程機械廠在武漢市建筑科學(xué)研究所研究發(fā)明的基礎(chǔ)上，率先試制出壓樁力為600 kN的全液壓抱壓式壓樁機，其行走、轉(zhuǎn)向、升降、吊樁、夾樁、壓樁等工作全部液壓自動化操作，從而使我國的靜力壓樁機的生產(chǎn)和使用跨入一個新時代。1982年該廠又研制出壓樁力為800 kN的全液壓抱壓式壓樁機，1984年又將這類壓樁機的壓樁力提高到1200 kN，1985年提高到1600 kN，1991年提高到2000 kN，以后又陸續(xù)研制出各種型號的大噸位壓樁機，至上世紀九十年代末，該廠生產(chǎn)的YZY系列的全液壓抱壓式壓樁機最大壓樁力高達6500 kN。與此同時，湖南長沙山河工程機械制造有限公司（現(xiàn)湖南山河智能機械股份有限公司），也研制出ZYJ系列全液壓抱壓式壓樁機，最大壓樁力達到8000 kN，還發(fā)明了新型的夾樁機構(gòu)。目前，壓樁機制造廠遍布全國，大小廠家約有近二十家。

　　廣東地區(qū)從1988年底開始使用液壓抱壓式靜力壓樁機，當(dāng)時由廣東省基礎(chǔ)工程公司引進武漢建筑工程機械廠研制的YZY-160型全液壓抱壓式壓樁機，施壓邊長為300mm、350mm和400mm的預(yù)制混凝土方樁。1988年底在中山交通商業(yè)大廈完成了第一個靜壓樁基礎(chǔ)工程，引起了許多工程界人士的關(guān)注。1991年廣東省基礎(chǔ)工程公司四位工程技術(shù)人員，在總結(jié)近20個靜壓樁基礎(chǔ)工程經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，完成了《靜壓預(yù)制樁施工技術(shù)研究》的課題；1992年又編制了省級《靜壓預(yù)制樁工法》，有力地推動了廣東地區(qū)乃至全國的靜壓預(yù)制樁的推廣應(yīng)用。

　　1994年以前，全液壓抱壓式壓樁機只能施壓預(yù)制鋼筋混凝土方樁，最大壓樁力一般為1600 kN～2400 kN，只能施壓邊長不大于400mm的預(yù)制混凝土方樁。到上世紀九十年代中期，由于壓樁機最大壓樁力沖破4000 kN大關(guān)，靜壓方樁的邊長增大到450mm和500mm。

　　1994年10月，廣東的地基專家吳天文高工與湖北省機械施工公司的工程技術(shù)人員共同攻關(guān)、改進抱樁用的夾樁機構(gòu)，攻克了抱夾預(yù)應(yīng)力管樁的技術(shù)難題，使靜力壓樁機施壓預(yù)應(yīng)力管樁在廣東珠海市某高層建筑工地獲得成功。這是靜壓樁施工技術(shù)在我省、我國的一個歷史性突破，從此拓寬了靜壓樁的應(yīng)用范圍，使預(yù)應(yīng)力管樁的應(yīng)用特別是在城市內(nèi)的應(yīng)用找到了一條新路子，有力地推動預(yù)應(yīng)力管樁的應(yīng)用與發(fā)展。

　　1997年前，壓樁機所夾持的預(yù)制樁都是放在壓樁機的中央，由于壓樁機至少有8m寬，所以與已有建筑物不足4m間距的邊樁是無法施壓的。1998年，湖南山河智能機械股份有限公司的科技人員又發(fā)明研制出一套可靈活裝卸的壓邊樁設(shè)備，裝上它可施壓與已有建筑物僅70cm間距的邊樁，從而又解決了靜壓樁機施工的一個難題。我國第一個壓邊樁的工程就在廣州市東風(fēng)中路邊上的一棟住宅樓。這樣，靜壓管樁的應(yīng)用范圍就更廣泛。

