史 華 偉

(太原市城市規(guī)劃設計研究院，山西 太原　030002)

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談灌注樁施工前試樁的重要性

史 華 偉

(太原市城市規(guī)劃設計研究院，山西 太原030002)

結合工程實例，針對灌注樁驗樁結果達不到要求的問題，對驗樁結果與計算結果進行了對比，并闡述了分析驗樁結果的方法，指出灌注樁施工前進行試樁，有利于降低工程投資，保證工程質量。

灌注樁，試樁，樁基，承載力

筆者近幾年設計工作中經(jīng)歷的灌注樁驗樁結果不滿足要求的情況有增多趨勢。對工程質量及成本產生了不同程度的影響。究其原因，不按程序開展工作及思想的麻痹占很大因素。業(yè)界普遍認為這種樁型比較成熟，施工經(jīng)驗豐富，施工質量容易保證，參與各方放松了警惕，大多取消了施工前設計試樁這個環(huán)節(jié)。下面結合工程實例說明灌注樁試驗值與計算值之間存在較大差異，通過試樁結果來反向確定設計參數(shù)，才能為工程設計提供可靠依據(jù)。

1　工程概況

某高層住宅樓，位于太原市小店區(qū)，抗震設防烈度為8度，設計基本地震加速度值為0.20g，設計地震分組為第一組。建筑面積26 801.60 m2，地上34層，地下3層，結構總高度98.900 m。結構類型為鋼筋混凝土抗震墻結構，基礎為鋼筋混凝土灌注樁樁基礎，布樁方式為墻下布置。鋼筋混凝土灌注樁采用樁底、樁側復式后注漿，樁身直徑700 mm，總樁數(shù)為151根，其中試樁4根，錨樁16根。工程樁有效樁長25 m，單樁豎向抗壓承載力特征值要求達到3 600 kN；試樁有效樁長28 m，試樁單樁豎向極限承載力特征值要求達到7 900 kN，設計樁端持力層為第⑧層粗礫砂層；設計試樁樁頂高程為781.30 m，樁端高程為753.30 m?；鶚妒┕で拔催M行試樁，基樁施工完畢后在設計試樁位置進行試樁，試樁結果不滿足設計要求。

2　場地工程地質條件

3　試樁檢驗結果

山西某建筑工程檢測有限公司對該工程基樁進行了檢測，檢測結果見表2。

單樁豎向抗壓靜載試驗采用錨樁反力裝置，根據(jù)試驗結果可知：試樁0003單樁豎向抗壓承載力達到了設計值7 900 kN；試樁0002加載至7 110 kN時，相應沉降量21.68 mm，西側兩根錨樁均有被拔起松動跡象，且拔起量超出規(guī)范允許值，單樁豎向抗壓承載力取7 110 kN，小于設計值7 900 kN；試樁0004加載至6 320 kN時，相應沉降量32.83 mm，加載至7 110 kN時，Q—s曲線為緩變形，s—lgt曲線尾部出現(xiàn)明顯向下彎曲，相應沉降量62.11 mm，終止加載，單樁豎向抗壓承載力取6 320 kN，小于設計值7 900 kN；試樁0001加載至5 530 kN時，相應沉降量17.41 mm，加載至6 320 kN時，Q—s曲線為陡降型，s—lgt曲線尾部出現(xiàn)明顯向下彎曲，相應沉降量50.18 mm，終止加載，單樁豎向抗壓承載力取5 530 kN，小于設計值7 900 kN；對試樁0001進行取芯檢測，芯樣完整，基樁完整性較好，截取混凝土抗壓芯樣試件進行抗壓強度檢測，抗壓強度范圍為41.7 MPa～47.6 MPa。四組試樁平均極限荷載值為6 715 kN，極差為2 370 kN,極差超過平均值的30%，因此去掉最高值7 900 kN，重新評估剩余三組試樁的單樁豎向抗壓極限承載力，剩余三組試樁平均值為6 320 kN，極差為1 580 kN，極差為平均值的25%，符合規(guī)范要求中極差不超過平均值的30%。綜合分析判定：試樁的單樁豎向抗壓極限承載力統(tǒng)計值為6 320 kN，單樁豎向抗壓承載力特征值為3 160 kN。試樁結果單樁豎向抗壓承載力特征值不滿足設計要求。

表1　場地地層分層表

表2　試樁檢測結果

4　分析方法及步驟

1)復核持力層是否滿足要求。灌注樁樁端設計高程為753.30 m，樁端持力層為第⑧層粗礫砂層，該層層頂高程為756.37 m～755.20 m，層底高程為753.07 m～749.50 m，樁的極限端阻力標準值1 800 kPa；持力層下一層第⑨層粉質粘土層樁的極限端阻力標準值780 kPa，為軟弱下臥層。復核所選持力層是否滿足《建筑樁基技術規(guī)范》要求，初步分析，作為持力層的第⑧層粗礫砂層，樁端全斷面進入該層的深度為1.90 m～3.07 m，不小于1d，滿足《建筑樁基技術規(guī)范》要求；存在軟弱下臥層，樁端以下硬持力層厚度不宜小于3d，實際為0.23 m～3.80 m，有部分不滿足《建筑樁基技術規(guī)范》要求。對樁端以下硬持力層厚度不符合規(guī)范要求的試樁，在驗算時樁的極限端阻力標準值按軟弱下臥層取值。

