樁和樁基的構(gòu)造基本要求

崔娜

摘要：樁基礎(chǔ)是高層建筑常采用的基礎(chǔ)形式，其設(shè)計(jì)的合理性、經(jīng)濟(jì)性關(guān)系到整個(gè)建筑的安全和造價(jià)。本文根據(jù)有關(guān)樁基礎(chǔ)的規(guī)范要求，針對(duì)實(shí)際施工中出現(xiàn)的問題提出了相應(yīng)的建議。

關(guān)鍵詞：樁基礎(chǔ);設(shè)計(jì)

（1）摩擦型樁的中心距不宜小于樁身直徑的3倍;擴(kuò)底灌注樁的中心距不宜小于擴(kuò)底直徑的1.5倍，當(dāng)擴(kuò)底直徑大于2m時(shí)，樁端凈距不宜小于1m。在確定樁距時(shí)尚應(yīng)考慮施工工藝中擠土等效應(yīng)對(duì)鄰近樁的影響。

（2）擴(kuò)底灌注樁的擴(kuò)底直徑，不應(yīng)大于樁身直徑的3倍。

（3）樁底進(jìn)入持力層的深度，根據(jù)地質(zhì)條件、荷載及施工工藝確定，宜為樁身直徑的1～3倍。在確定樁底進(jìn)入持力層深度時(shí)，尚應(yīng)考慮特殊土、巖溶以及震陷液化等影響。嵌巖灌注樁周邊嵌入完整和較完整的未風(fēng)化、微風(fēng)化、中風(fēng)化硬質(zhì)巖體的最小深度，不宜小于0.5m。

（4）布置樁位時(shí)宜使樁基承載力合力點(diǎn)與豎向永久荷載合力作用點(diǎn)重合。

（5）預(yù)制樁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30;灌注樁不應(yīng)低于C20;預(yù)應(yīng)力樁不應(yīng)低于C40。

（6）樁的主筋應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定。打入式預(yù)制樁的最小配筋率不宜小于0.8%;靜壓預(yù)制樁的最小配筋率不宜小于0.6%;灌注樁最小配筋率不宜小于0.2%～0.65%（小直徑樁取大值）。

（7）配筋長(zhǎng)度：①受水平荷載和彎矩較大的樁，配筋長(zhǎng)度應(yīng)通過計(jì)算確定。②樁基承臺(tái)下存在淤泥、淤泥質(zhì)土或液化土層時(shí)，配筋長(zhǎng)度應(yīng)穿過淤泥淤、泥質(zhì)土層或液化土層。③坡地岸邊的樁、8度及8度以上地震區(qū)的樁、抗拔樁、嵌巖端承樁應(yīng)通長(zhǎng)配筋。④樁徑大于600mm的鉆孔灌注樁，構(gòu)造鋼精的長(zhǎng)度不宜小于樁長(zhǎng)的2/3。

（8）樁頂嵌入承臺(tái)內(nèi)的長(zhǎng)度不宜小于50mm。主筋伸入承臺(tái)內(nèi)的錨固長(zhǎng)度不宜小于鋼筋直徑（Ⅰ級(jí)鋼）的30倍和鋼筋直徑（Ⅱ級(jí)鋼和Ⅲ級(jí)鋼）的35倍。對(duì)于大直徑灌注樁，當(dāng)采用一柱一樁時(shí)，可設(shè)置承臺(tái)或?qū)逗椭苯舆B接。樁和柱的連接可按本規(guī)范第8.2.6條高杯口基礎(chǔ)的要求選擇截面尺寸和配筋，柱縱筋插入樁身的長(zhǎng)度應(yīng)滿足錨固長(zhǎng)度的要求。

