彭志峰

（廣東建筑藝術(shù)設(shè)計(jì)院有限公司， 福建 廈門(mén) 361015）

0 引言

受限于現(xiàn)有的勘查技術(shù)水平及地質(zhì)土層深埋地下的隱蔽性、不均勻性，基礎(chǔ)工程施工中時(shí)常出現(xiàn)設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)施工不吻合的情況。設(shè)計(jì)人員在遵循技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量的總則下，對(duì)工程原設(shè)計(jì)做出現(xiàn)適當(dāng)調(diào)整，甚至是顛覆性調(diào)整，也是常見(jiàn)的。下面通過(guò)一個(gè)真實(shí)工程案例來(lái)介紹當(dāng)樁基工程有效樁長(zhǎng)、單樁承載力不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求時(shí)，是如何通過(guò)設(shè)計(jì)調(diào)整來(lái)保質(zhì)保量保工期的。

1 工程概況

本工程位于云南省沾益區(qū)，地上22 層，地下一層，基礎(chǔ)采用PHC500 靜壓預(yù)應(yīng)力管樁。主樓有效設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)約38 米，設(shè)計(jì)單樁承載力特征值為1800KN，為摩擦樁；樁端持力層均為④層粉土；承臺(tái)底土層為②層黏土或②1層粉質(zhì)黏土，天然地基承載力特征值分別為140KPa、90KPa。

本工程土層具體分布如下：

第①層 耕植土：褐灰、褐黃色，濕，松散，由粘性土混植物根系組成，層厚0.20～0.70m。

第①1層 素填土：灰褐、褐黃色，稍濕，松散，主要有黏性土組成，新近填土，堆積時(shí)間小于1 年，層厚0.80～2.00m。

第②層 黏土：褐紅色，可塑狀，濕，不均勻夾②1層粉質(zhì)黏土，層厚0.50～15.1m。

第②1層 粉質(zhì)黏土：褐灰、褐紅色，很濕，軟塑狀，局部流塑狀，層厚0.60～12.20m。

第③層 粉質(zhì)黏土：淺灰~灰黑色，軟塑狀，很濕，部分為黏土，層厚0.90～7.60m。

第④層 粉土：深灰、灰褐色，飽和，中密狀為主，部分相變?yōu)榉凵埃瑢雍?.50～24.00m。

第④1層 礫砂：灰褐、灰黑色，中密~密實(shí)狀，飽和，呈透鏡狀?yuàn)A于④層粉土中，層厚0.40～7.40m。

第④2層：粉質(zhì)黏土：灰褐色、灰黑色，可塑狀，濕，本層呈透鏡狀、似層狀?yuàn)A于④層粉土中，層厚0.40～14.00m。

第⑤層 粉土：灰黑、褐紅色，飽和，中密狀，不均勻夾姜結(jié)石（5~15cm），呈塊狀，短柱狀，及未完全炭化朽木，層厚1.00～21.80m。

第⑤1層 粉質(zhì)黏土：深灰、灰藍(lán)色，可塑狀，濕，呈透鏡狀?yuàn)A于⑤層粉土中，揭露層厚0.60～5.20m。

⑤2層 粗砂：灰褐、滲水色，中密~密實(shí)狀，飽和，呈透鏡狀?yuàn)A于⑤層粉土中，層厚1.50～4.60m。

本工程較具代表性的土層剖面如圖一。

本工程原設(shè)計(jì)樁基布置圖如圖二。

圖二 原設(shè)計(jì)樁基平面布置圖

2 基樁問(wèn)題及問(wèn)題分析

樁基施工初期施工方就發(fā)現(xiàn)部分基樁有效樁長(zhǎng)僅到13 米~17 米壓樁力就達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，有效樁長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，并向甲方匯報(bào)。甲方也及時(shí)召開(kāi)了第一次樁基問(wèn)題分析會(huì)議。會(huì)上各方根據(jù)施工有效樁長(zhǎng)結(jié)合地勘詳勘初步判斷，基樁是打在了④1層礫砂層或⑤2層粗砂層呈透鏡狀的夾層上，由于這兩個(gè)土層密實(shí)度大摩擦力大，靜壓樁不易壓透。根據(jù)初步判斷原因各方同意采用“引孔21 米，孔徑400mm；當(dāng)引孔后有效樁長(zhǎng)還達(dá)不到設(shè)計(jì)樁的，將壓樁力極限值提高到4000KN”的處理方案。

拿到處理方案后，由于時(shí)間周期緊，施工方大面積鋪開(kāi)加班加點(diǎn)打樁。在監(jiān)督不及時(shí)不到位的情況下，又帶來(lái)了如下問(wèn)題：

（1）部分主樓基樁基本打完，施工單位認(rèn)為滿(mǎn)足處理方案即可，從而忽視了基樁有效樁長(zhǎng)依然不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的問(wèn)題，所有樁有效樁長(zhǎng)均不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求；

（2）部分基樁引孔21 米，實(shí)際有效樁長(zhǎng)才15 米左右，形成了吊腳樁問(wèn)題；

（3）根據(jù)施工記錄許多樁施工壓樁極限承載力不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，據(jù)說(shuō)施工單位在甲方某技術(shù)人員指導(dǎo)下試打了一根21 米的樁，壓樁時(shí)壓樁極限承載力也不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，但5 天后復(fù)打，能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，之后施工單位就按這標(biāo)準(zhǔn)施工當(dāng)有效樁長(zhǎng)達(dá)21 米時(shí)，只控樁長(zhǎng)不控壓樁力；

