淺談載體樁在新鄉地區的發展應用

【摘要】隨著載體樁在新鄉地區的廣泛應用，載體樁的設計、施工日趨成熟，在工程實踐中產生了良好的經濟效益和社會效益；載體樁的設計與施工應該關注幾個小問題，采取相應措施處理好這些問題有利于更好的發揮載體樁的作用。

【關鍵詞】載體樁；廣泛應用；設計；施工；問題；處理

1.載體樁技術簡介

（1）載體樁技術由北京波森特巖土工程有限公司率先開創，是一種全新的施工技術，它改變了傳統的地基基礎處理觀念，選擇下部層位穩定、土性較好的土層作為被加固土層，以樁端土體為研究對象。普通樁的承載力主要來源于樁的側摩阻力，而載體樁的承載力主要來自載體，載體通過反復填入建筑垃圾再以3.5噸重錘提升6米進行自由落體夯實，通過三擊貫入度等指標控制密實度，隨后再夯填一定量的干硬性混凝土，從而由內向外形成干硬性混凝土、填充料和擠密土體形成的載體，在其上部進行鋼筋砼灌注成樁，上部荷載由樁遞給載體，再由載體傳遞給下面的持力土層，從而達到滿足建筑物上部荷載要求之目的。

（2）從受力上分析，當載體樁承受豎向荷載時，它是一種擴展基礎。上部荷載傳遞到載體后，通過干硬性混凝土、填充料和擠密土體，應力逐級進行擴散，形成多級的擴展基礎，最終將荷載傳遞到持力土層。

（3）由于載體樁受力為一擴展基礎，其承載力為fa×Ae。當載體持力層一定時，fa是一定的，只有通過控制不同的三擊貫入度實現持力層不同的密實度，達到不同的等效計算面積Ae，三擊貫入度越小，土體越密實，Ae就越大。

2.載體樁在新鄉地區的應用

（1）因新鄉市地貌單元大都屬黃河沖積平原，淺部無堅硬的樁端持力層，傳統的灌注樁受樁端阻力不足的限制，無法達到較大的單樁承載力，而載體樁很好的解決了這一問題，近年來載體樁在新鄉地區達到了長足發展，廣泛應用于工民建中，取得了很好的效果。成功的案例很多，在此簡單列出幾個典型工程：

（2）新鄉市行政中心綜合辦公樓1#、2#、3#樓，獨立基礎框架結構，總樁數940根，樁長7.5m，樁徑0.41m，單樁承載力特征值不小于900KN，持力層為中細砂層；（已投入使用）。

（3）新鄉深國投商業中心（沃爾瑪購物廣場），獨立基礎框架結構，總樁數1250根，樁長7.5～9.5m，樁徑0.41m，單樁承載力特征值不小于600KN，持力層為中細砂層；（已投入使用）。

（4）新鄉新亞紙業集團15萬噸白卡紙項目，獨立基礎框架結構，總樁數2658根，樁長4.0～9.5m，樁徑0.41m，單樁承載力特征值不小于100KN，持力層為中細砂層；（已投入使用）。

（5）新鄉高新區標準廠房研發綜合樓，獨立基礎框架結構，總樁數1716根，樁長3.4～6.4m，樁徑0.41m，要求單樁承載力特征值不小于1050KN，持力層為中細砂層；（已投入使用）

（6）河南恒升起重股份有限公司年產280臺冶金用高智能起重裝備項目（包括辦公樓、綜合樓、加工裝配廠房、起重機焊接裝配廠房），獨立基礎框架結構，總樁數2075根，樁長4.5～10.3m，樁徑0.4m，要求單樁承載力特征值不小于800KN，持力層為細砂層；（即將竣工）。

3.工程實踐中應注意的一些問題

隨著載體樁的廣泛應用，在工程實踐中的一些問題值得重視。

3.1樁身與載體結合不良。

（1）某項目采用載體樁獨立基礎，總樁數250根，有效樁長6.15～6.55m，樁徑0.41m，樁間距1.6m×1.6m，要求單樁承載力特征值不小于1000KN，勘探深度范圍內地層以粉質粘土為主，穩定水位2.4m左右。在低應變檢測中發現部分樁的樁身與載體結合不良，針對這一類樁采用靜載進行驗證檢測，挑選三根此類樁進行靜載試驗，其中兩根的承載力只有設計要求承載力的一半，另一根承載力滿足設計要求。

