摘要：通過實際工程中樁型的選取，闡明樁型的選取原則，以及前期試樁對樁型選取的重要性。

　　關鍵詞：預應力管樁;人工挖孔灌注樁

　　0前言

　　隨著現代科學技術的發展，樁的種類和樁基形式、施工工藝和設備以及樁基理論和設計方法，都有了很大的演進。樁基已成為在土質不良地區修建各種建筑物特別是高層建筑，重型廠房和具有特殊要求的構筑物所廣泛采用的基礎形式。在實際工程設計中，樁型的確定應考慮的因素是多方面的。

　　1工程及地質概況

　　該廠房位于南京市江寧區橫溪鎮，一般跨度24m，最大跨度30m，最大12m柱距，最大吊車噸位50T，建筑面積約3萬m2。屋面采用大型屋面板，鋼屋架與柱頂鉸接，剛架柱與基礎固接，采用插入式基礎，柱底最大彎矩標準值1600kN·m左右，柱底最大軸力標準值將近5000kN。地質資料中土層情況如下：

　　土層情況

　　1-1層雜填土：含有鐵礦石渣、碎石、磚塊、煤渣及生活垃圾，層厚0.3~3.3m;

　　1-2層素填土：軟~可塑狀態，層厚0.1~5.3m，填齡≥5年，承載力特征值fak=60kPa;

　　1-3層塘泥：層厚0.5~1.4m，該層挖除;

　　2-1層粉質粘土：軟塑狀態，層厚0.2~2.5m，承載力特征值fak=120kPa;

　　3-1層粉質粘土：可塑狀態，層厚0.4~5.0m，承載力特征值fak=150kPa;

　　3-2層粉質粘土：硬塑狀態，層厚0.5~5.7m，承載力特征值fak=230kPa;

　　3-3層粉質粘土夾礫石：可塑狀態，層厚0.3~2.8m，承載力特征值fak=180kPa;

　　3-4層碎石土：中密狀態，層厚0.4~6.3m，承載力特征值fak=270kPa;

　　4層碎殘積土：硬塑狀態，層厚0.5~5.6m，承載力特征值fak=210kPa;

　　5-1A層強風化泥巖：標貫大于40擊，層厚1.1~3.2m，承載力特征值fak=300kPa;

　　5-1層強風化泥質粉砂巖~細砂巖：標貫大于50擊，層厚0.6~3.2m，承載力特征值fak=350kPa;

　　5-2A層中風化泥巖：巖體較完整，為極軟質巖，巖石天然單軸抗壓強度標準值為1.314Mpa;

　　5-2層中風化泥質粉砂巖~細砂巖：巖體較完整，為極軟質巖，巖石天然單軸抗壓強度標準值為6.967Mpa。

　　地下水情況

　　擬建場地位于階地與坳溝結合地段，覆蓋層主要由填土和粘性土組成。地下水主要為潛水，賦存于1填土層中，水位及水量主要受大氣降水影響。年平均地下水最高水位埋深位于場地整平后地面下0.50m。

　　2樁型的初步確定

　　從地質報告中可以看出地層起伏變化比較大，淺部無較好淺基礎持力層，且填土較厚，根據結構上部荷載，天然地基無法滿足承載力要求，因此采用樁基礎。

　　根據當地經驗以及地質報告建議，樁型可選用靜壓管樁或人工挖孔灌注樁。當采用靜壓管樁時，樁端持力層選用3-4層碎石土;選用人工挖孔灌注樁時，樁端持力層選用5-2A層中風化泥巖或5-2層中風化泥質粉砂巖~細砂巖。

　　預應力管樁優越性較高，表現在以下幾個方面:

　　(1)、單樁承載力高，單位承載力價格便宜。樁身混凝土強度等級為C80，具有高強性能，φ500的PHC樁單樁豎向承載力特征值達到2300～2700KN。

　　(2)、抗彎性能好。預應力管樁選用高強度、低松馳的陰螺紋鋼筋作為預應力主筋，使樁身具有較高的預壓應力，其抗彎性能良好，PHC樁有卓絕的貫入性能，能穿透密實的砂層，能適應復雜的環境與地理條件。

