管樁基礎(chǔ)施工技術(shù)在建筑工程中的淺析

【摘 要】管樁基礎(chǔ)具有可靠的質(zhì)量保障、較低的綜合造價、較高的施工效率以及較高的單樁承載力，因而獲得了較為廣泛的應(yīng)用。在本文中，筆者結(jié)合實際的建筑工程案例，分析并探討了管樁基礎(chǔ)施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用問題，給出了自己的工作體會。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；管樁基礎(chǔ)；施工技術(shù)；控制措施

1、工程實例概述

X省的一項建筑工程項目群，位于丘陵山地地區(qū)，占地面積超過十萬平方米。其中的一個民用建筑工程項目A，建筑面積將近一萬五千平方米，主體共計十二層，并帶有一層人防地下室，建筑框架為剪力墻結(jié)構(gòu)；項目A周邊的其他類似建筑的樁基已經(jīng)完成，使得項目A的基礎(chǔ)施工場地空間不夠充足。查閱以往的地質(zhì)勘察資料以后得知，該建筑所在區(qū)域的樁基持力層為埋深在十三米至三十米之間的強(qiáng)風(fēng)化細(xì)砂巖，正是基于以上考慮，將建筑的基礎(chǔ)方案設(shè)計為錘擊管樁，承臺埋深為-6.15米，在施工之前先將施工場地挖至-3.95米以期能夠有效地減少送樁深度；然而在進(jìn)行工程錘擊試樁的時候，共試樁8根，其中5根出現(xiàn)了斷樁問題。依照正常情況推測，不應(yīng)該出現(xiàn)此種情況。因此，對該建筑工程項目所在的區(qū)域進(jìn)行了補充鉆探，發(fā)現(xiàn)樁基持力層應(yīng)該為微風(fēng)化灰?guī)r，與原有的地質(zhì)勘察報告的地質(zhì)結(jié)果具有較大出入，據(jù)此，該建筑工程項目A的原有某些錘擊管樁方案變更為靜壓管樁基礎(chǔ)方案。

2、基于工程實例的管樁基礎(chǔ)施工技術(shù)分析

2.1 工程實例分析

建筑工程項目A共試樁8根，其中5根出現(xiàn)了斷樁問題，斷樁數(shù)量明顯過多，導(dǎo)致了整個基礎(chǔ)設(shè)計方案和基礎(chǔ)施工方案均需要進(jìn)行較多的設(shè)計修正。例如，將管樁直徑改為現(xiàn)在的Φ500（原有方案為Φ400）；再如，同時采用靜壓管樁和錘擊管樁方案（原有方案為錘擊管樁）。此外，對于以前的斷樁進(jìn)行了合理利用，力爭將工程的損失降低到最小。經(jīng)過綜合分析之后，本文認(rèn)為導(dǎo)致建筑工程項目A一波三折的原因主要包括下述幾個方面：

首先，工程的原有勘察資料存在問題。原有的地質(zhì)勘察報告沒有能夠為基礎(chǔ)方案和施工方案提供準(zhǔn)確的地質(zhì)情況，進(jìn)而導(dǎo)致整個工程受阻，施工方也因此使用了符合實際情況的施工技術(shù)，導(dǎo)致了較大的經(jīng)濟(jì)損失。

其次，灰?guī)r體復(fù)雜多變增加了施工難度。依照后續(xù)進(jìn)行的補充鉆探結(jié)果，該區(qū)域灰?guī)r體的礦物成分方解石和石英，屬于致密塊狀構(gòu)造；同時，由于該區(qū)域的灰?guī)r體為微風(fēng)化巖體，巖體比較新鮮和堅硬，使得工程打樁作業(yè)難度較高，而且灰?guī)r體的埋深集中于十一米至十七米之間，非常容易出現(xiàn)上面軟下面硬尤其是軟硬混存易變的情況，所以，出現(xiàn)斷樁的幾率便異常高，使得打樁施工異常困難。

再次，施工壓力偏高且樁體剛度不足。建筑工程項目A希望通過增大終止壓力值超過樁承載力特征值3.0倍至3.5倍的方式來消除溶洞的不利影響（即約等于樁身豎向極限承載力4/5），如此一來，導(dǎo)致施工壓力偏高，雖然如此方法適用于普通地質(zhì)條件，但是對于建筑工程項目A的地質(zhì)條件而言則不相匹配，最終出現(xiàn)了共試樁8根而出現(xiàn)5根斷樁的問題。除此之外，管樁的直徑過小則會降低樁的剛度，在施工壓力偏大的情況，斷樁的幾率便會非常高。將Φ400管樁替換為Φ500管樁之后，顯著降低了斷樁的發(fā)生幾率。

最后，施工配合方面不夠協(xié)調(diào)順暢。不管是在何種地質(zhì)情況下施工，必須要在符合設(shè)計方案精神的前提下認(rèn)真控制施工壓力、管樁樁長，要求能夠在整個施工流程當(dāng)中及時、精確地對各種技術(shù)參數(shù)進(jìn)行修正或者是完善。

