預(yù)應(yīng)力管樁在汕頭地區(qū)施工中幾個(gè)問題的探討

　　摘! 要：通過(guò)對(duì)汕頭地區(qū)預(yù)應(yīng)力管樁歷年來(lái)的施工實(shí)例資料分析，根據(jù)汕頭地區(qū)工程地質(zhì)條件的特點(diǎn)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)預(yù)應(yīng)力管樁的設(shè)計(jì)、施工提出幾點(diǎn)探討性意見。

　　關(guān)鍵詞：汕頭地區(qū)；預(yù)應(yīng)力管樁；樁側(cè)摩阻力；樁端阻力；極限承載力；貫入度；終壓值!"

1、概述

　　汕頭地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，屬韓江下游出海口三角洲沖積平原濱海淺灘灘地，主要由第四紀(jì)淺海海灣相沉積土、海陸交互相沉積土、殘積土及燕山晚期巖漿活動(dòng)形成的巖漿巖組成，工程地質(zhì)條件差，淤泥、淤泥質(zhì)土等軟弱土質(zhì)覆蓋層較厚，基巖埋
藏深。

　　以往在汕頭及附近市縣的建筑物的基礎(chǔ)工程大多采用沉管振動(dòng)灌注樁、鉆孔灌注樁及少量現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制方樁。與以往的樁基形式相比，預(yù)應(yīng)力管樁具有樁身質(zhì)量穩(wěn)定可靠、強(qiáng)度高、穿透能力強(qiáng)、耐施打、對(duì)樁端持力層起伏變化大的地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)、施工
速度快、現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)潔、成樁質(zhì)量檢測(cè)方便等優(yōu)點(diǎn)，于20世紀(jì)90 年代中期開始在汕頭地區(qū)應(yīng)用。近年來(lái)，隨著汕頭本地區(qū)) 家大型預(yù)應(yīng)力管樁廠的相繼投產(chǎn)和樁機(jī)數(shù)量大幅增加，大大地降低了各種成本，使預(yù)應(yīng)力管樁在汕頭地區(qū)得到廣泛的推廣應(yīng)用。不少大型工程如宕石跨海大橋、汕頭博物館、海濱花園、李嘉誠(chéng)汕頭第一城以及許多房產(chǎn)開發(fā)項(xiàng)目的多層和小高層建筑均采用了預(yù)應(yīng)力管樁作基礎(chǔ)，效果良好。

　　但是，由于汕頭地區(qū)應(yīng)用預(yù)應(yīng)力管樁時(shí)間不長(zhǎng)，一些從業(yè)人員對(duì)預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)的受力性能、破壞機(jī)理在認(rèn)識(shí)上存在誤區(qū)。因此，汕頭地區(qū)預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)工程在設(shè)計(jì)和施工方面還有待于探索、總結(jié)和積累經(jīng)驗(yàn)。

2、預(yù)應(yīng)力管樁在汕頭地區(qū)的使用情況

　　汕頭地區(qū)從1994年開始使用預(yù)應(yīng)力管樁，最先是在一些小的項(xiàng)目中試用，前期主要是采用錘擊樁機(jī)施打，1997年開始引入靜壓樁機(jī)，"2000年后預(yù)應(yīng)力管樁逐步大量應(yīng)用。表& 為歷年來(lái)預(yù)應(yīng)力管樁在汕頭部分工程的使用情況。 

3、預(yù)應(yīng)力管樁在實(shí)踐中的幾個(gè)問題探討

　　3.1 豎向極限承載力的取值問題

　　目前汕頭地區(qū)的巖土工程地質(zhì)勘察報(bào)告書沒有提供針對(duì)管樁設(shè)計(jì)的樁側(cè)摩阻力和樁端阻力設(shè)計(jì)參數(shù)，設(shè)計(jì)人員依據(jù)勘察報(bào)告書中有關(guān)預(yù)制樁的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)計(jì)算而確定單樁豎向極限承載力，從表1 中可以看出，一部分沒有先通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)靜載試驗(yàn)就確定樁承載力的工程，其極限承載力取值偏低，造成一定的浪費(fèi)。

表1 汕頭市部分預(yù)應(yīng)力管樁使用情況表

　　解決預(yù)應(yīng)力管樁豎向極限承載力取值問題最好的辦法當(dāng)然是先通過(guò)靜載試驗(yàn)，這樣，既可獲得符合實(shí)際情況的單樁豎向極限承載力值，又可驗(yàn)證勘察報(bào)告書提供的數(shù)據(jù)，以及檢驗(yàn)施工樁機(jī)的設(shè)備情況，在滿足建筑物使用安全的前提下，避免浪費(fèi)，減少項(xiàng)目投資。因此在條件允許的情況下，應(yīng)盡量做到通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)靜載試驗(yàn)來(lái)確定樁的極限承載力。但目前汕頭地區(qū)的大多數(shù)項(xiàng)目，由于時(shí)間緊、工期短等原因，未能做到這一點(diǎn)。

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　　近年來(lái)，汕頭市預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)工程的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)證明，根據(jù)工程地質(zhì)條件，選擇合適的樁端持力層及進(jìn)入持力層的深度，將預(yù)應(yīng)力管樁樁身額定的承載力乘以折減系數(shù)0.75－1.00即可作為管樁的豎向承載力，此方法簡(jiǎn)單、實(shí)用，樁徑400mm和500mm的PHC管樁，樁身額定的承載力Rb值分別為1700kN和2300kN，則其豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值不能超過(guò)樁身額定的承載力，單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值Qmk可分別取2550-3400kN 和3450－4600kN。在實(shí)際工程應(yīng)用中，根據(jù)持力層深度、厚度、密實(shí)度以及管樁進(jìn)入持力層深度而決定取低值或高值，這種方法已被多項(xiàng)實(shí)際工程的靜載試驗(yàn)結(jié)果所證明。

