深厚軟土地區(qū)大面積小樁距靜壓預(yù)制樁應(yīng)用的思考

吳殿昌,朱文匯,石立國(guó)

（中國(guó)建筑第二工程局有限公司北京100054）

深厚軟土地區(qū)大面積小樁距靜壓預(yù)制樁應(yīng)用的思考

吳殿昌,朱文匯,石立國(guó)

（中國(guó)建筑第二工程局有限公司北京100054）

本文對(duì)深厚軟土地區(qū)典型地層構(gòu)造進(jìn)行了簡(jiǎn)述,并就如何保證工程質(zhì)量從詳細(xì)地質(zhì)勘察報(bào)告、合理選擇樁長(zhǎng)和樁端持力層、充分試樁試驗(yàn)和分析、周密的施工組織與合理施工方案、規(guī)范的質(zhì)量驗(yàn)收、完善的質(zhì)量管理制度、土方施工過(guò)程中對(duì)樁的保護(hù)等七個(gè)方面進(jìn)行了闡述,對(duì)深厚軟土地區(qū)燈似預(yù)制樁基工程應(yīng)用有一定指導(dǎo)作用。

深厚軟土；預(yù)制樁；應(yīng)用；質(zhì)量管理

前言

混凝土預(yù)制樁可在軟土地區(qū)廣泛應(yīng)用,按施工方法分為打入式預(yù)制樁和液壓式預(yù)制樁。和灌注樁相比預(yù)制樁具有如下特點(diǎn)：樁單方承載力高,樁預(yù)先制作,不占用工期,施工準(zhǔn)備周期短,成樁不受地下水影響,生產(chǎn)效率高,施工質(zhì)量易于控制,打設(shè)方便,施工速度快,工期短,無(wú)泥漿排放等問(wèn)題。

鑒于上述特點(diǎn),預(yù)制樁基的工程容易被忽視。在樁的施打過(guò)程中,由于土中孔隙水壓力的急劇上升,造成沉樁阻力的增大,局部硬隔離層的存在使樁的沉入困難,甚至使樁達(dá)不到設(shè)計(jì)的樁尖標(biāo)高；由于擠土效應(yīng)的存在,如果措施不當(dāng),樁體傾斜和樁體上浮的現(xiàn)象就會(huì)發(fā)生,造成嚴(yán)重的質(zhì)量事故。