（2）分析認為該工程可能是以飽和狀態下的硬塑粉質粘土層為被加固土層，且樁間距較小，載體施工時導致鄰樁載體偏移或樁身上移；也可能是因樁長較短，基坑開挖時挖掘機施工不當，將樁身與載體結合改變，影響了樁體質量。

（3）載體樁成孔一般采用柱錘夯擊、護筒跟進成孔，再對樁端土體進行填料和夯擊，必然對樁端周圍土體產生一定的擠土效應，故施工時必須根據建筑物所處的地質條件和周圍的環境條件，綜合考慮施工方法。地質條件是指被加固土層應具有良好的可擠密性、足夠的厚度、土層穩定和埋深適宜，不具備這些條件時不宜采用。設計中應根據地質條件和設計荷載，確定合適的樁間距。樁間距過小時，施工載體時產生的側向擠土壓力可能導致鄰樁載體偏移；當樁長較短且土層抗剪強度較低時，可能導致土體剪切滑裂面的形成，從而使地面隆起、鄰樁樁身上移，造成斷樁或樁身與載體脫離等缺陷。

3.2樁身出現空洞和樁身保護層不足。

（1）樁身出現空洞、樁身保護層不足是灌注樁的通病，雖然這兩種情況出現的比例不高，但處理工作繁瑣，無形中增加了成本，對項目進展也會有影響。通過加強質量控制可以減少甚至避免此類問題出現。

（2）分析認為，此類情況與樁身混凝土的塌落度及骨料粒徑有關，混凝土的塌落度宜控制在12cm～14cm，混凝土在滿足設計強度情況下宜選用小粒徑骨料。澆筑時應充分振動，防止鋼筋籠中心局部形成空洞，影響樁身質量；但振動時應防止鋼筋籠移位，否則就會造成樁身保護層不足，甚至鋼筋籠外露。

4.近幾年來載體樁取得的發展

（1）為減小樁身施工時的擠土效應，可以采用螺旋鉆成孔。當擬建場地周圍有建筑物時，為減小施工對已建建筑物的影響，可以采用無振感的施工方法進行施工，或者采取適當的減振、隔振措施。這樣就可以降低出現上述第一種問題的幾率。

（2）隨著近幾年的研究，載體樁的應用已經取得了長足的進展。對于軟塑狀態的黏土、素填土、雜填土和濕陷性黃土，只要經過成樁和載荷試驗確定承載力滿足設計要求，也可作為被加固土層。大大拓展了載體樁的應用范圍。

（3）可液化的粉土、粉砂作為被加固土層時，載體樁在成孔過程中的擠密作用以及高柱錘夯擊的振動作用，可以降低載體周圍一定范圍內的液化指數。在上述原陽汽車站綜合樓項目中，載體樁就起到了部分消除地基土液化的作用。

（4）濕陷性黃土作為被加固土層時，經過填料夯擊，使樁身下土體的結構發生變化，在載體周圍一定范圍內濕陷性被消除，樁周土得到擠密，濕陷被消除或大大減小濕陷量。

5.結語

載體樁在無堅硬樁端持力層的情況下仍可提供較大的承載力，與傳統的摩擦樁、摩擦端承樁相比可節約大量鋼筋砼，并且可部分消除砂土液化。這兩點正好適合新鄉大部分地區的地質條件。隨著近年來的不斷推廣應用，載體樁在新鄉地區日趨成熟，得到了廣泛應用，并取得了良好的成績。但載體樁人不能被小小的成績絆住腳步，載體樁的設計應更加嚴謹，施工應更加謹慎，將一些常見的小問題控制在最低范圍內，以更好的發揮載體樁的長處。

參考文獻

[1]《載體樁設計規程》（JGJ135-2007/J121-2007），2007.

[2]《建筑地基處理技術規范》（JGJ79-2002），2002.

[3]《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010），2010.

[4]《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2002），2002.