沈國裕

廈門高誠建設監(jiān)理有限公司（361000）

靜壓管樁在某項目的實際應用

沈國裕

廈門高誠建設監(jiān)理有限公司（361000）

主要結(jié)合某工程實例，針對靜壓管樁施工要點進行分析與探討，重點針對復雜環(huán)境下靜壓管樁的施工技術(shù)進行探討，并提出一些常遇問題及控制辦法，以供實踐參考。

靜壓管樁;龍巖;應用；斷樁

0 前言

預應力管樁基礎的施工主要有兩種方法，一種為錘擊管樁，一種為靜壓管樁。錘擊管樁具有設備簡單、施工方便的優(yōu)點，但是對于樁的垂直度以及樁位偏差的控制不是十分精確，容易使樁頭破碎。相對而言，靜壓管樁具有較多的優(yōu)點，全液壓式壓樁機靜壓預制樁施工法是我國獨有的沉樁工法，對于樁的垂直度及樁位偏差的控制比較好，并且能夠在壓樁的過程中直接顯示壓力值，有利于對于單樁承載力的控制，但是樁機設備比較昂貴。近些年，隨著高層建筑在越來越多,靜壓管樁以其施工速度快、樁型造價低等優(yōu)點，得到了廣泛的應用。

1 工程概況

某工程建設項目總占地面積約為38公頃。

場地建筑的工程地質(zhì)條件為:素填土層，松散，強度不均勻，分布局限，不可做為擬建建筑物的基礎持力層。粉質(zhì)黏土層，軟塑～可塑，局部夾粉砂薄層，標貫擊數(shù)0.9～3.8擊，平均2.0擊，具中等～高壓縮性。分布普遍，強度低，厚度小，多位于凍層之上，不宜作為建筑物的基礎持力層。粉砂夾粉質(zhì)黏土層松散，夾粉質(zhì)黏土薄層，軟塑～可塑，標貫擊數(shù)1.8～13.2擊，平均4.4擊，中等～嚴重液化，分布不連續(xù)，不經(jīng)處理不可作為建筑物的基礎持力層。粉質(zhì)黏土粉砂互層，粉質(zhì)黏土軟塑，粉砂松散，標貫擊數(shù)0.4～7.6，平均1.9擊，具中等～高壓縮性，分布普遍，為軟弱土層，作為下臥層時應對其進行變形和強度驗算。粉砂夾粉質(zhì)黏土層，稍密，夾粉質(zhì)黏土薄層,軟塑～可塑,標貫擊數(shù)3.6～25.1擊，平均9.2擊，具輕微液化，分布不連續(xù)，埋藏較深，為一般地基土。粉質(zhì)黏土層，可塑，局部硬塑，標貫擊數(shù)2.8～19.6擊，平均5.8擊，具中等壓縮性，埋藏深，分布較普遍，為一般地基土，作為下臥層時應對其進行變形和強度驗算。粉質(zhì)黏土夾粉砂層，可塑，底部硬塑，夾粉砂，中密，標貫擊數(shù)4.9～36.4擊，平均12.0擊，強度較高，具中等壓縮性，埋藏深，為一般地基土。粉細砂層，中密～密實，標貫擊數(shù)10.5～130.2擊，平均56.8擊，分布普遍，為較好的基土及樁基礎持力層。

2 樁基礎設計

由于有淤泥質(zhì)土層的存在，若采用鉆孔灌注樁，比較容易造成塌孔，成樁比較困難。采用靜壓管樁可以大大節(jié)省工期，還可以節(jié)省造價。因此本工程采用預應力管樁基礎，其中除國際交流中心采用PHC－AB500(125)－39、主樓采用PHC－AB500(100)－27以外，其余單體均采用PHC－AB400(95)－27型管樁。樁數(shù)共計13 000余根。國際交流中心單樁豎向承載力特征值Ra=2000 kN,主樓單樁豎向承載力特征值Ra=970 kN，其余單體單樁豎向承載力特征值Ra=700 kN，樁頂標高為－2.450 m±0.000，相當于4.15 m。樁端持力層為粉細砂層。樁端進入持力層不小于800 mm。

3 樁基礎施工

1）施工現(xiàn)場準備

靜力壓樁對于地基承載力有著較高的要求，一般樁機自重以及配重要達到單樁承載力特征值的2.5倍左右，以保證壓樁過程中樁機不會翹起。因此在管樁施工前，應對場地進行平整，鋪設山皮石，滿足樁基行走和施工的要求。進行圖紙會審，確認圖紙無誤后方可施工。對進場的管樁進行檢驗，并認真作好記錄,對于不滿足要求的管樁應立即返廠。并對施工需要的其他工具，比如全站儀、棱鏡、電焊機等進行檢查。

2）測量放線

按照設計的點位，用全站儀采用絕對坐標對樁位進行放樣，并且對所放的軸線進行復核?？梢圆捎娩摼沓邔段贿M行加密，以節(jié)省工作量，放線的精度滿足施工要求。對于已經(jīng)確定的點位撒上白灰或者打上木樁。最后由專業(yè)監(jiān)理工程師進行點位的復核，確認無誤后方可進行管樁的施工。