　　(3)、質量穩定可靠。由于采用工廠預制的生產方式，能利用先進的工藝和設備，質量容易控制，產品質量容易保證。

　　(4)、應用范圍廣。工廠生產、商品供應，可以有不同的規格，長度供選擇，使設計選用范圍廣，容易布樁，對樁端持力層起伏變化大的地質條件適應性強。

　　(5)、施工速度快，工期短。預應力樁在工廠商品化生產，能按施工要求及時供樁，施工前期準備時間短，一般能縮短工期一～二月。

　　(6)、施工現場文明。施工現場無砂石、水泥，無泥漿污染，對施工現場狹窄的工程特別有利。

　　挖孔樁與預制樁相比，主要有以下特點：

　　(1)、受力性能好

　　由于挖孔樁直徑大，所以單樁承載力高。挖孔樁一般直徑為0.8~2.4米，可承幾千千牛至幾萬千牛的力，適用于上部傳來的荷載大而集中的結構。由于其嵌入巖層一定深度，所以能承受較大的水平荷載，擴底挖孔樁還可抵抗很大的上拔力。其抗震性能好，沉降量小，能防止不均勻沉降。

　　(2)、施工方便，造價低

　　1、挖孔樁成孔大，容易檢查樁底持力層情況及側面土質情況，并易于混凝土澆注、振搗。

　　2、施工僅需輕型工具，不需大型施工機械，適于人工費較低的地區;各樁可分別同時施工，施工速度較快。

　　3、預制樁打樁時會造成相近的樁側移或向上浮起，挖孔樁則無此問題，且無噪聲污染。

　　4、在密實的砂層及卵石層或有孤石的地基中，打預制樁十分困難，而挖孔樁則易于施工。

　　5、持力層有一定傾斜時，預制樁會長短不齊，大量截樁、接樁，挖孔樁則無上述問題。

　　以鉆孔J97為例，800mm直徑的人工挖孔崁巖灌注樁有效樁長大約需要9.1m長，單樁承載力特征值估算Ra=1990kN,按1200元/m3，則一根為5486元，折合2.76元/kN。400直徑的預應力管樁以3-4層持力層有效樁長大約5.0m，按120元/m，單樁承載力特征值估算Ra=622kN,則一根為600元，折合0.96元/kN。從經濟上比較，人工挖孔崁巖灌注樁單位承載力需要的費用是靜壓管樁的2.875倍。因此從以上施工工藝及經濟上兩方面比較，優先選用預應力管樁。

　　3樁型的最終確定

　　通過對2種樁型比較后，設計決定采用預應力管樁并對甲方提出了試樁要求。通過現場試樁，施工方提出因3-3層土中礫石含量約為5%~25%，礫徑為1~20cm不等，個別達20~30cm，樁體很難貫入，施工時垂直度易偏位、樁頭易破碎，因此提出建議采用人工挖孔樁。

　　考慮到業主及施工方意見，現場施工困難，設計決定改用人工挖孔樁。

　　根據規范要求，樁徑采用800mm,樁壁混凝土強度等級為C25，樁端持力層采用5-2層土，巖石天然單軸抗壓強度標準值6.967Mpa，通過計算得出單樁豎向抗壓承載力特征值為3000kN。因考慮到柱底彎矩均較大，采用每根柱底2根樁。對于軸力較小剛架柱，樁間距采用2400mm，對于軸力較大剛架柱，樁間距采用3000mm，均滿足規范對于樁間距的構造要求。且單樁所受最大軸力Nmax=5000/2+1600/3=3033kN<1.2×3000=3600kN，單樁所受平均軸力N=5000/2=2500kN，均滿足規范要求。

　　4結語

　　通過以上工程實例可以看出在選取樁型時，不僅要考慮建筑結構類型、荷載性質、樁的使用功能、穿越土層、樁端持力層、地下水位、制樁材料供應條件等因素，還要考慮到現場施工設備、施工環境、施工經驗等施工方面的因素，做到安全適用、經濟合理的選取原則。并且可以看出前期的試樁，對樁型的選取在當地是否可行起到決定性的因素。

　　參考文獻

 

　　[1]建筑樁基技術規范(JGJ94-2008)[S].北京：中國建筑工業出版社，2008.