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1工程概況

福建信息職業(yè)技術學院平潭校區(qū)位于福建省平潭綜合實驗區(qū)，其中一期工程總建筑面積15.75萬m2，其中3棟高層建筑（教工周轉房）為剪力墻結構，高度為52m，并設地下室一層埋深6.5m，采用沖孔灌注樁；13棟學生公寓，六層，高度為22m，無地下室,框架結構，基礎采phc500-100-AB樁,單樁承載力設計值為4400kN。

2場地工程地質條件

根據勘察資料顯示，工程地質情況為：?細砂:飽和，呈松散～中密，層厚為7.70～12.30m；②淤泥質土:飽和，軟塑～流塑狀，層厚1.90~4.8m；③粉質黏土：干強度中等、韌性中等，可塑～硬塑狀為主，層厚為2.7~-2.9m；④細砂:飽和，稍密～密實，層厚4.10~9.40m；⑤淤泥質土:飽和,軟塑～流塑狀,層厚3.1~9.0m；⑥細砂:飽和,密實，層厚0.7~9.3m,⑦粉質黏土:干強度中等、韌性中等，可塑~硬塑狀，厚1.5~10.30m；⑧全風化花崗巖:厚2.0~5.2m,⑨砂塊狀強風化花崗巖:飽和，巖石風化強烈，厚1.9~24.3m；⑩碎塊狀強風化花崗巖:巖石風化強烈，較軟巖厚1.2~11.4m；輥輯訛中風化花崗巖：較硬巖，較完整，巖體質量等級為Ⅲ級。

3設計與施工過程中存在的問題及解決辦法

3.1持力層的選擇問題

該工程基巖埋深達48m,根據場地地質條件分析及建筑物性質,設計樁端持力層擬選用全風化花崗巖⑧層或砂土狀強風化花崗巖⑨，但樁基必須穿過三層細砂層,且砂層厚度較大,在試沉樁過程中無法穿透,形成“鋼板砂”效應，出現了樁頭爆裂、斷樁、打不下去等情況。經專家論證綜合對比分析，采用如下處理方式：（1）高層建筑基礎，建議采用沖孔灌注樁。（2）多層建筑基礎，建議：①采用AB型管樁；②樁端持力層取第⑤細砂層，施工時按進入持力層和貫入度雙控；單樁承載力取值適當降低使用；第⑤細砂層厚度小于4m時，管樁應穿過該土層進入強風化花崗巖；③進行軟弱下臥層承載力和沉降變形驗算，下臥淤泥質土層變形模量可取ES0.2~0.4；④局部位置沉樁有困難時可采取引孔措施。施工情況分析：經專家論證后的施工方案，經濟效益得到了提高；但是，施工過程中，由于地質的特殊性，引孔、補樁的現象普遍存在，對工期有一定的影響?？紤]整個校區(qū)建設分為四期，一期工程對工期要求可以適當放寬。所以，綜合考慮工期和經濟兩方面，決定采用此施工方案。

3.2現場施工情況

前期部分施工情況：190#和213#樁頭爆裂、258#和194#樁長達不到設計要求、278#和200#斷樁、6#樁頭爆裂（見圖1）。初步分析前期施工因采用60#錘和72#錘，按福建省標準規(guī)范規(guī)定為保證樁身質量總錘擊數應控制在2000錘以內。而現場總錘擊數小于2000擊39根，占70.9%；總錘擊數大于2000擊16根，占29.1%。總錘擊數過多，導致樁身質量問題無法保證，產生斷樁、樁頭爆裂等結果?，F場施工情況經專家論證會后，增加采用80#錘，現場施工情況顯示：（1）80#錘穿層能力遠比72#錘強，試樁位置在細砂⑤最厚位置（約13m）總錘擊數為694錘、1409錘、1531錘及2378錘，樁頭位置僅輕微損傷，說明80#錘穿層能力遠比72#錘強且總錘數大幅減少。在合理控制落距的情況下，總錘擊數在2000以內，樁身質量是可以保證的。（2）因為試樁要求本著充分了解土層，堅持參數從嚴的原則。未來的正式工程樁施打時，參數會適當放寬以確保成樁率；（3）確定施工標準如下：72#錘總錘數大于1800、最后三陣貫入度不大于5cm及連續(xù)3m每米錘數不小于200錘，配合補樁；80#錘總錘數大于1400、最后三陣貫入度不大于8cm及連續(xù)3m每米錘數不小于150錘，配合補樁。