（9）在承臺(tái)及地下室周圍的回填中，應(yīng)滿足填土密實(shí)性的要求。

1樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工中經(jīng)常發(fā)生的問題

（1）樁基達(dá)到其極限承載力而無法壓至設(shè)計(jì)標(biāo)高。這里可能存在兩種情況，其一是地質(zhì)報(bào)告有誤，樁實(shí)際承載力大于計(jì)算值，必須先做試樁以確定其合理的樁長(zhǎng)及承載力。其二則可能由于土層本身原因，如飽和砂土產(chǎn)生的孔隙水壓力使樁基根本無法壓入，這就需要我們從施工措施上去解決。首先是必須制定合理的施工順序，如跳打，使先期施工的樁產(chǎn)生的水壓力消散后再施工下一根樁;其次對(duì)靜力壓樁來說必須選擇有足夠壓樁力的施工機(jī)械，要避免抬機(jī)等現(xiàn)象出現(xiàn);另外可以采取引孔，設(shè)置排水孔等措施盡量減少空隙水壓力。當(dāng)然壓樁時(shí)必須注意壓樁力應(yīng)控制在樁身極限強(qiáng)度范圍以內(nèi)，且應(yīng)注意壓樁擠土作用對(duì)周邊建筑物的影響。

（2）沉降計(jì)算。建筑物對(duì)沉降差和沉降反應(yīng)比較敏感，因此規(guī)范GB5007-2011第3.0.2條、第5.3.10條、第8.5.10條對(duì)沉降計(jì)算進(jìn)行了嚴(yán)格的界定，但由于沉降計(jì)算方法和土工參數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)定目前還不完善，因此設(shè)計(jì)中不可避免的存在不少問題如：摩擦型樁未進(jìn)行沉降計(jì)算違反了GB50007-2011第8.5.10條;高層基礎(chǔ)與裙樓基礎(chǔ)未設(shè)置沉降縫，未采取有效措施減少差異沉降及影響，違反了JGJ3-2010第12.1.8條規(guī)定;在同一整體大面積基礎(chǔ)上建有多棟高層和低層建筑，未按GB50007-2011第5.3.10條規(guī)定進(jìn)行變形計(jì)算;同一結(jié)構(gòu)單元采用了不同的基礎(chǔ)形式，未進(jìn)行沉降計(jì)算，違反GB50011-2010第3.3.4條;同一結(jié)構(gòu)單元部分用天然地基部分用樁基，不符合GB50011-2010第3.3.4條，未進(jìn)行沉降差計(jì)算，不滿足GB50007-2011第5.3.4條;某工程由于主樓與裙樓上部結(jié)構(gòu)荷載差異很大，二者樁型、樁長(zhǎng)、樁持力層均有較大差異，未進(jìn)行沉降驗(yàn)算，后澆帶是實(shí)際解決此類問題較為實(shí)用的方法，但總說明中也未見后澆帶的施工要求;結(jié)施說明地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)，未進(jìn)行沉降驗(yàn)算，違反GB50007-2011第8.5.10條;勘察報(bào)告揭示土層坡度大于10%，未按GB50007-2011進(jìn)行地基變形計(jì)算。

（3）樁的長(zhǎng)細(xì)比?？刂茦兜拈L(zhǎng)細(xì)比是已作廢的舊規(guī)范《工業(yè)與民用建筑灌注樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》（JGJ4-80）的要求，新的《地基規(guī)范》及《樁基規(guī)范》均取消了長(zhǎng)細(xì)比的限制。一些設(shè)計(jì)者在工程設(shè)計(jì)中仍以長(zhǎng)細(xì)比來控制樁長(zhǎng)或樁徑，造成工程樁的不必要的浪費(fèi)。長(zhǎng)細(xì)比限值主要是為了保證樁身不產(chǎn)生壓屈失穩(wěn)，以及考慮施工條件的要求，對(duì)于端承樁因有一較堅(jiān)硬的不變形的持力層，在樁頂豎向荷載的作用下，樁身若過于細(xì)長(zhǎng)，可能會(huì)像壓桿一樣出現(xiàn)失穩(wěn)破壞。而對(duì)于摩擦型樁，樁身應(yīng)力向下衰減，且樁會(huì)隨著荷載加大而產(chǎn)生沉降，不會(huì)產(chǎn)生壓屈失穩(wěn)，所以不需考慮長(zhǎng)細(xì)比的限制。隨著高層建筑的發(fā)展，超長(zhǎng)長(zhǎng)樁及長(zhǎng)樁應(yīng)用廣泛，而長(zhǎng)細(xì)比限值制約了長(zhǎng)樁的使用。根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況，迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)質(zhì)量正常的低承臺(tái)樁在使用過程中出現(xiàn)壓屈失穩(wěn)的例子，所以兩本規(guī)范不再提長(zhǎng)細(xì)比的要求了。但具體應(yīng)用中如遇到樁周土軟弱或可液化，或8度以上地震區(qū)的情況，當(dāng)樁身強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)時(shí)，仍應(yīng)慎重對(duì)待，可按相關(guān)規(guī)范驗(yàn)算樁身壓屈。

