周書東，張彤煒，張 益（東莞市建筑科學研究所，廣東 東莞 523809）

高強預應力管樁（PHC 樁）具有施工速度快、適用范圍廣、施工質量易保證、送樁深及環(huán)保等優(yōu)點[1]，在各類工程中得到了廣泛應用，在廣東省珠三角地區(qū)建筑工程應用比例高達 80 % 以上；但預應力管樁并非適用于所有地質條件，有些地質條件（如泥巖）下應慎用預應力管樁。泥巖廣泛存在于全國各地，具有天然含水率低、遇水后軟化、強度低等特征[2]。泥巖膠結不良，水穩(wěn)性能差，其力學性能不高，而且易隨含水量的變化而迅速變化[3]。本文以某工程為例，針對泥巖管樁基礎設計和施工過程中遇到的問題進行了分析和研究，提出了解決方法，總結了泥巖持力層管樁基礎設計和施工中應注意的問題。

1 工程概況

1.1 工程地質條件

本工程擬建 4 棟住宅樓，設 1 F 地下室，地上 1 ～ 23 F，采用高強預應力管樁。擬建場地原始地貌為沖積地貌單元，地面平坦。按地層成因類型及巖土層性質，場地內地層自上而下分為第四系填土層、第四系沖積層、第四系殘積層及下第三系泥巖。場地內地下水按埋藏條件和含水層介質特征可分為孔隙水和基巖裂隙水兩種形式，地下水位埋深 0.3～ 1.3 m，水位年變化幅度為 0.5 ～ 1.5 m。具體巖土層如表 1 所示。

表1 巖土層物理力學參數(shù)表

各巖土層厚度如下。

（1）填土層：0.5 ～ 2.0 m，平均厚 1.6 m。

（2）淤泥：4.5 ～ 12.6 m，平均厚 7.67 m。

（3）細砂：0.6 ～ 3.8 m，平均厚 1.96 m。

（4）黏土：1.1 ～ 9.2 m，平均厚 3.67 m。

（5）淤泥：1.1 ～ 5.6 m，平均厚 3.52 m。

（6）粉質黏土：0.5 ～ 2.8 m，平均厚 1.52 m。

（7）全風化泥巖：11.0 ～ 18.2 m，平均厚 14.6 m。

（8）強風化泥巖：3.8 ～ 10.4 m，平均厚 7.7 m。

（9）中風化泥巖：3.0 ～ 6.9 m，平均厚 5.26 m。

1.2 樁基礎設計

本工程采用Φ400、500 mm AB 型管樁，設計承載力特征值分別為 1 200 kN、1 800 kN；有效樁長 ≥ 10 m，預計 10 ～ 15 m，入強風化泥巖 ≥ 1 m。

1.3 靜壓樁施工及靜載試驗情況

2016 年 12 月 22 日靜壓樁施工完成。2017 年 1 月13～ 16 日對 1、4 棟進行了小應變試驗，結果顯示，只有 1 支樁為 2 類樁，其他均為 1 類樁。2017 年 2 月 10 日對 6 支樁進行了靜載試驗，加壓至 200 t 時樁下沉量均已超過 100 mm，且下沉未穩(wěn)定。經各方商議，2 月 14 日采用錘擊法進行第一次復打，至 2 月 18 日共重打 88 支樁，管樁打沉量為 200 ～ 2 200 mm，多數(shù)為 1 000 ～ 1 400 mm。2 月 20日對已重打過一次的樁進行第二次施打，對前 5 支樁進行第二次復打后，其打沉量為 200 ～ 900 mm。鑒于以上情況，暫停對樁施打，對樁的承載力重新進行評估。

3 月 6 日對 4 支樁進行靜載試驗，試驗結果如表 2 所示。

表2 靜載試驗結果表

據(jù)靜壓樁施工及靜載試驗情況，靜壓樁在施工完成時，單樁豎向抗壓承載力達到設計要求。但二十多天后，若對原靜壓樁做靜載荷試驗，發(fā)現(xiàn)單樁豎向抗壓承載力降低，樁的沉降量加大。其中未復打的樁在二十多天后做靜載荷試驗，樁的沉降量大，不穩(wěn)定，承載力下降量大。對復打或補做的樁二十多天后做靜載荷試驗，其沉降量小，承載力較高。

2 管樁靜載實驗承載力偏低原因分析

場地地質條件較差，存在較厚流塑狀淤泥，持力層為強風化泥巖，其在天然狀態(tài)下承載力較高。同時，其具有遇水軟化、崩解、承載力驟降等特性，造成管樁多次復壓、反復壓入的情況。出現(xiàn)承載力偏低的主要原因是強風化泥巖遇水軟化，承載力大幅下降。水主要是管外土（巖）層中的水通過樁尖縫隙滲入管內，或是管內積水通過樁尖縫隙滲入風化巖體中。強風化泥巖遇水便軟化，因此樁端土承載力大幅降低。該工程管樁施工時未進行封口等密封性施工措施。

3 施工處理建議

（1）4 支樁的承載力試驗說明，復打及按照嚴格要求補做的樁承載力較高，應對全部樁進行復打。

（2）鑒于承載力試驗時不滿足規(guī)范要求的時間間隔，應在時間間隔滿足規(guī)范要求后，重新選擇具有代表性的樁進行承載力試驗。試驗樁選擇時應考慮地質條件、樁的位置等條件，確保試驗樁的代表性。

（3）根據(jù)復打及承載力試驗情況與按照相關廣東省標準，由設計單位對承載力進行復核。根據(jù)復核情況考慮調整承載力設計值及補樁等措施。

（4）施工單位應根據(jù)設計單位調整后承載力設計值及補樁措施要求，編制施工方案，按要求進行復打及補樁。

（5）對樁進行復打時要注意確保樁身完整性，全部進行小應變試驗對樁繼續(xù)完整性檢測，接樁應符合規(guī)范要求。

（6）樁基施工時應依規(guī)范要求對樁尖進行密封性措施。

4 結 語

（1）高強預應力管樁（PH 樁）雖具有施工速度快、適用范圍廣、施工質量易保證、送樁深及環(huán)保等優(yōu)點，但并非適用于所有地質條件，部分地質條件下應慎用預應力管樁。在強風化泥巖作為持力層時，管樁在施工完成時，單樁豎向抗壓承載力可達到設計要求，但經過二十多天，通過靜荷載試驗樁基沉降量大，承載力不能滿足設計要求。

（2）已施工管樁承載力降低的主要原因是樁尖附近有水，或是管外土（巖）層中的水通過樁尖縫隙滲入管內，或是管內積水通過樁尖縫隙滲入風化巖體中。強風化泥巖遇水便軟化，因此樁端土承載力大幅降低。

（3）強風化泥巖作為持力層管樁承載力降低的處理建議如下。① 根據(jù)復打及承載力試驗情況，由設計單位對管樁樁基承載力進行復核，根據(jù)復核情況考慮調整承載力設計值及補樁等措施。② 施工單位應根據(jù)設計單位調整后承載力設計值及補樁措施要求，進行復打及補樁施工。③ 對樁進行復打時要注意確保樁身完整性。④ 樁基施工時應按照規(guī)范要求對樁尖進行密封性措施。