因而加強(qiáng)預(yù)制樁基工程的質(zhì)量管理,特別是軟土地區(qū)小樁距大面積群樁的質(zhì)量管理是十分重要的。

1 典型場(chǎng)地地層構(gòu)造簡(jiǎn)述

本文僅依據(jù)具有代表性的某工程地質(zhì)勘察結(jié)果對(duì)土層分布由上至下進(jìn)行簡(jiǎn)單陳述如下：

吹填砂：以中粗砂為主,為新近填土,松散,層厚2.5～4.0m,均厚3.2m。

淤泥層,黑色、灰黑色,富含有機(jī)質(zhì),流塑狀。層厚12.9～15.3m,均厚14.4m。

淤泥質(zhì)粘土層,灰黃色～棕灰色,可塑狀,層厚1.4～3.9m,均厚3.0m。

粘土層,上部為綠灰色,下部為棕黃色,含粉細(xì)砂,可塑～硬塑狀,層厚2.5～6.0m,均厚4.5m。

中粗砂層,黃色、棕黃色,分選性差,大小混雜,鐵、泥質(zhì)膠結(jié),中密～密狀,層厚1.3～5.0m,均厚3.3m。

粘土層,暗灰色～灰黑色,可塑狀,層厚4.2～7.9m,均厚6.1m。

細(xì)中砂層,灰白色,以中砂為主,分選性較差,中密狀,層頂埋深37.0～40.6m,鉆探未揭穿。

2 詳細(xì)的地質(zhì)勘察報(bào)告

由于工程地質(zhì)勘察單位往往和工程的設(shè)計(jì)單位不是同一個(gè)單位,而且有的工程的地質(zhì)勘察要早于工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)一到兩年的時(shí)間,從而勘察和設(shè)計(jì)之間就很難有有效的溝通和銜接,這樣就存在一個(gè)勘察報(bào)告的內(nèi)容和深度能否滿足進(jìn)行樁基設(shè)計(jì)的要求的問(wèn)題。在工程實(shí)踐中,特別是高層建筑且地質(zhì)復(fù)雜項(xiàng)目經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)勘察孔的間距過(guò)大數(shù)量少、勘察孔的深度不夠、巖土工程參數(shù)太少不能滿足設(shè)計(jì)計(jì)算的需要等問(wèn)題,進(jìn)而導(dǎo)致在工程實(shí)施中進(jìn)行補(bǔ)充勘察。

雇用工程咨詢公司或者監(jiān)理公司,從工程勘察開(kāi)始到工程設(shè)計(jì)和施工進(jìn)行全過(guò)程全方位服務(wù),由工程咨詢公司對(duì)工程地質(zhì)勘察技術(shù)方案和技術(shù)報(bào)告進(jìn)行審查和審核,控制地質(zhì)勘察的質(zhì)量；

對(duì)于能夠在地質(zhì)勘察時(shí)就能確定設(shè)計(jì)單位的項(xiàng)目,應(yīng)該由設(shè)計(jì)單位提出對(duì)地質(zhì)勘察的要求,由業(yè)主組織勘察和設(shè)計(jì)單位進(jìn)行有效的交流和溝通,使地質(zhì)勘察能夠更全面的滿足設(shè)計(jì)的需要；

勘察單位提交的勘察報(bào)告,應(yīng)由設(shè)計(jì)單位對(duì)其全面性進(jìn)行核對(duì),發(fā)現(xiàn)土工參數(shù)不全面或者是其它的不能滿足設(shè)計(jì)需要,及時(shí)提出進(jìn)行解決；

樁基的巖土工程勘察的要求,不同的規(guī)范都對(duì)此進(jìn)行了規(guī)定,在進(jìn)行巖土工程勘察時(shí),可對(duì)照如下規(guī)范：《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》、《巖土工程勘察規(guī)范》、《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》(JGJ 72-2004)。

3 合理選擇樁長(zhǎng)和樁端持力層

對(duì)于端承樁和磨擦端承樁,持力層的選擇是樁基工程設(shè)計(jì)成功與否的關(guān)鍵。應(yīng)根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》和《高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》選擇持力層。樁的類型和樁端持力層及其位置應(yīng)明確在圖紙上,以使施工、監(jiān)理人員清楚。

在樁基設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮靜壓施工的難易程度,考慮局部硬夾層對(duì)靜壓施工的影響,對(duì)于因硬夾層的存在而使樁難以壓入的情況應(yīng)建議改進(jìn)施工方法。

對(duì)于高層建筑,應(yīng)考慮持力層下的軟弱下臥層產(chǎn)生的附加沉降影響,應(yīng)進(jìn)行軟弱下臥層的驗(yàn)算。上部荷載差異顯著的組合建筑,因建筑上的考慮未設(shè)置沉降縫的,樁基設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮差異沉降對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的影響。

4 充分的試樁試驗(yàn)及分析

試樁即是對(duì)初步設(shè)計(jì)的參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn),為大面積的壓樁提供依據(jù)和經(jīng)驗(yàn),又可以為正確選擇持力層提供依據(jù)。

試樁所用的儀器設(shè)備要進(jìn)行檢定和標(biāo)定,試驗(yàn)人員要有相應(yīng)的崗位和資格證書(shū),要有試驗(yàn)方案。

試樁應(yīng)該有代表性,采用現(xiàn)場(chǎng)靜載荷試驗(yàn)確定單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),在同一條件下的試樁數(shù)量不宜小于總樁數(shù)的1%,且不應(yīng)小于3根,工程總樁數(shù)在50根以內(nèi)時(shí)不應(yīng)小于兩根。

對(duì)于在試樁過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的試樁樁長(zhǎng)比設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)明顯變短,或是樁的靜壓過(guò)程中在接近設(shè)計(jì)樁時(shí)而壓樁力逐漸變小等現(xiàn)象都應(yīng)引起足夠的重視,分析原因。

