【文章內容簡介】 attention， the management level has bee a key factor in the survival and development of on practice Of a highrise building pile foundation engineering construction preparation and construction technology are discussed in this paper ， to summarizes the construction experience , in the later work to improve the quality of project construction. Key Words: Pile foundation ； piles ； Precast piles ； construction 前言 高層建筑多采用柱基礎，筏式基礎、箱形基礎或樁與箱形基礎的復合基礎。其中樁基礎是應用最廣的一種基礎形式，一般有三種類型：現(xiàn)澆混凝土灌注樁、混凝土預制樁以及鋼樁。灌注樁由于樁承載力大，適應范圍廣，對換進影響小，因此應用日益廣泛。混凝土預制樁一般具有震動、噪聲大和擠土效 應等缺點，使用量正在逐漸減少。鋼樁一般造價較高。只能在特殊情況下使用。下面主要介紹樁基礎工程的前期準備和施工技術 。 各國政府相繼投資于基礎設施建設，諸如高速鐵路、高速公路、高層建筑、 特大橋等項目，而這些建筑物的建設樁和深基礎作支撐。這就導致了幾年來樁的用量急速上升。中國的用樁數(shù)量已達世界第一，樁和深基礎的設施施工技術、樁工機械及樁基測試和檢測技術均獲得空前的蓬勃發(fā)展。因此，如何選擇合理的樁基礎形式，對于保證安全，節(jié)約投資、降低造價起著舉足輕重的作用。這就要求我們設計人員對每個建筑物的勘察報告進行仔細 分析，選擇一個最優(yōu)化的基礎方案。現(xiàn)就以下幾方面對樁基礎設計中值得注意的問題進行探討。 1 樁基礎施工技術的現(xiàn)狀 按照施工的方法劃分 ,樁可以分為非擠土樁、部分擠土樁和擠土樁三大類 ,如細分 ,樁的施工方法可以超過 300 種。 以泥漿護壁法鉆孔擴底灌注樁的成孔方法為例 ,則有 40種以上 ,擴底方式可以分為反循環(huán)擴底、正循環(huán)擴底和鉆斗鉆擴底等。鉆斗鉆擴底方式又分為水平推出、滑降及下開和水平推出的并用等方式 。反循環(huán)擴底方式又分為擴刀上開、擴刀下開、擴刀滑降及擴刀推出等方式。 以埋入式樁為例 ,樁的施工方法細分可 以超過 80種類型。在施工中通常將樁端注入壓縮空氣和水 ,促進鉆進的同時也使樁沉順利。為使樁獲得更大的承載力 ,樁埋入孔中后可分別采用量終打擊方式、樁端加固方式或擴大頭加固方式。而所謂的中掘施工法樁是將小于樁徑 30～ 40mm 的長螺旋鉆、或鉆桿端部裝有攪拌翼片的螺旋鉆及鉆斗鉆等插入樁的中空部 ,在鉆頭附近的地層連續(xù)鉆進 ,使土沿中空部上升 ,為了使樁獲得更大的承載力 ,可采用預制樁種類等 。 樁基設計中靜載荷試驗的重要性 目前的樁基礎設計過程，往往受到時間的約束首先根據(jù)地質報告提供的參數(shù)確定單樁承載力設計值，根據(jù)這個估 算的單樁承載力直接進行樁基礎設計并施工，等工程樁施工結束后再挑選試樁進行靜載荷試驗。這個過程具有相當?shù)牟豢茖W性，結果符合估算要求，則皆大歡喜，否則因工程已施工完畢補樁也會很困難，且有時因地質報告有出入會給施工中帶來相當?shù)牟槐恪＿@里主要有兩個問題，下面舉例來說明。一是根據(jù)地質報告提供的樁周土摩擦力標準值及樁端土承載力標準值由規(guī)范 JGJ9494 計算的場區(qū)單樁承載力標準值，這是一個經(jīng)驗數(shù)值，不宜直接采用。 近幾年來筆者通過各類樁基礎中試樁及工程樁的檢測，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)樁的實際承載力均大于計算值，有些相差幅度較大，因 此按試樁獲得的實際承載力將會 比按勘察報告估算的承載力來布置基礎將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。例如，筆者曾設計過蘇州工業(yè)園區(qū)南都 玲瓏灣花園住宅，主體為地下一層、地面十八層的高層住宅，根據(jù)地質勘察報告擬采用 D500 的預應力管樁，樁長 20m，按 JGJ9494 公式 估算單樁承載力設計值約為 1400kN，而我要求進行的 3根破壞性試樁顯示實際單樁承載力可達 1850kN，整整比估算值提高了 30%左右，實際工程樁設計就采用試驗值進行，為甲方大大節(jié)省了投資。