摘要：随着我国建筑行业的不断发展，高层建筑已经成为当今建筑的主要形式，建设规模和数量越加增多。在高层建筑的建设施工中，因高层建筑自身特点的影响，相比其他普通建筑而言，施工难度和施工复杂程度较高，容易对周围建筑物和环境造成影响，静压桩挤土效应带来的影响是其中主要问题之一。本文选择高层建筑静压桩挤土效应进行分析，将静压桩挤土效应对周围建筑物和环境造成的影响作为切入点，并结合实际施工情况，提出几点解决措施，以供相关建筑单位参考。
关键词：高层建筑；静压桩；挤土效应；解决对策
前言
在高层建筑的现场施工中，静压桩挤土效应是影响施工周围建筑物和环境的主要因素，如果不对其采取合理的解决措施进行处理，不但会降低施工质量，延误施工进度，而且会在很大程度上造成不必要的损失，给社会带来严重后果。因此，在高层建筑的施工中，必须采取科学、合理的有效措施，对静压桩导致的挤土效应进行处理，降低其对周围环境的影响，确保建设施工质量，保证高层建筑施工能够顺利进行。
1静压桩挤土效应的形成原因
在高层建筑的施工过程中，桩基施工阶段是产生挤土效应的主要阶段，静压桩是高层建筑桩基常用的施工方式，预应力钢筋混凝土桩施工时会造成一定的挤土效应。在进行静压桩的施工时，因桩自身体积占据了原有的土地空间，促使桩周围的土向桩四周移动扩散。但这种情况因土地类型的不同，也会具有不同的变化情况。当桩周的土壤类型为非饱和土层时，受到桩身的挤压，就会收缩体积，有效抵抗压力;一旦桩周围的土壤类型为饱和软土时，在受到挤压的情况无法进行收缩减小体积，就会导致土体进行垂直移动或水平移动，进而形成挤土效应。由此可见，挤土效应是土体的位移造成的，并且位移越严重，挤土效应越明显，对周围环境造成的影响也就越大［1］。
2静压桩挤土效应对周围环境的影响情况
2.1项目概况
前埔三产配套用房(前景城)二期工程建设场地位于厦门市思明区前埔莲前东路与前埔东路交汇处南侧。拟建城市度假酒店主楼地上25层及裙楼地上2～5层组成，地下2层，基础采用静压预应力管桩复合桩基础。项目东侧毗邻前埔村，民宅多为毛石地基;南侧为前埔南小区，多层，钢筋混凝土条形基础;西侧和北侧均为市政道路。项目位置特殊，周边环境较为复杂。
2.2静压桩施工影响分析
2.2.1土体的垂直位移和水平位移
在进行高层建筑静压桩的施工中，如果桩基周围的土体类型是饱和软土或者桩基周围土体具有较低的地下水位。随着静压桩打入深度的不断增加，周围的土体中会产生较高的超孔隙水压力。一旦此压力超过土体承受的极限，就会对部分土体造成一定程度上的破坏。而没有被破坏的土体就会在压力消散的带动和外力的推动下，产生垂直的位移隆起或水平方向上的位移情况。
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2.2.2桩的浮升、偏移、挠曲或折断情况
在高层建筑静压桩的施工过程中，桩基周围的土壤会因桩的打入而被压实和挤开，促使桩基施工周围的土地发生垂直的隆起位移和在水平方向上的位移，在垂直推移的影响下，之前打入土地的静压桩就会被推动上浮;在水平方向推力的影响下，之前打入的静压桩就会发生桩身位置的偏移，如果水平推力过大，甚至会造成桩身挠曲、折断事故的发生，严重影响施工质量［2］。
2.2.3降低静压桩的承载力
一般情况下，静压桩的沉桩压桩过程属于不排水的挤压过程，在施工过程中，会存有较强的超孔隙水压力，导致桩身周围的土体发生垂直或水平方向上的位移，从而造成桩身上浮现象的发生。一旦出现这种情况，桩头就会处在“悬空”的状态，即使超孔隙水压力会随着时间消散，桩身周围的土体也会再次收缩凝实，加强桩身的摩擦力。但是桩头还是会处在“悬空”状态，大大降低静压桩的自身承载力。
3解决静压桩挤土效应的对策措施
3.1在设计过程中的对策措施
在设计的过程中，要结合地质勘查资料和实际施工条件，与设计师进行充分的沟通，在制定设计方案时应具体考虑以下几点:①在满足承载力要求的情况下，减少总桩数和有效桩长;②合理分配上层荷载，避免密集桩群;③计算承载力时，考虑桩身摩擦力影响和片筏基础的承载力。合理的设计方案，能有效地减少挤土效应。
3.2在施工前的对策措施
在高层建筑静压桩施工前，应对挤土效应的措施有以下几点:①在正式施工前，要有明确的施工方案，制定合理的沉桩顺序;②根据对地质环境的勘察情况，在经压桩施工区域预钻适量的排水孔，从而在施工的过程中，降低桩身周围的地下水位，减少产生的超孔隙水压力，进而对桩身土地的位移进行一定的控制;③在施工前，还可以在桩基施工范围距离周围建筑物较近的距离开挖一定的防挤沟，尽可能减少浅层土壤水平位移或垂直隆起对周围建筑物的影响;④在静压桩基施工区域内，设置观测点，实时对施工区域内地下水位和土体的位移情况进行监测，从而为施工中应对措施的实施提供信息基础。
3.3在施工中的对策措施
在静压桩的施工中，可以采取以下对策措施，降低挤土效应的影响:①先开挖基坑再进行沉桩，这样能够有效减少桩身周围浅层土体因挤土效应造成的位移现象，还能有效保护桩基周围埋入的线路管道;②沉桩的施工过程中，往往在一瞬间就能产生较强的超孔隙水压力，因此，可以在压桩操作之前进行井点降水的操作，将桩身周围的地下水位控制在合理的深度，降低施工中产生的压力;③采用预钻孔法，在压桩前，先钻孔取土，降低排土体积，减少压桩中产生的挤土压力，这种方法的效果在实际施工中较为明显;④对沉桩速度进行合理的把控，结合单天沉桩数量以及连续沉桩天数进行综合考虑，将沉桩速度控制在较为合理的范围内，进而减少超孔隙水压力的迅速上升，其中尤其需要在沉桩施工后期加强对沉桩速度的管理;⑤选取适当的沉桩顺序，控制和减少桩身浮升、偏移、挠曲或折断的情况发生［3］。
4结语
综上所述，高层建筑的静压桩挤土效应不但会降低整体的施工质量，还会对周围的建筑物和环境造成严重的不良影响，甚至会发生一定的安全事故。因此，在实际施工过程中，必须结合具体的施工情况，多方面考虑，采用合理的应对措施，将挤土效应的影响降到最小，为高层建筑的正常施工提供保障。
参考文献
［1］杨红章．应对高层建筑静压桩挤土效应的技术措施［J］．建筑，2014，61(18):77－78.
［2］樊向阳．静压桩施工沉桩阻力及沉桩挤土效应研究［D］．上海:同济大学，2007.
论文作者:杜永生
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/26
标签：静压论文; 效应论文; 位移论文; 高层建筑论文; 桩基论文; 孔隙论文; 措施论文; 《基层建设》2019年第14期论文;