2)對試樁錨樁進行計算分析。根據(jù)距試樁樁位最近的鉆孔地層資料，分別計算每個試樁的單樁豎向抗壓承載力特征值及分析持力層是否滿足要求。設計參數(shù)：干作業(yè)成孔后注漿灌注樁，采用樁端樁側復合注漿，樁身直徑d=700 mm，樁身長度L=28.00 m，樁頂標高781.30 m,鉆孔灌注樁極限側阻力與極限端阻力標準值見表3。

表3　鉆孔灌注樁極限側阻力與極限端阻力標準值

依據(jù)規(guī)范要求，干作業(yè)成孔樁，端阻力增強系數(shù)需乘折減系數(shù)，粉土取0.6，砂土和碎石土取0.8。本工程樁端未進入第⑨層，考慮第⑧層注漿有利因素，所以樁端阻力按第⑨層取值時不乘折減系數(shù)。各試樁計算值與試驗值對比情況見表4。

0002試樁專用錨樁計算值，采用0002試樁地層，依據(jù)《建筑樁基技術規(guī)范》計算如下：

Tuk=∑λiqsikμili

(1)

N≤fyAs

(2)

式(1)計算錨樁抗拔極限承載力標準值Tuk=4 390 kN,式(2)計算錨樁樁頂軸向拉力設計值N=2 060 kN,錨樁試驗值為N=1 777 kN。

通過計算結果與試驗結果比對，0002試樁與0003試樁試驗值均大于計算值；0004試樁試驗值較計算值小9.8%，較接近；0001試樁試驗值較計算值小29.9%，相差較大；錨樁試驗值較計算值小13.7%。試驗結果的離散性較大。

3)對不合格樁的現(xiàn)場檢測。核查樁身完整性檢測結果，根據(jù)低應變曲線分析樁身質量；查看施工記錄，對注漿時間、注漿壓力及注漿量與理論值進行比對，看是否有異常情況；進行樁身鉆芯取樣，檢測樁身強度及樁端沉渣及注漿情況；進行樁周土層鉆孔取樣，復核土層分布及持力層底標高，并進行驗算，與試驗值進行比對。

表4　試樁計算值與試驗值比對表

4)制定可行的補救措施。通過分析檢測，結合施工工藝及方法，給設計提供可靠的設計參數(shù)。按照新的設計參數(shù)對原有工程樁進行驗算，結合驗樁報告得出可采用的單樁豎向承載力特征值。

結合上部結構在基礎的荷載分布情況確定需增加的樁基最小數(shù)量，并結合已有樁進行補樁，按新的樁位基礎及上部結構重新進行設計。

5　結語

結果表明，按理論參數(shù)提出的設計值，在實際工程中難以保證按理想狀況達到設計要求，有必要進行施工前設計試樁。合格的施工前試樁可以保留為工程樁。根據(jù)地質報告及當?shù)亟?jīng)驗，選定樁型及單樁豎向承載力特征值的目的：一是進一步確定所選樁型的施工可行性，避免樁機全面進場后發(fā)現(xiàn)該樁型不適合本場地施工或發(fā)現(xiàn)樁承載力遠小于地質報告提供的計算值，此時再改樁型就會拖延工期且增加費用。二是根據(jù)單樁豎向靜荷載試驗確定單樁豎向承載力特征值。由于地質報告提供的數(shù)值往往是經(jīng)驗值，所以可以根據(jù)靜載報告提供的樁承載力，反算地層參數(shù)，按試樁參數(shù)確定樁數(shù)。

因場地條件復雜，參建人員素質高低不一，每個工程都有自己的特殊性，所以進行工程前設計試樁是保證工程質量，節(jié)約投資的重要環(huán)節(jié)。

[1]JGJ 94—2008，建筑樁基技術規(guī)范[S].

[2]JGJ 106—2003，建筑基樁檢測技術規(guī)范[S].

[3]吳群昌.西安地區(qū)鋼筋混凝土鉆孔灌注樁試樁試驗研究[J].城市勘測，2014(8):172-173.

Discussion on the importance of bored pile test pile before construction

Shi Huawei

(TaiyuanUrbanPlanning&DesignInstitute,Taiyuan030002,China)

Combining with the engineering practice, according to the problems the bored pile test pile results not up to the requirements, this paper compared the test pile results with the calculation results, and elaborated the method analysis on the test pile results, pointed out that test pile before bored pile construction, to reduce the engineering investment, ensured the engineering quality.

bored pile, test pile, pile foundation, bearing capacity

1009-6825(2016)21-0082-02

2016-05-18

史華偉(1978- )，男，工程師

TU473.1

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