楚  杰  

（西安財經學院　陜西 西安 ７１０１００）

    PHC管樁具有樁身混凝土強度高、質量穩定可靠、施工工期短、監測方便、造價較低、施工現場簡潔、無噪音污染、能保障文明施工對環境影響小等多種優點，在高層建筑樁基工程中得到廣泛應用。近兩年，西安地區大量的工程也采用了這種樁基施工，并引入了PHC管樁生產廠。由于沒有針對濕陷性黃土的地質特征的檢測規范，加之基礎工程的特殊性和重要性，因而PHC管樁成樁質量檢測顯得至關重要。

 

    我單位商住樓工程位于西安市南郊，總建筑面積約為11萬平方米。擬建場地地形平坦，地貌單元屬黃土梁洼；地基濕陷等級為Ⅰ級（輕微），屬非自重濕陷性黃土場地；地下水屬潛水類型按《濕陷性黃土地區建筑規范》（GB50025-2004）有關規定，26層建筑屬甲類建筑，10~18層建筑屬乙類建筑；按《地基基礎設計規范》（GB50007-2002）有關規定，地基基礎設計等級為乙級。

 

    在勘察深度100米范圍內，地層劃分為11層，自上而下由全新世人工填土、晚更新世黃土（含古土壤層）、晚中更新世粉質粘土構成，其中第6層粉質粘土層及以下各層均有密實的砂類土夾層或透鏡體分布。

 

    設計采用預應力高強混凝土管樁（PHC樁）：其外徑500mm，壁厚125mm，混凝土強度等級C80，樁型號為AB型。1號樓樁端持力層為第7層粉質粘土，約有1137根樁；2號樓樁端持力層為第6層粉質粘土。

 

    （1）試樁：因擬建場地平坦，在不開挖基坑土方至設計標高的前提下，在場地現有表面加長管樁施工長度進行壓樁并做靜載荷試驗。

    試驗過程中，樁頂以下至樁頂設計標高段樁周土體未能剝離，在采用增加一級試驗荷載，試驗結束后采取折減的辦法予以消除。結果表明各項試驗指標符合規范與設計要求。

 

    （2）工程樁

    本工程樁基施工的重點和難點在于樁長的控制（不同樓號不同部位有多種樁頂高程），即樁端進入持力層的深度。

 

    按照試樁施工時出現的壓力變化，結合地質勘察報告，持力層第7和第6層的粉質粘土層無論是層面、層底高程以及厚度變化都比較大和不穩定，需要注意的是持力層第6層粉質粘土層（對2號樓）、特別是第7層粉質粘土層（對1號樓）在不同程度上都有密實的砂類夾土層或透鏡體分布，在施工時表現為沉樁壓力突然增大，有時造成樁傾斜或斷樁的可能。

 

    在2號樓施工中，采用的是樁頂標高控制，施工的117根樁、樁長為30米的樁完全按照設計要求實施。

 

    在1號樓施工中，采用的是樁頂標高和壓樁終止壓力兩者結合的方法控制施工質量，施工的1047根PHC管樁中，35米樁長為465根，30米樁長為558根，20米樁長為24根（詳見表一、表二）

 

表一：35米樁長實際施工長度統計圖 

表二：30米樁長實際施工長度統計圖

   

 

    按照《建筑基樁檢測技術規范》（JGJ106-2003）在竣工檢測測量數量、內容上的規定，樁身完整性檢測的抽檢數量達到20%，高應變檢測的抽檢數量達到5%即可滿足規范的要求。

 

    根據以上數據顯示，1號樓的樁基施工中，樁長為35米的管樁有約19.57%的管樁長度比設計長度短5米以上，即實際施工樁基底標高距設計底標高相差5米（最多相差8.87米）。雖然這部分樁只占樁基工程總量的7.82%（1號、2號樓全部樁基），且施工時這部分都按照壓樁終止壓力控制，但為能更直觀的反應出相差5米以上的樁基能否滿足設計要求，結合JGJ106-2003標準內相關內容，針對本工程重新制定了樁基竣工檢測原則：

 

    （1）在樁長小于設計樁長5米以上區域，布置三個試驗點做靜載荷試驗，以評價這部分工程樁是否滿足設計要求。

    （2）對施工過程中懷疑有問題的樁實行必檢。

    （3）樁頂高程滿足設計高程（包括高于樁頂高程2米以內的樁），但終止壓樁壓力較低者，是高應變檢測的主要對象。

    （4）低應變檢測樁要考慮基礎結構特點，采取大體隨機均布的原則。

 

    （1）靜荷載試驗結果：對1號樓35米樁長的工程樁實際施工長度短于5米以上的3根管樁，通過選取實際施工樁長最短者、結合上部結構特點以及隨機選取進行單樁靜荷載試驗。

根據《建筑樁基技術規范》（JGJ94-94）相關內容，實測單樁豎向極限承載力結果符合設計要求。

 

    （2）高應變檢測結果：依據行業標準《建筑基樁檢測技術規范》（JGJ106-2003）的要求，結合施工紀錄選取22根35米和30根30米長的樁作為檢測對象，抽檢率5.0%，實測單樁豎向極限承載力結果符合設計要求。

 

    （3）低應變檢測結果：隨機選取的331根樁，抽檢率31.6%，其中229根樁被檢測為Ⅰ、Ⅱ類樁，2根被檢測為Ⅲ類樁（由設計單位考慮處理方案）。實測結果滿足規范要求。

 

    盡管PHC管樁與其它樁型相比具有一定的施工優勢和經濟優勢，但在實際應用中應綜合考慮。通過以上工程實例分析，筆者認為在西安地區的工程中采用PHC管樁基礎應著重注意以下幾個要點：

（1）慎選樁基類型

     雖然PHC管樁與其它樁型相比，具有強度高、耐打性好、抗彎能力強、穿透能力強、接樁便捷、應用靈活方便、施工周期短等特點，但對地貌單元屬于黃土梁洼的地區，應結合地質勘察報告，在設計持力層中勘探出的砂類土夾層或透鏡體不規則分布充分重視。慎重選擇樁基礎的類型。

 

（2）樁基設計安全、經濟、合理

    通過對本工程竣工檢測結果的分析，可以看出設計過于保守，未能考慮設計的經濟、合理性。

    隨著樁基工程應用的增多和普及，除建于液化地基上的建筑，地基基礎有較多失效外，地下室和樁的地震損壞遠遠小于上部結構。正確引用國家標準圖集（03S409）“另行驗算”的要求，為結構的安全、經濟、合理性創造條件。

 

    （3）及時修訂樁基檢測方法和內容

    現行行業標準《建筑基樁檢測技術規范》（JGJ106-2003）對樁基檢測方法和內容作了比較明確的規定，但樁基工程所應用的地質條件越來越多樣，為確保工程質量的安全可靠性，應對檢測方法和內容及時修訂。

 

[1]JGJ94-94.建筑樁基技術規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2002

[2]JGJ106-2003.建筑基樁檢測技術規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2002

[3]沈勵操，仲崇民.預應力高強混凝土管在西安8度抗震區的應用問題[J].陜西建筑，2006（3）

[4]張典福.關于預應力混凝土管樁檢測方法的探討[J].工程質量，2007（3）

 

楚杰(1971-)，男，陜西西安人，工程師，主要從事建筑施工、工程管理、工程造價等方向的工作。

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