楊會娟 劉麗偉

摘 要：隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，城市中各類高層建筑拔地而起，作為高層的基礎(chǔ)部分往往在整個建筑物投資中占據(jù)了很大的比例。而高層基礎(chǔ)往往采用樁基礎(chǔ)，因此，如何選擇合理的樁基礎(chǔ)形式，對于保證安全，節(jié)約投資、降低造價起著舉足輕重的作用。這就要求我們設(shè)計人員對每個建筑物的勘察報告進行仔細分析，選擇一個最優(yōu)化的基礎(chǔ)方案。筆者就樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計進行分析。

關(guān)鍵詞：樁基；結(jié)構(gòu)設(shè)計；工程

樁基是一種歷史悠久且應(yīng)用廣泛的基礎(chǔ)形式，常用于豎向荷載大而集中或受大面積地面荷載影響的結(jié)構(gòu)以及在沉降方面有較高要求的建筑物的基礎(chǔ)。樁基工程是土建工程最重要的組成部分之一，其重要性不容置疑。

1 樁基設(shè)計中靜載荷的試驗

在樁基設(shè)計中，靜載荷試驗占有重要地位。在如今樁基礎(chǔ)設(shè)計過程中，容易受到時間的限制。樁基礎(chǔ)設(shè)計靜載荷試驗中，首先要根據(jù)地質(zhì)報告的參數(shù)確定單樁承載能力設(shè)計值，之后再根據(jù)這個設(shè)計值進行樁基礎(chǔ)設(shè)計施工，等到施工結(jié)束后挑選樁進行靜載荷試驗。這個過程具有不科學(xué)性，如果試驗結(jié)果符合要求那么就可以完成任務(wù)，如果結(jié)果不滿足估計值，就會產(chǎn)生極大的不便。因為施工已經(jīng)完成進行修正和補樁也比較困難，同時因為地質(zhì)報告對施工也會產(chǎn)生數(shù)值的出入，造成影響。這里主要有兩個問題，一是根據(jù)地質(zhì)報告提供的樁周摩擦力標準值及樁端土承載力標準值由規(guī)范計算的場區(qū)單樁承載力標準值，這是一個經(jīng)驗數(shù)值，不宜直接采用。通過對各類樁基礎(chǔ)檢測，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)樁的實際承載力相對于計算值普遍偏高，有些甚至差距很大，因此，如果根據(jù)試驗要求，按照試樁的實際承載力比估計的承載力來設(shè)計樁基礎(chǔ)將會產(chǎn)生更大的經(jīng)濟效益。二是當(dāng)場地不均勻或地質(zhì)報告數(shù)值有偏差的情況下，不進行試樁而直接按地質(zhì)報告進行工程樁施工將給施工帶來巨大的困難且造成不必要的浪費。如果在設(shè)計中，采用靜力壓樁，那么在實際施工中要求每根樁都要壓到要求的深度，因此就要提高樁身的強度，為了滿足這一點，對每根樁都采用劈樁，這就在時間和資金上造成了浪費。因此，樁基礎(chǔ)設(shè)計過程中，靜載荷試驗是十分重要的步驟。因為靜載荷試驗工作質(zhì)量直接影響到樁基形式、樁規(guī)格和樁入土深度的確定，同時也對施工難易有密切影響。通過科學(xué)試驗，取得準確數(shù)據(jù)，能使設(shè)計方案更加合理、可行和經(jīng)濟，遠遠超過縮短工期所獲得的效益。

2 樁基設(shè)計中樁型、樁長的設(shè)計

樁基設(shè)計中樁型和樁長的選擇對于樁基礎(chǔ)設(shè)計十分重要，科學(xué)合理的選擇樁型、樁基能夠產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。舉個例子，在一次住宅設(shè)計中，由于時間緊迫，甲方要求采用D400的預(yù)應(yīng)力管樁，又根據(jù)地質(zhì)報告資料顯示，將樁長定為16m，單樁承載力極限標準值為800kN，預(yù)算基礎(chǔ)部分造價約為150元/m2，根據(jù)經(jīng)驗，預(yù)算偏高。因此，經(jīng)筆者考場當(dāng)?shù)厍闆r，了解當(dāng)?shù)卦O(shè)計經(jīng)驗后，最終決定設(shè)計樁長不變，將樁型改為300×300的預(yù)制鋼筋混凝土小方樁，單樁承載力極限標準值為650kN，而當(dāng)?shù)仡A(yù)制小方樁的施工價位價錢比較低，整個基礎(chǔ)造價降低很多且符合本項工程的要求。因此節(jié)約了施工成本。綜合這個例子，可見合理選擇樁型對工程的造價影響很大。再則樁長的選擇也對于樁基設(shè)計結(jié)果有重要的影響，同樣進行舉例說明，筆者在某一小區(qū)高層設(shè)計中，采用樁筏基礎(chǔ)形式，根據(jù)地質(zhì)勘查報告，選擇D400預(yù)應(yīng)力管樁，可選擇的樁長有兩種，一種是樁長20m，單樁承載力特征值800kN，另一種是樁長30m，單樁承載力特征值1000kN。如果在設(shè)計中采用20m樁，將需要300根，如果選擇30m樁，需要200根。兩種方案工程樁延米數(shù)量相當(dāng)，但是筏板設(shè)計不同，用20m樁為滿樘布樁，所需筏板厚約為1100mm，而采用30m樁為墻下布樁，筏板厚可減至800mm，具有明顯的經(jīng)濟效益。因此，設(shè)計樁基礎(chǔ)時，要準備多種樁型和樁長的樁以供選擇，對方案進行預(yù)算成本的比較，選擇既能滿足工程要求又具有很好的經(jīng)濟效益的方案。