　　3.2 施工過(guò)程中不應(yīng)忽視的幾個(gè)問題

　　3.2.1沉樁順序和速度

　　汕頭地區(qū)上部有一層10-20m的壓縮性高、透水性差的飽和淤泥層，沉樁時(shí)排水不易，土層顆粒間較難擠密實(shí)，從面導(dǎo)致沉樁時(shí)產(chǎn)生隆土現(xiàn)象，降低樁周摩阻力，同時(shí)導(dǎo)致樁位偏移，樁身傾斜。

　　在沉樁過(guò)程中，同一單體建筑物要求先打場(chǎng)地中央的樁，后打周邊的樁，先打深樁，后打淺樁，同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制打樁速度，由于沉樁時(shí)土體中產(chǎn)生很大的孔隙水壓，深層土產(chǎn)生水平位移，如不控制沉樁速度而超過(guò)臨界狀態(tài)，孔隙水隨之下降，土體變得松軟，密實(shí)度降低，土體隆起對(duì)樁產(chǎn)生上浮力，還會(huì)大大增加對(duì)四周樁的水平擠壓力，從而導(dǎo)致樁傾斜偏位，施工隊(duì)往往因?yàn)樨潏D施工方便和趕工期等原因忽視了這些問題，尤其在密集群樁或四周有圍護(hù)樁約束的工程，很容易引起部分樁的上浮或偏位，嚴(yán)重的會(huì)使樁上、下節(jié)接頭部位斷裂。

　　3.2.2樁身的垂直度

　　樁身保持垂直，減少了沉樁時(shí)因偏心受力而使樁身破壞的機(jī)率，成樁后的垂直度也得以保證。在汕頭軟土地基上施工要保證樁身的垂直，首先要對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行認(rèn)真的平整壓實(shí)，避免在施打過(guò)程中因動(dòng)而使樁機(jī)塔架傾斜，甚至樁機(jī)側(cè)滑，這樣樁機(jī)導(dǎo)桿不垂直，樁位也會(huì)偏斜，因此在施打中若發(fā)現(xiàn)樁身不垂直應(yīng)拔起重打，不得采用“硬扳”的方法來(lái)糾正。

　　3.2.3 施打的貫入度或終壓值

　　汕頭地區(qū)錘擊管樁通常以設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)、進(jìn)入持力層深度和貫入度作為收錘標(biāo)準(zhǔn)，往往忽視了總錘擊數(shù)、最后1m錘擊數(shù)、樁身反彈情況等因素，個(gè)別人的片面追求貫入度越小越好，貫入度太小，錘擊數(shù)必然偏大，樁身砼強(qiáng)度隨錘擊數(shù)的增加而逐漸降低，影響樁身質(zhì)量，同時(shí)也會(huì)損壞樁錘。貫入度的大小是錘重、落距、地質(zhì)條件、樁徑、樁長(zhǎng)，樁距和進(jìn)入持力層深度的綜合體現(xiàn)，只要樁的承載力取值和樁進(jìn)入持力層深度合理，有足夠的下臥層，甚至最后貫入度以"120mm/10擊為收錘標(biāo)準(zhǔn)，靜載試驗(yàn)結(jié)果表明也能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。因此，建議以樁長(zhǎng)及樁端進(jìn)入持力層的深度為第一控制條件，最后貫入度為參考控制條件。

　　對(duì)于靜壓樁機(jī)壓入的管樁同樣以設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)和樁進(jìn)入持力層深度以及終壓值為控制條件。在汕頭地區(qū)軟土地基中多數(shù)為大于30m的端承摩擦樁，以設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)和樁進(jìn)入持力層深度為第一控制條件，終壓值為參考控制條件，對(duì)于一些設(shè)計(jì)承載力較高的工程，終壓值宜盡量達(dá)到設(shè)計(jì)值的"1.5－1.7倍，視地質(zhì)情況和布樁情況考慮復(fù)壓；對(duì)于15－25m的中長(zhǎng)樁，其終壓值控制在設(shè)值的"1.7－2.0倍以上且復(fù)壓2－3次為好；而個(gè)別長(zhǎng)度<15m的短樁，其終壓值控制在設(shè)計(jì)值的2.0－2.5倍以上，且復(fù)壓3次以上，避免造成誤判。

4. 結(jié)語(yǔ)

　　預(yù)應(yīng)力管樁以其樁身質(zhì)量可靠、承載力高、施工速度快、現(xiàn)場(chǎng)整潔、較為經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)在汕頭地區(qū)軟土地基的施工建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用，取得了良好的效果。但由于汕頭地區(qū)的工程地質(zhì)條件復(fù)雜，管樁的應(yīng)用時(shí)間不長(zhǎng)，在設(shè)計(jì)和施工方面存在不少需
要解決的問題，比如樁的承載力取值的確定，施工中沉樁的順序和速度，樁身的垂直度，貫入度或終壓值的控制等問題，還需要通過(guò)大量的工程實(shí)踐來(lái)分析、探討和總結(jié)。

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　?。?］ 劉金勵(lì)! 樁基工程技術(shù)［5］! 北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，1996.

　　作者簡(jiǎn)介：

　　林志文（1966－），男（漢族），廣東汕頭人，廣東省地勘局722地質(zhì)大隊(duì)工程師、注冊(cè)建造師，鉆探工程專業(yè)，從事樁基礎(chǔ)、地基處理及巖土工程勘察的施工與技術(shù)管理工作，廣東省汕頭市護(hù)堤路30號(hào)，13309885628，gddk722lzw@163.com.