（4）施工質(zhì)量難以得到保證。質(zhì)量保證措施有：①教育職工牢固樹立“百年大計(jì)，質(zhì)量第一”的觀念，嚴(yán)格按照各項(xiàng)施工規(guī)范和操作規(guī)程作業(yè)。②各施工操作人員進(jìn)行上崗教育，技術(shù)交底，堅(jiān)持持證上崗，嚴(yán)禁無證上崗。③每天施工前對(duì)要施工的樁位進(jìn)行仔細(xì)放樣和復(fù)核，糾正因土體受擠和人為影響的樁位偏差，每三天對(duì)場(chǎng)區(qū)控制點(diǎn)進(jìn)行一次復(fù)測(cè)、校正。④樁基施工時(shí)樁距偏差允許值在200以內(nèi)，標(biāo)高允許偏差范圍在（+100，-50）以內(nèi)。⑤及時(shí)辦好各項(xiàng)手續(xù)，做到職責(zé)分明。⑥施工各類資料（如工程文件、施工記錄、隱蔽工程驗(yàn)收、成果圖等）的收集做到完整、準(zhǔn)確、及時(shí)、整潔。⑦打樁結(jié)束后，及時(shí)整理好齊全，符合要求的打樁各種資料，提請(qǐng)總包審核。

（5）樁間距。為了避免擠土效應(yīng)對(duì)成樁質(zhì)量的影響，設(shè)計(jì)中應(yīng)控制樁間距在允許范圍之內(nèi)。設(shè)計(jì)中存在的問題如：某工程項(xiàng)目大部分預(yù)應(yīng)力管樁樁距不滿足DB32/112-95第9.6.8條，尤其02棟B-D/2-5軸間樁距過小，考慮到施工的實(shí)際情況，采用跳打方式不是解決問題的最佳途徑，首先應(yīng)考慮調(diào)整布樁。某工程有部分樁間距不能滿足JGJ94-2008第3.2.3.1條;某工程01棟與05棟間二排樁之間樁間距不足;某項(xiàng)目采用的“A”型壓樁，根據(jù)97G3611圖集說明，應(yīng)用“B”型，相鄰?fù)诳讟稊U(kuò)大頭凈距小于1m，違反GB50007-2010第8.5.2.1條等。

（6）關(guān)于樁基豎向偏差的控制和處理：樁基施工中對(duì)樁的偏差必須嚴(yán)格控制，特別是對(duì)于承臺(tái)樁及條形樁，樁位的偏差都將產(chǎn)生很大的附加內(nèi)力，而使基礎(chǔ)設(shè)計(jì)處于不安全狀態(tài)。根據(jù)JGJ94-2008第7.4.12條我們控制樁頂標(biāo)高的允許偏差為-50～+100mm，但實(shí)際施工中偏差這么大將引起繁重的施工任務(wù)及損失。當(dāng)樁頂標(biāo)高高于設(shè)計(jì)標(biāo)高，則需要劈樁，特別對(duì)于預(yù)應(yīng)力管樁等空心樁來說，樁頂有樁帽劈樁既困難又不經(jīng)濟(jì);而當(dāng)樁頂標(biāo)高低于設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，又需要補(bǔ)樁頭，這既影響工期又浪費(fèi)金錢。這就要求施工單位在施工過程中必須嚴(yán)格控制樁頂標(biāo)高，盡可能地使工程樁標(biāo)高同設(shè)計(jì)一致，特別是施工過程中必須考慮到樁在卸載后的回降量，否則不加考慮則每根樁都將高于設(shè)計(jì)標(biāo)高。而我們?cè)O(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中對(duì)施工誤差亦應(yīng)有所考慮，建議針對(duì)目前的施工質(zhì)量，設(shè)計(jì)中可以考慮2mm左右的偏差容許，這樣就可以免除大量小偏差樁的劈樁，這在實(shí)踐工程中具有相當(dāng)?shù)目刹僮餍?，避免了大量不必要的工作?/p>