1. 原理
- 预制桩加固地基主要是利用预制桩（如预制混凝土桩、预制钢桩等）将建筑物的荷载传递到更深、承载能力更强的土层中。预制桩通过打入、静压等方式进入地基，桩身与周围土体产生摩擦力，桩端作用在持力层上，从而分担和减小地基土所承受的压力，达到加固地基、控制沉降的目的。
2. 适用情况
- 软土地基：在软土（如淤泥、淤泥质土等）地区，地基承载力低，容易产生较大沉降。预制桩可以穿透软土层，将荷载传递到下面的硬土层，有效减少建筑物的沉降。
- 既有建筑物地基加固：对于已经出现沉降问题的建筑物，采用预制桩加固地基是一种有效的补救措施。例如，当建筑物因相邻工程施工（如基坑开挖）导致地基沉降时，可以在建筑物基础周边打入预制桩来控制沉降。
- 对沉降要求严格的建筑：像精密仪器厂房、高层建筑等对沉降要求严格的建筑物，预制桩能够提供稳定的承载基础，满足建筑物的使用要求。
3. 预制桩类型选择
- 预制混凝土桩：
- 优点：材料成本相对较低，耐久性好，可制作成各种形状和尺寸。例如，预应力混凝土管桩，其空心结构可以减轻自重，便于运输和施工，且桩身强度高。
- 缺点：自重较大，在软弱地基中施工时可能会产生挤土效应，影响周围土体结构。
- 预制钢桩：
- 优点：强度高，贯入能力强，能够承受较大的竖向和水平荷载。在复杂地质条件下，如遇到硬夹层或密实砂层时，钢桩更容易打入。而且钢桩的截面尺寸较小，对施工空间的要求相对较低。
- 缺点：材料成本较高，耐腐蚀性差，需要采取防腐措施，如涂漆、包裹防腐材料等。
4. 施工步骤
- 施工准备：
- 场地平整：清理施工场地，确保场地平整，便于预制桩的运输和施工设备的停放。
- 桩位放线：根据设计要求，在地基上准确地放出桩位，桩位偏差应符合相关标准，一般控制在一定范围内（如群桩基础中，桩位偏差不超过100mm）。
- 材料和设备准备：准备好预制桩，检查桩的质量，包括桩的尺寸、强度、外观等。同时，准备好打桩设备（如柴油锤桩机、静压桩机等），并进行调试。
- 打桩或压桩：
- 打桩（以柴油锤桩机为例）：将预制桩吊至桩位，对准桩位中心，利用柴油锤桩机的桩锤将桩打入地基。在打桩过程中，要控制桩的垂直度，一般垂直度偏差不超过1%。桩锤的落距应根据桩的类型、地质条件等因素进行控制，避免桩身损坏。同时，要记录桩的入土深度和打桩过程中的贯入度等数据。
- 压桩（以静压桩机为例）：通过静压桩机的夹具将预制桩夹紧，利用桩机自身的重量和液压系统施加压力，将桩逐节压入土中。压桩过程中同样要注意桩的垂直度，并且要根据设计压力和桩的承载力要求控制压桩力。
- 接桩（如有需要）：
- 当预制桩的长度不够时，需要进行接桩。接桩的方法有焊接、法兰连接、硫磺胶泥锚接等。焊接接桩时，要保证焊缝质量，焊缝饱满、连续，无气孔、夹渣等缺陷；法兰连接要确保法兰盘的平整度和连接螺栓的拧紧程度；硫磺胶泥锚接要保证胶泥的质量和锚筋的锚固长度。
- 截桩（如有需要）：
- 当桩顶标高高于设计标高时，需要进行截桩。截桩可采用锯桩器、风镐等工具，截桩后桩顶应平整，并且要保证桩顶嵌入承台的长度符合设计要求。
- 质量检测：
- 桩身完整性检测：采用低应变法、高应变法等方法检测桩身完整性，检查桩身是否存在裂缝、断桩等缺陷。低应变法适用于检测桩身的浅部缺陷，高应变法还可以同时检测桩的承载力。
- 单桩竖向抗压承载力检测：通过静载试验检测单桩竖向抗压承载力，试验桩的数量和加载方式应符合相关标准。静载试验可以准确地确定桩的实际承载力是否满足设计要求。
5. 质量控制要点
- 桩的质量：预制桩的制作质量是关键，要严格控制桩的原材料质量、混凝土（或钢材）的配合比、制作工艺等，确保桩的强度、尺寸等符合设计要求。
- 施工过程控制：在施工过程中，要严格控制打桩或压桩的速度、垂直度、桩位偏差等参数。同时，对于接桩和截桩等关键工序，要加强质量检查。
- 环境影响控制：如采用打桩方式，要注意控制打桩产生的振动和噪声对周围环境的影响。对于挤土效应，可采取预钻孔、设置排水砂井等措施来减轻其对周围土体的影响。