2.2 管樁基礎(chǔ)施工技術(shù)控制措施

根據(jù)本文的經(jīng)驗，為了確保工程質(zhì)量，建筑工程項目在采用管樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的時候必須要認(rèn)真控制下述方面的內(nèi)容：

首先，地質(zhì)勘察資料必須要準(zhǔn)確。建筑工程項目所在區(qū)域的地質(zhì)勘查資料必須要能夠設(shè)計單位和施工單位提供灰?guī)r體的埋深情況、分布情況、溶洞大小情況、具體走勢情況、分布規(guī)律情況等若干關(guān)鍵信息；在勘探的時候應(yīng)該盡可能地增加鉆孔的布置密度，如果條件允許則建議在每一個樁位周圍均布置一個鉆孔，或者是采用物探技術(shù)，進(jìn)而獲得更加科學(xué)的地質(zhì)勘察資料，能夠設(shè)計單位和施工單位提供精確、科學(xué)、客觀的信息支持。

其次，施工方案必須要科學(xué)合理。不論是靜壓管樁施工方案，還是錘擊管樁施工管理方案，它們均具有各自的優(yōu)點和缺點，只有選擇對適合該地質(zhì)情況的施工方案才能夠在最大程度上發(fā)揮該施工方案的優(yōu)勢。例如，灰?guī)r體地質(zhì)的主要施工難點便是非常容易出現(xiàn)斷樁的問題，因此，在選擇何種施工方案的時候首先需要考慮的問題便是該方案是否能夠控制甚至預(yù)防斷樁問題。由于靜壓管樁施工方案能夠非常直觀地依據(jù)樁機(jī)壓力表讀數(shù)的具體情況便可以掌握該樁體的承載力情況，進(jìn)而掌握該樁體的完整性情況，通過調(diào)整施工壓力的方式來降低巖面沖擊反力，在最大程度上控制斷樁的發(fā)生幾率，不僅能夠有效控制施工的質(zhì)量水平，還能夠提高施工效率和施工效益。因此，灰?guī)r體地質(zhì)應(yīng)該首選靜壓管樁施工方案而非錘擊管樁施工管理方案。

再次，嚴(yán)格控制施工過程中的斷樁發(fā)生率。在一般的地質(zhì)條件下，不管是錘擊法或靜壓法施工，施工損耗率均小于1-2%。但灰?guī)r地質(zhì)復(fù)雜多變，斷樁很難避免，且數(shù)量較大，一般可以通過加大樁徑等措施予以控制；針對斷樁多發(fā)生于灰?guī)r面埋深較淺區(qū)域的實際，認(rèn)為斷樁率控制在4-8%內(nèi)為合適，它對工程總造價影響較小，且施工質(zhì)量較好控制。

第四，根據(jù)實際合理選擇管樁直徑。實際施工發(fā)現(xiàn)，Φ400管樁在很小壓力下很容易斷樁，質(zhì)量控制難度大；而加大樁徑、增強(qiáng)樁剛度，則能大大減少斷樁量。根據(jù)建筑工程項目A的實際經(jīng)驗，用樁徑Φ500管樁代替Φ 400，斷樁率相應(yīng)也從28.7%降至5.9%，不管從經(jīng)濟(jì)還是安全方面考慮都是較合理的。另外，目前普遍存在一個問題，就是不管地質(zhì)條件如何，只考慮抗壓而忽視抗彎設(shè)計，一律選用A型管樁，這對于抗彎折能力要求較高的灰?guī)r地基來說是欠妥的，建議灰?guī)r地基選用抗彎性能相對較高的B型管樁。

第五，確定靜壓樁的施工終止壓力及承載力。利用加大靜壓壓力的辦法，可以一定程度消除溶洞、巖面不平坦、管樁無法嵌入基巖等對樁基長期穩(wěn)定性的影響；但為了減少斷樁，其值控制在樁身豎向極限承載力60%范圍內(nèi)為宜。

第六，利用斷樁：按通常做法，斷樁都在補樁后被廢棄，但現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)好多斷樁在繼續(xù)壓入2-5m，將底部斷裂部分壓爛壓入土中后，同樣能達(dá)到穩(wěn)定的終止壓力，且壓入的管樁碎塊能相對擠密灰?guī)r面土層，改善土層結(jié)構(gòu)，使周圍其他管樁施工更易控制終止壓力，減少其他斷樁。

3、結(jié)束語

在灰?guī)r地質(zhì)中使用管樁基礎(chǔ)，應(yīng)綜合考慮灰?guī)r的地質(zhì)特征，采取可靠措施。本文結(jié)合工程實際分析并探討了管樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的控制措施，希望能夠為有關(guān)人士提供有益的借鑒。

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