預應力高強砼管樁在泉州地區的應用

[摘要] 介紹PHC樁在泉州地區應用中的幾個問題，對單樁極限承載力的取值及施工中的特點進行探討。

[關鍵詞] 單樁極限承載力 PHC樁 極限摩阻力

1 泉州地區土質條件與樁基概述

福建沿海地區大部分為軟土地基，上部土層一般為流塑淤泥或淤泥質土與飽和的粉細砂互層，承載力低約100 Kpa左右，壓縮性大，不能作天然地基，隨著多層與小高層房屋增多，一般建筑均需打樁，這給樁基技術發展創造空前的大好機遇，各種不同類型的樁機紛紛涌入福建沿海，目前在泉州地區設計應用的各種樁型有：錘擊預制樁、靜壓預制樁、震動沉管灌注樁、錘擊沉管灌注樁、靜壓沉管灌注樁、夯擴樁、鉆孔灌注樁、人工挖孔樁等，上述樁型均屬鋼筋砼樁。依照鋼筋砼成樁工藝來說，其實可分為兩大類，即預制鋼筋砼樁與鋼筋砼灌注樁，從上列各種不同樁型比較而言，預制樁的質量比灌注樁好，每立方砼的承載力也高于灌注樁，但預制樁的造價比灌注樁高，反之灌注樁的質量不及預制樁，但單方造價比預制樁便宜，這就促使預制樁與灌注樁在建設工程中展開劇烈的競爭。雙方的競爭焦點就是如何把預制樁的造價降下來，或如何把灌注樁的質量提高，競爭促使鋼筋砼樁型有了比較快速的發展。

預應力高強砼管樁就是競爭中發展起來的一個新樁型。預制樁的配筋首先滿足工作條件下的樁身強度，同時還要驗算樁在起吊運輸、吊立和錘擊時的應力與變型，計算分析表明，鋼筋砼樁的配筋往往由起吊和吊立的強度控制。樁是通過樁的摩阻力和樁的端阻力向地基土傳遞荷載，因此把樁芯少量的砼挖出來，既不影響樁的承載力，還可節約砼，又能減輕起吊重量，錘擊鋼筋砼預制樁需要考慮沉樁的動應力，因而加大配筋量，如果沉樁工藝上加以改進，將錘擊沉樁改為靜壓沉樁，減少錘擊沉樁的動應力，這樣發展高強預應力薄壁空心管樁采用靜壓沉樁工藝就成為當前新樁型發展的必然趨勢。

2 PHC樁承載力的取值

“建筑樁基技術規范”JGJ94-94規定，對二級建筑樁基應采用現場靜載荷試驗，確定單樁豎向極限承載力值，對三級建筑樁基可利用承載力經驗參數估算單樁豎向極限承載力值，試看兩個近鄰工程地質條件相同，管樁樁徑均為Φ500，樁長均為24米，持力層均為砂礫卵石，一個先通過試樁確定單樁極限承載力取值為4400KN，另一個是根據地質報告提供的側阻與端阻確定極限承載力為2050KN，兩個工程單樁豎向極限承載力取值相差達2350KN，這充分說明沒有先通過現場靜載試驗確定單樁承載力的與僅利用地質資料提供的承載力經驗參數估算確定單樁豎向極限承載力值均偏低，因予應力管樁穿越土層能力遠大于預制方樁，比較容易進入較深砂層，使其樁側摩阻力和樁端阻力得以充分發揮，但目前泉州地區工程地質勘察報告提供針對管樁設計的樁摩阻力和樁端阻力都大大偏低，與實際不符。因此為解決預應力受樁豎向極限承載力取值問題，最好辦法是先通過靜載試驗，同時也希望地質勘察及設計部門多作一些預應力管樁的試驗。在樁側主要土層的分界面處埋設鋼筋應力，便于現場試驗研究樁身荷載傳遞狀況，探究樁土之間相互關系，在樁底位置埋設土壓力盒，用于探究樁端土壓力的分布規律，得出比較符合管樁實際情況的側阻與端阻，為設計提供可靠的依據。

3 管樁施工中應注意的問題

預應力管樁施工前必須嚴格檢查每根樁的樁身質量，通過電子測力儀實測沉樁壓力，確保達到單樁承載力的設計要求，制定出完善的施工組織方案，施工中特別要注意因靜壓樁機配重大，在軟弱土層上行走時往往把原來定位的木樁擠偏離得很遠，因此壓樁前一定要檢查木樁重新定位，當第一節打樁時應確保就位準確，一般要求垂直偏差不超過樁身的0.5%，并要求用雙臺經緯儀在相互垂直方向進行量測校正，不論錘擊管樁或靜壓管樁施工時都要實行雙控制，即樁身進入持力層深度和最后貫入度為條件，當錘擊管樁時最后貫入度控制在3～5cm/10擊，靜壓管樁當達到額定壓樁力后復壓三次的貫入度不大于3～5cm，同時接樁的焊接質量也一定要保證，接頭焊接質量的好壞關系到整根樁質量的好壞，焊好的樁必須自然冷卻10min方可沉樁，不得焊好即壓，嚴禁用水冷卻，因為高溫的焊縫一遇到水立即冒煙促使焊縫變脆。上節樁大都處在軟弱土層，焊接質量不好易產生樁身彎折變形，預應力管樁為擠土樁，如果樁機在某個小范圍內集中沉樁也容易造成瞬時孔隙小壓力聚增，引發局部地面隆起，后打的樁把先打的樁擠壓上浮甚至折斷，即使在一個大承臺下面有許多樁時也應均勻跳打。

4 結語

管樁給設計人員帶來很大方便，因為管樁在工廠預制，樁身分6m、8m、10m和12m四種，兩樁組合可供10種不同的樁身選用，泉州地區持力層均在20米左右，二樁組合長度已滿足中、高層地基的需要。樁基工程在開工前都要進行試壓樁，目前泉州管樁大都采用全液壓靜力壓樁機DYY500型，額定壓樁能力5000KN，設計人員選定樁徑，長度后從工廠拉至工地即可進行試壓，再不需像預制方樁那樣先預制后再養護28天而拖延工期，全液壓靜力壓樁機壓樁本身就是對每根基樁作一次承載力的檢驗，如果現場發現試壓的樁基承載力高于設計值則設計樁數可以減少，若遇樁長與地質勘察報告不符，即可修改變換樁身組合，既靈活方便，又安全可靠。

高強預應力砼管樁是近年發展起來的新樁型，通過泉州地區的工程實例表明，其造價較其它類型樁經濟合理，具有樁身產品質量穩定可靠，施工速度快，采用靜壓沉樁工藝，無噪音、無污染等優點，可以做到文明施工，發展前景廣闊。

參考文獻

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