　　二、靜壓管樁的應(yīng)用情況

　　本人曾在2001年一篇《靜壓管樁將成為21世紀初廣東應(yīng)用最多的樁》的拙文中預(yù)測靜壓管樁是21世紀初期廣東乃至全國應(yīng)用最多的樁基型式。十年過去了，靜壓管樁也確實按本人的預(yù)測方向迅速發(fā)展，主要表現(xiàn)在：靜壓管樁應(yīng)用量越來越多，導(dǎo)致靜壓方樁應(yīng)用量越來越少。液壓式靜壓壓樁機可施壓預(yù)制方樁和預(yù)應(yīng)力管樁（1995年后），因為預(yù)應(yīng)力管樁在樁身制作質(zhì)量、接頭可靠度、耐打（壓）性、用材節(jié)省等方面遠遠勝過預(yù)制方樁。十年前廣東尚有預(yù)制混凝土方樁廠20家左右，目前，只剩下二、三家，特別是生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土方樁的廠家在廣東工民建行業(yè)中幾乎銷聲匿跡。從1998年以來，廣東地區(qū)應(yīng)用管樁的數(shù)量逐年增加，特別是到2004年以后，廣東每年應(yīng)用的管樁數(shù)量均超過7000萬m，到目前為止，廣東共應(yīng)用管樁達6億m之多，占了全國用量的三分之一，珠三角地區(qū)許多城市的管樁應(yīng)用量占到整個樁基應(yīng)用量的80%以上，管樁成為廣東工程技術(shù)人員首選的樁型，其中靜壓法施工的管樁即靜壓管樁的用量占管樁總用量的一半以上，其余不到一半是錘擊式管樁基礎(chǔ)。廣東到目前為止，尚未使用過離心成型的預(yù)應(yīng)力混凝土方樁，因為這種離心方樁從理論上和實際上都存在著無法克服的先天不足。從理論上講，離心方樁是無法離心成十分勻質(zhì)的樁體，其樁體混凝土的均勻性、密實性無法與離心管樁相比，其四角的混凝土電通量達不到1000C；從實際上看，離心方樁側(cè)邊中間鋼筋的混凝土保護層最多也只能做成2.5cm，而預(yù)應(yīng)力管樁可達到4cm甚至更大，只有Φ300管樁的保護層才2.5cm，而這種Φ300管樁只能用到一般性的建筑工程中，以后會逐步淘汰掉。另外，離心方樁經(jīng)不起高壓蒸養(yǎng)，四角的應(yīng)力集中會導(dǎo)致樁體混凝土出現(xiàn)許多裂縫。所以，廣東不加以推廣，這與十年前廣東不推廣薄壁管樁一樣，當(dāng)時認為薄壁管樁的耐久性有問題 。本人認為，一個工程技術(shù)人員，不僅在技術(shù)上要有創(chuàng)新精神，更重要的要有社會責(zé)任，要為子孫后代留下質(zhì)地優(yōu)良、耐久性好的工程基礎(chǔ)，這樣才對得起社會，對得起人民，對得起子孫后代。[Page]

　　全液壓式壓樁機可分為頂壓式壓樁機、抱壓式壓樁機以及其他型式的壓樁機，其中用得最多的是抱壓式壓樁機。廣東地區(qū)乃至全國各地，抱壓式壓樁機占了整個壓樁機的90%。據(jù)初步統(tǒng)計，目前廣東擁有各種噸位的全液壓式靜力壓樁機已超過700臺，約占全國的四分之一，主要分布在珠江流域、韓江流域及粵西地區(qū)；壓樁機型號形成系列化，有160型、240型、300型、400型、450型、550型、600型、650型等，最大壓樁力可達6000kN甚至更高，可施壓邊長為300mm、350mm、400mm、450mm及500mm的預(yù)制混凝土方樁，也可施壓φ300、φ400、φ500、φ600甚至φ700的預(yù)應(yīng)力管樁。

　　靜壓樁具有如下優(yōu)點：

　　(1)靜壓施工基本無噪聲，適宜在市區(qū)作業(yè)；（2）靜壓施工無震動，適宜在危房、精密儀器房附近及河口岸邊等地區(qū)施工；（3）靜壓用的預(yù)制樁可工廠化預(yù)制，樁身質(zhì)量較有保證；（4）施工過程中可觀測記錄壓樁阻力，了解整個沉樁過程，預(yù)估樁的承載力；（5）自動化操作程度高，施工速度快；（6）送樁深度較錘擊樁深；（7）施工文明、場地清潔；（8）在某些石灰?guī)r地區(qū)靜壓管樁也有許多成功的例子，而錘擊管樁幾乎無法成功。（9）因為管樁是空心的，可以節(jié)約大量混凝土，符合節(jié)能節(jié)材和低碳經(jīng)濟的理念。所以靜壓施工是一種比較環(huán)保的施工法，靜壓樁尤其是靜壓管樁有很好的發(fā)展前景。