3）吊樁壓樁

樁機通過履帶行走到已放好的點位后，起吊管樁。管樁通常采用兩點或三點起吊，起吊過程中要保證管樁受力均勻，平穩(wěn)，防止管樁斷裂。管樁對準樁位矯正以后，開始進行壓樁。壓樁過程中要注意控制沉樁的速度。沉樁速度不宜過快，以防止對地基土的擾動過大，造成底面隆起，影響相鄰樁的施工?？刂瞥翗秹毫χ禐閮杀兜某休d力特征值。在沉樁過程當中，要隨時用全站儀或經(jīng)緯儀校驗樁身的垂直度。施工宜采用隔一打一或隔二打一。

4）接樁

由于單根管樁最長樁長15米，因此一般施工前要進行現(xiàn)場配樁。接樁一般采用氣體保護焊進行焊接。焊接前要對樁頭進行清理，上下兩節(jié)樁對齊之后進行施焊，保證焊縫飽滿。焊縫經(jīng)過專業(yè)監(jiān)理工程師檢查并記錄以后方可繼續(xù)壓樁。

5）送樁

由于樁頂標高一般都在底面以下，因此最后還需要進行送樁。當樁頭離底面還有1 m左右時，加上定位板，送樁可以選用相同樁徑的管樁。送樁與壓樁間隔的時間不宜過長，以防止樁周土收到擾動后重新固結(jié)，增加送樁的難度。

4 樁基礎檢測

樁基礎的檢測主要包括低應變檢測樁身完整性以及樁身承載力的檢測兩部分。低應變檢測的樁數(shù)量應當滿足JGJ 106－2003中3.34條的規(guī)定:

1）柱下三樁或三樁以下的承臺抽檢樁數(shù)不得少于1根。

2）設計等級為甲級，或地質(zhì)條件復雜、成樁質(zhì)量可靠性較低的灌注樁，抽檢數(shù)量不應少于總樁數(shù)的30%，且不得少于20根。其他樁基工程的抽檢數(shù)量不應少于總樁數(shù)的20%，且不得少于10根。

圖1 PHC-AB400(95)-27管樁Q-S曲線

樁基單樁豎向承載力的檢測采用靜載試驗進行檢測，檢測數(shù)量為同一條件下不應少于3根，且不宜少于總樁數(shù)的1%。當工程樁總數(shù)在50根以下時，不應少于2根。施工結(jié)束以后對于現(xiàn)場管樁按照要求進行了靜載檢測，檢測結(jié)果均滿足要求，PHC－AB400(95)－27管樁Q－S曲線見圖1。

根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94－2008)5.3.5規(guī)定:當根據(jù)土的物理指標與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗關(guān)系確定單樁豎向承載力標準值時，宜按按公式(1)進行估算:

式中:qsik——樁側(cè)第i層土的極限側(cè)阻力標準值；ppk——極限端阻力標準值；u——樁身周長；li——樁周第i層土的厚度；Ap——樁端面積。

以PHC－AB400(95)－27為例，根據(jù)各層巖土地基承載力特征值（見表1），可以估算出管樁的單樁豎向極限承載力標準值為:

Quk=π×0.4×(13×2+14×13+16×5+22×2+23×3+ 40×2)+2 800×π×(0.22－0.152)=830.42 kN

對于PHC－AB400(95)－27型管樁設計要求的單樁豎向承載力特征值為:Ra=700 kN，而通過規(guī)范計算的單樁豎向承載力標準值為830.42 kN,大于設計值，能夠滿足設計的要求。

5 靜壓管樁常遇問題及控制辦法

5.1 樁身斷裂控制

該工程在沉樁過程中,樁身突然傾斜錯位。當樁端處土質(zhì)條件沒有特殊變化，而貫入度逐漸增大或突然增大，這時可能是樁身發(fā)生斷裂（見圖2）。本工程在實際操作中就遇到這種情況。

圖2 段樁示意圖

控制辦法:

表1 各層巖土地基承載力特征值一覽表

1）施工前應將樁位下的障礙物清理干凈，必要時對每個樁位進行釬探了解；

2）在穩(wěn)樁過程中,如發(fā)現(xiàn)樁不垂直應及時糾正，樁壓入一定深度后發(fā)生嚴重傾斜時，不得采用移機架的方法來校正；

3）樁在堆放、吊運過程中，應嚴格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，發(fā)現(xiàn)樁開裂超過有關(guān)規(guī)定時不得使用。

5.2 沉樁達不到設計要求的控制

管樁設計時是以最終貫入度和最終樁長為施工的最終控制。一般情況下，以一種控制標準為主，以另一種控制標準為參考，有時沉樁達不到設計的最終控制要求。

控制辦法:

1）詳細探明工程地質(zhì)情況，必要時應補勘，合理選擇施工機械、施工方法及壓樁順序；

2）防止樁身斷裂。

5.3 樁頂位移控制

沉樁時,相鄰的樁產(chǎn)生橫向位移或樁身上浮?？刂妻k法:

1）采取降水或排水措施；

2）采取先開挖基坑后壓樁的措施。

5.4 接樁處松脫開裂的控制

沉樁時接樁處出現(xiàn)松脫開裂現(xiàn)象。