試樁試驗(yàn)得出的承載力的極限值或特征值沒(méi)有反映負(fù)摩阻力的影響。在建筑物的長(zhǎng)期使用過(guò)程中,當(dāng)樁周土層產(chǎn)生的沉降超過(guò)基樁的沉降時(shí),應(yīng)考慮樁側(cè)負(fù)摩阻力,樁周土沉降可能引起的樁側(cè)負(fù)摩阻力,應(yīng)根據(jù)工程具體情況考慮其對(duì)樁基承載力和沉降的影響；當(dāng)土層不均勻或建筑物對(duì)不均勻沉降較敏感時(shí),尚應(yīng)將負(fù)摩阻力引起的下拉荷載計(jì)入附加荷載驗(yàn)算樁基沉降。

5 周密的施工組織和合理的施工方案

在軟土地區(qū)進(jìn)行大面積小樁距的靜壓樁施工,如果施工組織不當(dāng)，施工方案不合理，就會(huì)產(chǎn)生擠樁、浮樁、斷樁、偏樁,從而造成質(zhì)量問(wèn)題或質(zhì)量事故,影響工程進(jìn)度，造成工程費(fèi)用的增加。

要有專職的專業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé)樁基施工,選用合理的壓樁設(shè)備及壓樁工藝參數(shù)、壓樁順序、壓樁控制標(biāo)準(zhǔn)和終壓力。

應(yīng)評(píng)估靜壓施工是否會(huì)對(duì)周圍建筑物或地下管線造成影響,可能造成影響的應(yīng)采取必要的措施：如當(dāng)一側(cè)毗鄰建筑物時(shí),由毗鄰建筑物處向另一方向施打；預(yù)鉆孔沉樁法；設(shè)置袋裝砂井或塑料排水板,以消除部分超孔隙水壓力,減少擠土現(xiàn)象；限制打樁速率；沉樁過(guò)程應(yīng)加強(qiáng)鄰近建筑物,地下管線等的觀測(cè)、監(jiān)護(hù)等。

對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜項(xiàng)目,應(yīng)在靜壓施工前,根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告和設(shè)計(jì)圖紙中對(duì)持力層的要求,繪制施工樁長(zhǎng)、樁尖位置控制圖,預(yù)先確定每一根樁的施工樁長(zhǎng)。若在施工過(guò)程中的實(shí)際施工樁長(zhǎng)和預(yù)先確定的施工樁長(zhǎng)有很大的差異,應(yīng)及時(shí)匯報(bào)設(shè)計(jì)和監(jiān)理,查明原因,確定對(duì)策。必要時(shí)可進(jìn)行補(bǔ)充勘察,提供更加詳細(xì)的資料供設(shè)計(jì)和施工進(jìn)行下一步的決策。

靜壓過(guò)程中的最大壓樁力和終壓力,如果設(shè)計(jì)有要求的,應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求執(zhí)行。若設(shè)計(jì)無(wú)要求,施工單位自行確定最大壓樁力和終壓力時(shí),應(yīng)考慮樁本身的承受能力。且在靜壓過(guò)程中要控制最大壓樁力的持續(xù)時(shí)間,以免對(duì)樁身造成損壞。

6 規(guī)范的質(zhì)量驗(yàn)收

樁基工程質(zhì)量驗(yàn)收是質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié),靜壓預(yù)制樁工程應(yīng)按下列要求進(jìn)行驗(yàn)收：