3.3管樁的施工工藝要求

合理的設計需要標準而規(guī)范的管樁施工工藝得以實施。本工程在管樁施工過程中經過經驗分析，得出以下施工工藝經驗，錘擊PHC管樁過程中應嚴格施工。本工程樁型選用PHC500-100-AB樁，沉樁方式采用錘擊法沉樁，樁錘選用80#柴油錘（沖擊體質量8.0t），沖程2.0～3.4m（盡量采用重錘低擊法），貫入度控制100mm/10擊。（1）PHC管樁進場沉樁前施工單位應嚴格檢查樁身外觀質量、尺寸偏差、樁身強度符合設計及規(guī)范要求。現場堆放和吊裝時應嚴格按規(guī)范和圖集要求的方法執(zhí)行。（2）樁帽和送樁器與管樁周圍的間隙應為5～10mm；樁錘與樁帽、樁帽或送樁器與樁頂之間應加設彈性襯墊厚度應均勻，且經錘擊壓實后的厚度不宜小于120mm；在打樁期間應經常檢查，及時更換和補充。（3）沉樁應確保樁錘、樁帽或送樁器與樁身在同一軸線上。第一節(jié)管樁插入地面時的垂直度偏差不得超過0.3%；沉樁過程中，應經常觀測樁身的垂直度，樁身垂直度偏差不得超過0.5%。當樁尖進入堅硬土層后，嚴禁用移動樁架等強行回扳的方法糾偏。（4）上下節(jié)樁拼接成整樁時，宜采用端板焊接連接。焊接前應確認管樁接頭質量合格，上下端板表面應清理干凈，焊接時宜先在坡口圓周上對稱點焊4點～6點，待上下樁節(jié)固定拆除導向箍再分層對稱施焊。現場焊接可采用手工焊或二氧化碳氣體保護焊，焊接層數宜為3層，內層焊渣必須清理干凈后方可施焊外一層，焊縫應飽滿、連續(xù)，且根部必須焊透，焊接質量應符合《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》的相關規(guī)定。（5）打樁時應采用重錘低擊法。結合本工程土層情況，采用重錘低擊可提高錘擊貫入效果，降低樁身錘擊應力，減少樁身損傷。

3.4PHC管樁施工與地質勘察報告的應用

工程地質勘察報告是工程基礎設計和施工的重要依據[2]，但不是絕對的依據，因為勘察點布置和選取并不是全部。本工程顯示在管樁施工過程中地質勘察情況只是一個施工參考，不是絕對的依據，不能完全依賴或者按照勘察地質情況施工。

4PHC管樁與灌注樁的經濟技術比較

經造價咨詢公司計算分析，三棟高層住宅建筑中采用灌注樁（沖擊鉆）與PHC管樁相比造價增加854.07萬元；低層建筑中持力層上提至⑤層細砂層與全部進入第全風化花崗巖⑧層或砂土狀強風化花崗巖⑨相比造價減少679.05萬元。即灌注樁的造價高于管樁；同時，合理的選擇樁基持力層也非常重要。PHC管樁在工程上的應用越來越廣泛，近年來每年都有上千萬根應用到工程中。但是，沉樁阻力的影響因素主要是由土質結構、埋入持力層深度、樁數、樁距、施工順序等；斷樁、沉樁困難、爆樁頭、沉樁困難等工程事故經常發(fā)生，造成的經濟和工期損失難以估量，分析其原因有地質的原因、有施工技術的原因、同時也有PHC管樁本身的原因。灌注樁與PHC管樁相比造價相對較高,施工相對容易(一般在30m內如此)。但是在相同斷面及相同樁長的情況下其樁端承載力往往低于預制樁，這是因為在灌了混凝土后拔管過程中擠壓力有了一定的釋放,相應樁摩擦力減弱。同時,樁端阻力也因擠壓力的釋放而有所遞減。

5結語

綜上，在PHC管樁設計過程中持力層的選擇很重要，要結合工程地質、周邊建筑樁型、經濟效益等因素確定；施工單位的施工工藝也起著決定性的作用，施工單位應嚴格按照施工工藝的標準要求進行；PHC管樁施工過程中，建設單位、施工單位、監(jiān)理單位、設計單位、PHC管樁廠家都應在現場監(jiān)督，確保規(guī)范施工。

作者:葛翠方 單位:福建信息職業(yè)技術學院

參考文獻

[1]張忠苗,喻君,張廣興,等.PHC管樁和預制方樁受力性狀試驗對比分析[J].巖土力學,2008(9):3059-3065.

[2]杜娟.工程地質勘察報告的編寫[J].中外企業(yè)家,2015(12):219-220.