（4）施工時(shí)未帶樁靴，端阻極限承載力與設(shè)計(jì)不相符；針對(duì)以上出現(xiàn)的問(wèn)題，甲方又組織了第二次樁基會(huì)議。本次會(huì)議上各方進(jìn)行了深入的討論、分析，得出來(lái)的結(jié)論跟第一次分析結(jié)果是一致的，基樁有效樁長(zhǎng)無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，主要原因是基樁是打在了④1層礫砂層或⑤2層粗砂層呈透鏡狀的夾層上，由于這兩個(gè)土層密實(shí)度大摩擦力大，靜壓樁不易壓透。本次會(huì)議為了徹底解決基樁不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求做了如下工作：

（1）隨機(jī)選取幾個(gè)有效樁長(zhǎng)較小的點(diǎn)，進(jìn)行補(bǔ)勘，進(jìn)一步論證會(huì)議上的判斷結(jié)果；

（2）主要針對(duì)較短樁、吊腳樁、施工壓樁力較小的樁進(jìn)行靜載試驗(yàn)；

（3）討論改變施工工藝（改為錘擊樁）、地基處理、補(bǔ)樁、復(fù)合樁基礎(chǔ)、樁筏等多種方案的可行性，同時(shí)應(yīng)兼顧經(jīng)濟(jì)合理性及施工周期問(wèn)題；

（4）要求設(shè)計(jì)院對(duì)第3 點(diǎn)的各種方案進(jìn)行預(yù)估及試算；

3 實(shí)際處理方案的選擇

根據(jù)補(bǔ)勘結(jié)論再次確認(rèn)兩次會(huì)議的判斷結(jié)論是正確的。靜載報(bào)告顯示單樁承載力特征值最小值為1373KN，平均值為1678KN。會(huì)后施工單位改為錘擊樁，試打了一根樁，有效樁長(zhǎng)仍達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。經(jīng)評(píng)估由于天然地基承載力較低，地基處理成本較大，且多任務(wù)種交叉施工周期又長(zhǎng)，地基處理方案被排除。原設(shè)計(jì)三樁承臺(tái)較多，根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2011 第H.0.10 條，單樁承載力特征值僅能取到1373KN，與原設(shè)計(jì)相差較多，單純補(bǔ)樁，補(bǔ)樁數(shù)量較多，且新增補(bǔ)樁大部分在主樓內(nèi)部，補(bǔ)樁過(guò)程中樁基設(shè)備的移動(dòng)有可能對(duì)已施工樁造成二次損傷，單純補(bǔ)樁方案再次被排除。根據(jù)《復(fù)核樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》HG/T20709-2017,本項(xiàng)目天然地基承載力較低不滿(mǎn)足要求，已施工樁樁間距不滿(mǎn)足要求，復(fù)合樁基礎(chǔ)方案也被最終排除。最后選取了樁筏基礎(chǔ)。

樁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)程中要不要考慮承臺(tái)效應(yīng)，設(shè)計(jì)院與審查部門(mén)產(chǎn)生了分歧。設(shè)計(jì)院根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ 94-2008 表5.2.5“注1”認(rèn)為應(yīng)該考慮承臺(tái)效應(yīng)，這樣即可以充分考慮筏板作用，又可以避免由于基礎(chǔ)沉降大于土的固結(jié)沉降，而造成在相對(duì)較大面積未布樁的筏板區(qū)域配筋不足。審查部門(mén)認(rèn)為樁筏基礎(chǔ)充分利用了已施工樁，而已施工樁在樁筏內(nèi)樁間距布置相差較大，筏板所受反力相差較大，如果考慮承臺(tái)效應(yīng)，會(huì)造成部分樁所受反力偏小，偏不安全，審查部門(mén)建議不考慮承臺(tái)效應(yīng)。最終設(shè)計(jì)院考慮了雙方的意見(jiàn)，在滿(mǎn)足規(guī)范的前提下采取如下措施：

（1）第一次計(jì)算不考慮承臺(tái)效應(yīng)，基樁承載力特征值取靜載報(bào)告平均值，實(shí)取1600KN,不足部分補(bǔ)樁；

（2）第二次計(jì)算考慮承臺(tái)效應(yīng)，按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ 94-2008 表5.2.5條及經(jīng)驗(yàn)[4]，筏板反力取50KPa，基樁承載力特征值取靜載報(bào)告最小值，實(shí)取1350KN,不足部分補(bǔ)樁；實(shí)際補(bǔ)樁及承臺(tái)配筋取兩次計(jì)算的包絡(luò)值。調(diào)整后的樁筏平面布置如圖三，圖中填充的樁為后補(bǔ)樁。

4 結(jié)語(yǔ)

本工程由樁基礎(chǔ)調(diào)整為樁筏后，經(jīng)測(cè)算原設(shè)計(jì)總造價(jià)約97.92 萬(wàn)、調(diào)整后總造價(jià)約71.22 萬(wàn)，調(diào)整后的造價(jià)比原設(shè)計(jì)節(jié)約了約27%的造價(jià)，同時(shí)本工程的施工周期基本不受影響。

由此可見(jiàn)，一個(gè)合理的處理方案不僅可以解決實(shí)際施工與設(shè)計(jì)之間的不相符問(wèn)題，而且還可以起的節(jié)約造價(jià)的作用。同時(shí)應(yīng)引起我們的反思，原設(shè)計(jì)是否合理。

圖三 調(diào)整后的樁筏平面布置圖