3 土建工程中的控制與處理

在土建工程中，樁基施工中要嚴格控制樁的偏差，尤其是是對于承臺樁及條形樁，樁位的偏差都將產(chǎn)生很大的附加內(nèi)力，而使基礎(chǔ)設(shè)計處于不安全狀態(tài)，對施工結(jié)果產(chǎn)生影響。在樁基偏差控制上，我們主要注意的有兩點，樁基的豎向偏差與樁位的水平偏差。在樁基偏差控制中，根據(jù)JGJ94-2008我們通常要將樁頂標高的偏差控制規(guī)范要求范圍之內(nèi)，但是在實際施工中，偏差這么大將引起繁重的引起繁重的施工任務(wù)或者出現(xiàn)損失，當(dāng)樁頂標高高于設(shè)計標高，則需要劈樁，特別對于預(yù)應(yīng)力管樁等空心樁來說，樁頂有樁帽劈樁，在實際操作過程中困難又不經(jīng)濟。因此，要求設(shè)計人員在實際施工中，要盡可能讓工程樁標高與設(shè)計相符，尤其是要考慮到施工過程中樁卸載后的回降量，如果不注意到回降量，施工后的樁基很可能高于設(shè)計標高。設(shè)計人員在設(shè)計過程中，要考慮到施工誤差，筆者根據(jù)往年經(jīng)驗，建議考慮2mm偏差，這樣可以做到避免劈樁，也具有較好的可操作性，避免了工作量大，浪費時間和資金。根據(jù)JGJ94-2008規(guī)范規(guī)定的樁位的偏差，在施工過程中，應(yīng)嚴格控制樁位偏差在規(guī)范范圍之內(nèi)。不同的人群會有不同的理解，這就要求我們在設(shè)計過程中最好明確樁位偏差的執(zhí)行標準。此外，對于直徑比較小的樁，要對樁位偏差進行嚴格控制。當(dāng)樁位偏差滿足設(shè)計要求時，代表了樁基礎(chǔ)本身是合格的，但是在實際施工中是否不會產(chǎn)生承臺整體偏心或者高度損失等不確定性，還要在實際施工中不斷進行試驗和調(diào)整，對于樁偏心我們可以采取增加承臺剛度或加大拉梁剛度、配筋來解決，這在實際工程中需針對具體情況相應(yīng)處理。在實際施工中，還可能出現(xiàn)特殊情況，對于特殊情況要進行特殊處理。如果發(fā)生撞擊達到其極限承載力而無法壓至設(shè)計標高的情況時，可能有兩點原因。一點是地質(zhì)勘查報告發(fā)生失誤，因此首先要對地質(zhì)勘查報告進行優(yōu)先檢查。如果勘查報告無誤，則可能是由于土層本身原因，譬如說飽和砂土產(chǎn)生的孔隙水壓力使樁基根本無法壓入，這就需要我們從施工措施上去解決。一般采用跳打的方法，將前面施工的樁產(chǎn)生水壓力敲散，再進行下一根樁的施工。對于靜力樁來說，要有足夠的施工機械，以防止出現(xiàn)抬機現(xiàn)象，另外可以采取引孔地位方法，通過在管樁的底部設(shè)置排水孔等相關(guān)有效措施，目的是盡量減少空隙水壓力。當(dāng)然，在壓樁時，工作人員必須注意壓樁力的控制。通常情況下，要保證壓樁力控制在樁身極限強度范圍以內(nèi)，并且在實際施工中且應(yīng)注意壓樁擠土作用對周邊建筑物的影響。在工程施工上，還有很多問題。我們要求技術(shù)人員在施工時，要嚴格按照規(guī)范標準進行相關(guān)的工作，不可隨意按照自己的意愿更改或者刪除設(shè)計內(nèi)容。在施工過程中，不得偷工減料，施工工藝的選擇上要嚴格按照工程施工標準。在工程施工中，工程技術(shù)人員要一絲不茍的處理遇到的問題，從而保證合理的運用，達到相應(yīng)的工程技術(shù)標準。在施工之前還要注意相應(yīng)的準備工作。施工準備工作是施工的基礎(chǔ)和前提，只有準備的完好充分，才能夠保證工程在施工過程中有序無誤的進行。

4 結(jié) 語

我國經(jīng)濟發(fā)展迅速，高層建筑已經(jīng)是城市的必然趨勢，因此作為高層基礎(chǔ)部分的樁基礎(chǔ)就在土建工程中占有重要的地位。如何選擇樁基礎(chǔ)的樁型和樁長對于保證安全，節(jié)約投資，降低造價起著重要的作用。因此，在實際設(shè)計中，要注意靜載荷試驗的科學(xué)合理性以及樁型、樁長的合理選擇。

參考文獻

[1]劉蘇.成層地基中基樁沉降計算的非線性分析[D].湖南大學(xué)，2013.