　　在石灰?guī)r地區(qū)應(yīng)用靜壓管樁，廣東的經(jīng)驗如下：

　?。?）地質(zhì)勘查工作要做細，宜進行地質(zhì)CT掃描；

　?。?）應(yīng)采用靜壓法施工，嚴禁錘擊沉樁；

　?。?）采用“小樁多樁”的設(shè)計理念；

　?。?）降低單樁設(shè)計承載力；

　?。?）選用抗彎抗裂能力較好的AB型或B型樁；

　　（6）采用H型或井字型多齒鋼樁尖；

　?。?）樁尖與巖面零距離接觸為終壓條件；

　?。?）成樁后通過灌芯混凝土增強樁端強度；

　?。?）必要時先在巖面附近灌漿后再施壓。

　　至今全國還沒有專門關(guān)于靜壓管樁基礎(chǔ)設(shè)計、施工的技術(shù)規(guī)范，只有一些省市編制了地方的規(guī)程。廣東經(jīng)過十幾年的努力，到目前為止，才編制了一本廣東省標準《靜壓預(yù)制混凝土樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》（送審稿），這本規(guī)程主要解決靜壓樁包括靜壓管樁的巖土勘察、設(shè)計、施工、檢測中的一些基本問題和有關(guān)規(guī)定，其中靜壓管樁單樁豎向承載力特征值的確定，樁身抱壓允許壓樁力的確定，終壓力與單樁極限承載力的關(guān)系，終壓控制條件等問題，都有了新的突破。相信廣東有了新的靜壓樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程，一定會更進一步推動靜壓樁尤其是靜壓管樁的推廣應(yīng)用。

　　三、靜壓管樁的發(fā)展前景

　　靜壓管樁盡管有許多優(yōu)點，但不是一種非常完美的施工法，仍然存在一些缺點和不足，主要有以下幾點：

　　1．管樁沉樁時不管是錘擊法還是靜壓法施工，都有一個擠土效應(yīng)問題。擠土效應(yīng)在大多數(shù)情況下是有害的：破壞場地四周的馬路、市政設(shè)施和樓房；將附近先壓下去的樁抬起或擠斜；基坑開挖時容易出現(xiàn)群樁傾斜事故……，但在可液化土層中壓下較多管樁以后，能將原先可液化的土層擠密成不液化的土層。

　　2．靜壓樁穿透夾層或砂層的能力比不上錘擊樁：錘擊樁能穿透5～6m厚的密實砂層；能進入N≥50的強風(fēng)化巖層1～2m；能進入密實的卵石層1～2m。而靜壓樁只能穿透2～3m的密實砂層；只能壓到N＝50強風(fēng)化巖層的表面；只能壓到密實卵石層的表面；特別是在上下全是稍密～中密的砂層中應(yīng)用靜壓樁，壓樁施工難度很大，終壓完后停一段時間再壓又可下去一些，沒完沒了。所以說靜壓樁穿透能力比不上錘擊樁是靜壓施工的一個薄弱環(huán)節(jié)。[Page]

　　3．管樁經(jīng)過錘擊或抱壓，樁身混凝土結(jié)構(gòu)遭到破損，對樁身結(jié)構(gòu)承載力和基礎(chǔ)的耐久性都有損害。

　　4．靜壓樁壓樁力有限，目前只能施壓不大于600mm直徑的管樁。由于施工現(xiàn)場表土承載力的限制（Ra≤120 kPa），使靜壓樁機不能無限增大，到目前為止，靜壓管樁的直徑一般限制在600mm以內(nèi)，大于600mm直徑的管樁，在一般的場地條件下是無法用靜壓法施壓的，這不能不說是靜壓法施工的一種局限性。

　　針對靜壓管樁的擠土效應(yīng)，一般采用以下的一些預(yù)防方法：

　　1．設(shè)計時加大樁的最小中心距；2.合理安排壓樁順序；3.設(shè)置袋裝砂井或塑料排水板；4.設(shè)置非封閉式地下隔離墻；5.開挖地面防擠溝；6.控制每天壓樁數(shù)量等。以上都是被動防治措施，真正主動出擊的手法應(yīng)是“引孔壓樁”或“鉆孔植樁”法。