質(zhì)量驗(yàn)收應(yīng)在施工單位自行檢查評(píng)定的基礎(chǔ)上進(jìn)行。

施工質(zhì)量應(yīng)符合質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范的規(guī)定,應(yīng)按“靜力壓樁檢驗(yàn)批質(zhì)量驗(yàn)收記錄表”的檢驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)收,該表中主控項(xiàng)目為樁體質(zhì)量檢驗(yàn)、樁位偏差、承載力,一般項(xiàng)目為成品樁質(zhì)量外觀外形尺寸、硫磺膠泥質(zhì)量（半成品）、接樁、電焊條質(zhì)量、壓樁壓力（設(shè)計(jì)有要求時(shí)）、接樁時(shí)上下節(jié)平面偏差和接樁時(shí)節(jié)點(diǎn)彎曲矢高、樁頂標(biāo)高,表列應(yīng)檢項(xiàng)目必須全部進(jìn)行檢查驗(yàn)收，不得缺漏,主控項(xiàng)目必須全部符合專業(yè)規(guī)范的規(guī)定,不充許不符合規(guī)范要求的檢驗(yàn)結(jié)果,一般項(xiàng)目應(yīng)有80%以上的抽檢處符合規(guī)范規(guī)定或偏差值在其允許偏差范圍內(nèi)。

靜壓樁施工應(yīng)符合工程勘察、設(shè)計(jì)文件的要求。

參加質(zhì)量驗(yàn)收的各方人員應(yīng)具備規(guī)定的資格,應(yīng)由總監(jiān)理工程師（建設(shè)單位項(xiàng)目專業(yè)負(fù)責(zé)人）組織施工單位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,有關(guān)勘察設(shè)計(jì)單位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人進(jìn)行驗(yàn)收,因?yàn)闃痘こ剃P(guān)系到整個(gè)工程的安全,因而規(guī)定施工單位技術(shù)、質(zhì)量部門(mén)負(fù)責(zé)人也應(yīng)參加驗(yàn)收。

7 完善的質(zhì)量管理制度

靜壓預(yù)制樁施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理應(yīng)有相應(yīng)的施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、健全的質(zhì)量管理體系、施工質(zhì)量檢測(cè)制度和綜合施工質(zhì)量水平評(píng)價(jià)考核制度。監(jiān)理工程師應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管理制度、質(zhì)量責(zé)任制、主要工種操作上崗證書(shū)情況、施工圖審查情況、地質(zhì)勘察資料、施工組織設(shè)計(jì)（方案）及審批、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量檢驗(yàn)制度等進(jìn)行檢查,并做好施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理檢查記錄。

監(jiān)理單位應(yīng)根據(jù)工程的規(guī)模和性質(zhì)等,具有針對(duì)性地設(shè)置質(zhì)量控制點(diǎn)。如下質(zhì)量控制點(diǎn)可供施工過(guò)程中選用或參考：成品樁的質(zhì)量、樁位偏差和傾斜、上下節(jié)樁接頭質(zhì)量、截樁的方法、施工樁長(zhǎng)、終壓力、最大壓樁力、樁尖或持力層的位置、承載力等。在靜壓施工過(guò)程中進(jìn)行嚴(yán)格質(zhì)量檢查和控制。

對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜、上部結(jié)構(gòu)形體復(fù)雜和上部結(jié)構(gòu)荷載差異大的靜壓樁基工程,應(yīng)由建設(shè)單位組織專家進(jìn)行技術(shù)論證,并將施工圖設(shè)計(jì)文件報(bào)圖紙審查機(jī)構(gòu)進(jìn)行審查。從而在源頭上控制預(yù)制樁基工程的質(zhì)量,避免持力層不明確、樁基和軟弱下臥層未進(jìn)行沉降計(jì)算或驗(yàn)算、壓樁控制標(biāo)準(zhǔn)不明確或是不可行而造成的質(zhì)量問(wèn)題的事故。

8 土方施工過(guò)程中對(duì)樁的保護(hù)

由于預(yù)制樁在施工過(guò)程中對(duì)樁周土產(chǎn)生擠壓作用,特別是在軟土地區(qū)進(jìn)行大面積小樁距預(yù)制樁的施工,這種擠土效應(yīng)尢為明顯,從而產(chǎn)生很大的超孔隙水壓力,而這種很大的超孔隙水壓力在短時(shí)間內(nèi)又無(wú)法消散,在建設(shè)工期很緊的情況下,樁基施工完成后的很短時(shí)間內(nèi)即進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的施工,開(kāi)始進(jìn)行基坑土方開(kāi)挖,若不采取措施或采取措施不當(dāng)，將會(huì)造成樁體傾斜,影響樁基質(zhì)量。