其二是當場地不均勻或地質報告數(shù)值有偏差的情況下，不進行試樁而直 接按地質報告進行工程樁施工將給施工帶來巨大的困難且造成不必要的浪費。例如唯亭某五層商住樓，根據(jù)地質報告采用 10m長的預制方樁，樁徑 400x400，單樁承載力極限標準值約為 1350kN，采用靜力壓樁，實際施工中幾乎每根樁都壓至 2021kN 而未達到預定深度，而此時已達到預制樁的樁身強度，故施工過程中每根樁都采用了劈樁，在時間金錢上都造成了巨大的浪費。經(jīng)過靜載荷試驗未達設計標高的工程樁均達到了設計承載力，也就是說設計上如先進行試樁則至少可減短 左右的樁長，樁承載力不減小且不需要劈樁。由上可見，樁基礎設計過程 中靜載荷試驗是一個十分重要的環(huán)節(jié)。因為次項工作質量直接影響到樁基形式、樁規(guī)格和樁入土深度的確定，同時也對施工難易有密切影響。通過科學試驗，取得準確數(shù)據(jù)，能使設計方案更加合理、可行和經(jīng)濟，遠遠超過縮短工期所獲得的效益。 樁基設計中樁型、樁長設計的重要性 樁基礎設計中對樁型及樁長的合理選擇均會對基礎設計產(chǎn)生重大的影響，合理的樁型、樁長選擇將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。筆者在 “ 昆山華地 ” 住宅設計中，開始由于考慮時間原因（有現(xiàn)成的 D400 預應力管樁），甲方要求采用 D400 的預應力管樁，根據(jù)地質報告采用樁長 L=16m， 單樁承載力極限標準值為 850kN，預算基礎部分造價約為 160 元 /m2，在整個住宅造價中占了相當大的比例。在其后的設計中，筆者樁長不變，結合當?shù)氐脑O計經(jīng)驗，將樁型改為 250x250 的預制鋼筋混凝土小方樁，單樁承載力極限標準值約為 50元 /m，而預應力管樁的單價約為 100元 / 90元 /m2，綜合經(jīng)濟價值明顯。 可見選擇合理的樁型，將對工程的造價產(chǎn)生巨大影響。同樣樁基設計中對樁長的選擇也至關重要，在某一高層住宅樁筏基礎設計中，根據(jù)勘察報告采用 D500預應力管樁，可選樁長有：樁長 25m，單樁承載力特征值 Ra=900kN；樁長 34m，單樁承載力特征值 Ra= 25m 樁，約需要樁數(shù) 290 根；而采用 34m 樁，則需要工程樁 200 根。從樁本身而言，兩種方案總的工程樁延米數(shù)量相當，但我們分析一下由此而相對應的筏板設計，采用 25m 樁為滿樘布樁，所需筏板厚約為1200mm，而采用 34m 樁為墻下布樁，筏板厚可減至 900mm，經(jīng)濟效益明顯。因此，我們設計人員在樁基礎設計中一定要采用多方案比較，選擇合理的樁型與樁長，這都將對整個基礎設計的合理性與經(jīng)濟性產(chǎn)生巨大的 影響，當然我們也應考慮施工可行性等多方面因素。 關于樁偏差的控制和處理 樁基施工中對樁的偏差必須嚴格控制，特別是對于承臺樁及條形樁，樁位的偏差都將產(chǎn)生很大的附加內力，而使基礎設計處于不安全狀態(tài)。對于樁位偏差我們主要控制兩個方面，其一是豎向偏差，根據(jù) JGJ9494第 條我們控制樁頂標高的允許偏差為 50~+100mm，但實際施工中偏差這么大將引起繁重的施工任務及損失。當樁頂標高高于設計標高，則需要劈樁，特別對于預應力管樁等空心樁來說，樁頂有樁帽劈樁既困難又不經(jīng)濟；而當樁頂標高低于設計標高時， 又需要補樁頭，這既影響工期又浪費金錢。這就要求施工單位在施工過程中必須嚴格控制樁頂標高，盡可能地使工程樁標高同設計一致，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計標高。而我們設計人員在設計過程中對施工誤差亦應有所考慮，筆者建議針對目前的施工質量，設計中可以考慮 2mm 左右的偏差容許，這樣就可以免除大量小偏差樁的劈樁，這在實踐工程中具有相當?shù)目刹僮餍?，避免了大量不必要的工作。其二則是樁位的水平偏差。根據(jù) JGJ9494第 條控制各樁位偏差，施工過程中發(fā)現(xiàn)樁位偏差較大 則應及時補樁處理。這里針對 4~16 根承臺的樁基， JGJ9494規(guī)范第 條中規(guī)定允許偏差為 1/3 樁徑或 1/3 邊長，而根據(jù) GB502022021 第 條則規(guī)定允許偏差為 1/2 樁徑或邊長。這顯然是矛盾的，在實際過程中很容易與施工驗收方產(chǎn)生不同的理解，因此筆者強調在設計過程中可以明確樁