　　引孔壓樁就是先預(yù)鉆孔，然后把管樁放入預(yù)鉆孔內(nèi)再進行施壓，目的在于減少擠土效應(yīng)。引孔的深度一般不超過10m，引孔的直徑可比樁徑小10cm或5cm，甚至等于樁的直徑。引孔的機械可采用獨立的鉆孔機，現(xiàn)正在研制在靜壓樁機上配備“引孔機”，使壓樁機在不移動的情況下完成引孔壓樁作業(yè)。廣東有些施工單位自制長螺旋鉆孔機進行預(yù)鉆孔，采用這種工藝可以使有效樁長較短的管樁達到一定的有效樁長；可以穿越埋藏較深的硬夾層；可以在上下全是砂土層中預(yù)鉆孔靜壓成樁；可以在“上軟下硬、軟硬突變”的即缺乏強風(fēng)化巖層的特殊地層中較好地應(yīng)用靜壓管樁。這種引孔壓樁工藝在預(yù)鉆孔內(nèi)放入管樁后，一般均是用送樁方法進行頂壓，對樁身沒有進行抱壓，且壓樁力是靜力的，因此對樁身的損傷要比抱壓施工小得多，所以值得推廣。

　　防止樁身的損傷，研究改進壓樁的夾持機構(gòu)是一個方面，而更為重要的是要減少施加在樁身上的夾持力和壓樁力，最好的方法是采用“鉆孔植樁”。“植樁”基本上對樁身無損傷，可大大提高樁身承載力。2005年前后，廣州市建筑科學(xué)研究院花巨資進行一次大的沉樁工藝試驗研究：先用鉆機鉆孔到中、微風(fēng)化巖層，然后將管樁吊入孔內(nèi)并沉到底，再在孔內(nèi)灌注細石混凝土。曾做了四根Φ600-130管樁的靜載荷試驗，其中一根加載到10000kN，一根加載到11000kN，均沒有問題；還有二根大約加載到8000kN，因為放置六個千斤頂?shù)臉睹逼屏?，無法繼續(xù)試驗。由此可見，由于樁身沒有經(jīng)過錘擊或抱壓且樁端座落在中、微風(fēng)化巖石上，預(yù)應(yīng)力高強管樁的樁身承載能力可以充分得到展示和發(fā)揮。植樁法不僅樁身完整，而且可以在樁身表面涂刷防腐涂料而不被擦抹掉。但這種工法，由于各種工藝的機具分開獨立，施工較為復(fù)雜，還有泥漿的污染，需要進一步改進。最近，廣州市建筑科學(xué)研究院又與湖南山河智能機械股份有限公司合作，共同研發(fā)了一種有中國特色的中鉆法施工的專用工具（大直徑隨鉆跟管樁機），其基本思路是：將大直徑管樁（≥600mm）固定在特制的機架上，鉆桿通過管樁內(nèi)孔伸入到管樁底端外，鉆頭可以擴大到比管樁外徑略大，鉆頭鉆孔能力可進入中風(fēng)化巖層，這樣，樁端部取出一點土后，管樁通過自重加樁頂?shù)恼饎痈鲁?。這種沉樁法的優(yōu)點是：可以下沉大直徑管樁；鉆孔取土，可消除擠土效應(yīng)；樁身基本無錘擊或夾持，樁身完整，樁端可進入中風(fēng)化巖層，因此可以得到非常高的單樁承載力。這種樣機已經(jīng)研制出來，相信在不久的將來，一種新型的沉樁設(shè)備在中國大陸出現(xiàn)，又會進一步推動大直徑管樁的推廣應(yīng)用。

　　綜上所述，靜壓管樁的常規(guī)施工法加上“引孔壓樁”工藝的配合使用，會使靜壓管樁的成樁工藝更完善、更環(huán)保?！般@孔植樁”法是今后管樁應(yīng)用的重要發(fā)展方向；采用中鉆法沉樁機械可使大直徑管樁得到進一步的推廣應(yīng)用。鉆孔植樁和中鉆法沉樁這兩種工法均是靜壓法的更高級的發(fā)展階段。所以本人認為，未來一二十年中，管樁尤其是靜壓管樁仍然是我國應(yīng)用量最多的一種基樁，其發(fā)展前景尤其是在全國的推廣應(yīng)用的前景是美好喜人的！