另外,由于不正確的土方開(kāi)挖產(chǎn)生過(guò)大的土壓力或者是挖土機(jī)械對(duì)樁身的碰撞,也會(huì)導(dǎo)致樁身的傾斜、偏轉(zhuǎn)、斷裂或者移位。因而土方開(kāi)挖的順序、方法、土方運(yùn)輸車的行走路線等必須要考慮其對(duì)預(yù)制樁的影響。

基坑開(kāi)挖,基坑內(nèi)土面高度應(yīng)保持均勻,高差不宜超過(guò)1m,挖出的土方不得堆置在基坑附近,機(jī)械挖土?xí)r必須確?；觾?nèi)的樁體不受損壞。

9 結(jié)語(yǔ)

在深厚軟土地區(qū),特別是地質(zhì)情況復(fù)雜且上部結(jié)構(gòu)是高層建筑的情況下,應(yīng)用靜壓預(yù)制樁基礎(chǔ)對(duì)于業(yè)主、設(shè)計(jì)單位、施工單位和監(jiān)理單位都是一個(gè)必須面對(duì)的課題。在工程實(shí)踐中總會(huì)有新的問(wèn)題產(chǎn)生,在解決問(wèn)題的同時(shí)及時(shí)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的總結(jié)，對(duì)于進(jìn)一步提高質(zhì)量水平是十分有益的,希望本文能起到拋磚引玉的作用。

[1]JGJ 94-2008,建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

[2]JGJ 72-2004,高層建筑巖土工程勘察規(guī)程[S].

[3]GB50021-2001,巖土工程勘察規(guī)范[S].

責(zé)任編輯：余詠梅

施工經(jīng)驗(yàn)

柱梁交界處的箍筋加密方法

監(jiān)理人員在驗(yàn)收框架結(jié)構(gòu)樓板鋼筋時(shí),感到最棘手的問(wèn)題是：柱梁交界處的箍筋加密不到位。我們知道，該部位屬于核心加密區(qū),在框架結(jié)構(gòu)中是受力的核心部位,如果箍筋加密不到位,將影響整個(gè)工程的結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

但在實(shí)際施工中，由于施工單位操作方法不當(dāng),盡管在綁扎中花了很大力氣,但箍筋加密質(zhì)量往往達(dá)不到規(guī)范要求。

最近,我們?cè)谪?fù)責(zé)某家施工單位的監(jiān)理工作時(shí)，該施工單位采用箍筋焊接的辦法,解決了這一施工難題。具體施工方法如下。

(1)按照梁的高度,配置柱的加密箍筋,一般間距為10cm,如果該梁為80cm高,可以按70cm配制,共有8個(gè)箍筋,然后用空10鋼筋進(jìn)行豎向焊接,箍筋每邊一根,共焊4根。

(2)在框架底模上,按該梁所設(shè)計(jì)的底筋套上設(shè)計(jì)所需的梁箍筋。

(3)將焊接好的框架柱加密筋從框架柱筋上套下去,直至框架梁底筋面。

(4)在框架梁箍筋中穿入腰筋或構(gòu)造筋，最后是框架梁上部鋼筋。

(5)將柱梁鋼筋綁扎牢固。

（摘自：《建筑工人》）

On Application of Small Pile Spacing Static Pressure Precast Piles in Deep Soft Soil Areas

This article has briefly introduced the typical stratum structure in deep soft soil areas and elaborated the ways to ensure the quality of the project from the following 7 aspects:detailed geological survey report,reasonable choice of pile length and pile bearing stratum,full test and analysis of the test pile,careful construction organization and reasonable construction plan,standard quality acceptance,perfect quality management system and the protection of piles during the earthworks process.It is therefore strongly believed that this article will offer practical guidance to the precast pile engineering application in deep soft soil areas for the relevant technical personnel.

deep soft soil;precast pile;application;quality management

TU473.1+3

A

1671-9107（2011）11-0014-03

10.3969 ／ j.issn.1671-9107.2011.11.014

2011-09-30

吳殿昌（1967-）,男,中國(guó)建筑第二工程有限公司西南分公司副總經(jīng)理,高級(jí)工程師,主要從事施工項(xiàng)目管理工作。