傳統打樁設備主要分為振動和沖擊兩種類型，常見的有電動振動錘、液壓振動錘、落錘打樁機、汽錘打樁機等，而靜壓植樁機應用了與傳統打樁機完全不同的貫入機理，其原理是通過夾住數根已經植入地下的樁，利用拔出阻力作為反力，同時利用靜荷載將下一根樁壓入地下。該工法實現了小型化設備同樣可以發揮強大壓入能力的目的，經過數年發展，該工藝已成功應用在包括我國在內的多個國家的工程項目中。

▲ 靜壓植樁機壓入機理

根據不同地質條件可選擇不同的植樁壓入工法，對于標準貫入較小的軟弱土層可采用“單獨壓入法”，對于標準貫入較大的地層，則采用“高壓水刀并用壓入”，對于N值大于50的堅硬地質，可采用邊鉆掘邊壓入的“除芯壓入”工法或“預掘壓入”工法。

▲ 不同壓入工法施工示意圖

本文著重介紹在堅硬地質條件下靜壓植樁機的壓入工藝，堅硬地質又以標準貫入數值75為界，可分為“除芯壓入”工法和“預掘壓入”工法。

 ▲ 除芯壓入對應地質情況

根據“除芯理論”，首先用螺旋鉆進行最小限度的鉆掘，使地下處于空心狀態，然后在拔出螺旋鉆的同時壓入鋼板樁。該工法排土量少，不會破壞周邊地基，從而實現構筑具有極強支持力的完成樁。  

▲ “除芯壓入”工法示意圖

針對巖層施工，傳統引孔工藝一般先對巖層進行較大直徑的預掘，然后在孔內回填砂，最后將樁打入。但是，這樣會花費較多的費用并延長工期。而靜壓植樁機可實現使用一臺設備對巖層進行最小限度的預掘并將樁壓入，施工效率更高。并且，預掘是以完成樁的鎖口為導標，所以可實現高精度的鉆掘。

▲“預掘壓入”工法示意圖

“預掘壓入”比“除芯壓入”更能適應較硬地質，但針對碎石土地層，基于螺旋除芯理論的壓入工法均有最大礫徑小于20cm的要求。

1.靜壓植樁機壓入工法案例的工程概況：

東西城市軸線沱江大道某大橋項目位于四川省簡陽市石橋鎮，為主跨280m的空間雙索面單塔斜拉橋。大橋主墩采用25根直徑3.0m的群樁基礎，樁基橫橋向5排，樁間距7.5m，縱橋向5排，樁間距6m。承臺為矩形，高5m，平面尺寸36m×30m。

大橋主墩位于沱江北岸側，承臺范圍一半在岸上，一半在水中。為保證主墩基礎連續施工，在非汛期對主墩基礎施工場地進行筑島，形成主塔基礎施工全陸地作業條件。

2.靜壓植樁機壓入工法案例中的鋼圍堰設計：

圍堰設計采用SP-IVw型（600×210）拉森鋼板樁，樁長18m。底層、中層圈梁型號為2HN1000×300，底層、中層內支撐采用鋼管，頂層圈梁型號為2HN700×300，頂層內支撐采用鋼管。圍堰范圍內土層主要有砂層、卵石層及中風化砂巖、泥巖，設計斷面圖如下：

▲ 19#主墩鋼圍堰設計圖

該橋主墩承臺鋼板樁圍堰由我司承接施工，項目采用日本技研株式會社研制的全新一代機型F201A靜壓植樁機，該機型同時具備單獨壓入、水刀并用壓入及預掘壓入3種施工工況，大大提高了項目施工效率。

3.靜壓植樁機壓入法案例的施工介紹：

根據現場地質情況，鋼板樁底部進入稍密卵石層及中風化砂巖9m，需采用F201A靜壓植樁機的除芯壓入或預掘壓入工法。根據現場試樁情況，大部分地層可直接采用“除芯工法”直接進行巖層破碎和壓入，無法壓入的則先進行預掘然后替換成除芯壓入鉆頭進行鋼板樁的壓入。

傳統的旋挖引孔工藝針對卵石地層需采用全護筒跟進法，鉆進后回填砂土再拔除護筒，最后依靠機械手或振動錘進行振動沉樁。該工法面臨護筒下沉、拔起困難同時要處理大量鉆渣及準備大量回填的砂土。而靜壓植樁機施工不僅能克服該類堅硬地層，而且鉆掘被控制在最小限度范圍內，排土量少，不會擾亂周邊地層，可迅速構筑強大支持力的完成樁，同時縮短工期、節約成本。除芯壓入施工見下圖：

▲ 配合螺旋鉆進行鋼板樁壓入

當每打入2~3根鋼板樁后需進行夾板前移，整個前移過程僅需2~3分鐘即可完成：

▲ 夾板前移

針對需要先進行預掘的地層，施工過程中涉及到鉆頭替換，及預掘到底后提出預掘鉆頭替換成壓入鉆頭，然后直接壓入鋼板樁，整個替換過程僅需15分鐘，施工高效。

目前該工法已成功應用于多個堅硬地質條件下的橋梁承臺鋼圍堰中，隨著社會的進步及工藝要求的提高，該工法應用前景將更加廣闊。