天津濱海新區南港工業區樁基施工技術

摘 要：天津南港工業區用地由填海造地生成，場地土為Ⅳ類中軟場地土，不能滿足建筑物上部結構對地基土的需求，文章根據施工打樁工地情況，探討樁型選擇、樁基施工技術方案及出現問題的解決方法。

關鍵詞：天津南港工業區；填海造地場地；樁基施工技術

南港工業區現已具備工業用地條件土地面積80平方公里，根據天津市勘察院巖土工程勘測報告，場地土屬于Ⅳ類中軟場地土，填海造地土質條件滿足不了建筑物上部結構對地基土的需求，需要采用樁基礎。

場地內地下水對混凝土有強腐蝕性，30米深度范圍內，僅有6d層中密-密實粉土層樁端持力層，該層土厚度在6米左右，頂板埋深在19米左右，為了利用該層粉土作為持力層，樁長應控制在20米左右（樁底下持力層厚度不小于3-4倍直徑）。

樁型擬選預制方樁、普通鉆孔灌注樁、預應力管樁三種樁型：

（1）普通鉆孔灌注樁

普通鉆孔灌注樁，混凝土強度C30，單樁極限承載力1500kN。采用潛水鉆工藝，屬于排土樁，場地內存在排污問題。

單樁沉樁主要分為成孔、下鋼筋籠和灌注三個部分，單樁作業時間一般在10小時左右，單臺設備平均每天沉樁2.5根。樁基檢測時間較長，一般樁頭制作和何止期需20天，檢測需要10天。根據《工業建筑防腐蝕設計規范》（GB50046-2008），地下水對混凝土有強腐蝕的地區，應評價后使用灌注樁。

（2）預制方樁

樁身混凝土強度C40，4.5噸的柴油筒錘進行沉樁施工，單樁極限承載力1200kN。

預制方樁具有施工工期短，場地干凈，沉樁施工風險小的優點，但是預制樁沉樁設備（打樁機）對場地要求較高（一般要求場地土地基承載力100kPa左右，且場地要求較平整）。單臺打樁設備平均每天沉樁15-20根。樁基檢測時間較短，一般為15天。

預制方樁不受2008年《工業建筑防腐蝕設計規范》（GB50046-2008）限制使用。

（3）預應力管樁

樁身混凝土強度C80，4.5噸的柴油筒錘進行沉樁施工，單樁極限承載力1200kN。具有施工工期短，場地干凈，沉樁施工風險小的優點，但是沉樁設備（打樁機）對場地要求較高（一般要求場地土地基承載力100kPa左右，且場地要求較平整）。單臺打樁設備平均每天沉樁15-20根。樁基檢測時間較短，一般為15天。

預應力管樁屬于薄壁空心樁，根據《工業建筑防腐蝕設計規范》（GB50046-2008），地下水對混凝土有強腐蝕的地區，應加強樁體的防腐設計，使用該樁型需要進行可行性論證。具有施工工期短，無排污，不需要施工用水和施工用電易解決的特點，經濟優勢明顯，被南港各企業普遍采用。

由于地下水含有較高濃度的氯離子和硫酸根離子，對鋼筋混凝土有強腐蝕性，必須采取有效的抗腐蝕性措施，具體方案如下：

（1）須加入抗氯離子和硫酸根離子的外加劑。（2）優先選用壁厚不少于100mm的B、BA、C型的PHC樁，以提高保護層的厚度。（3）采用封閉鋼樁尖，焊縫坡口應焊滿封閉，成樁樁底應澆厚度1.5-2.0m的C30細石混凝土。（4）管樁應減少接頭數量，另外控制接頭位置，盡量使接頭處于腐蝕性較低的土層中；接頭處焊縫要飽滿，適當增加焊縫厚度，并刷涂防腐耐磨性涂料，提高防腐能力。

我在南港工業區供汽鍋爐工程項目施工現場，據勘測報告、專家意見及試樁報告、樁基生產廠家調研報告，采用如下施工方案：

樁型選擇：PHC AB 400 100 （25米，12+13）。

依據：根據對PHC管樁及預制方樁的性能進行比較，認為由于PHC樁（C80）高強度、高性能且混凝土在捶打壓力下作業，施工過程中不易產生裂縫，因此具有更好的抗腐蝕性，推薦使用PHC樁取代預制鋼筋混凝土方樁。對采用PHC樁，從試樁報告情況分析，可以考慮增加樁長，以提高樁的承載力，樁型可根據柱下基礎承載力的大小，可分別選用？準500、？準600等。

收錘標準：130mm/10斤

防腐措施：管樁在厚壁基礎上增加5mm，添加混凝土防腐劑。樁底使用10mm后鋼板滿焊封閉。在承臺與樁基接觸的干濕界面處應做防腐處理。

施工質量控制措施：采用雙控（貫入度、標高）方案，并要求設計院對樁進行動態檢測。

根據已完成的1000余套樁，存在樁位漂移及樁頭爆裂現象。下面就發生的問題進行專題研討：

1 樁位漂移分析及處理方案

北京振沖工程公司進行南港工業區供汽鍋爐工程項目樁基施工，在對除鹽水箱監控樁進行常規監控測量中發現，除鹽水箱3根樁向北側偏移量與5日之前所測偏移量變化較大，立即對已完成樁位進行全部復測，發現除鹽水箱共27根樁向北側偏移量均已超出規范要求的小于1/3樁徑。5日之后北京振沖再次對除鹽水箱樁位進行復測，發現以上樁位繼續向北側偏移，但偏移速度明顯減弱。過5日再次進行樁位復測，以上樁位一部分繼續向北偏移，偏移量基本在10mm以內，另一部分向南位移，有回彈趨勢。15日后再次測量后發現部分偏移較大樁已回彈至正常偏差范圍內。

在此時間段內超標樁位最大偏移量為269mm。

針對此種現象由監理單位主持，會同設計單位、施工單位、建設單位及管樁廠家共同進行以上問題的原因分析及解決辦法，經過現場實地考察及對北京振沖數次測量結果的分析，最終形成意見如下。

1.1 樁位偏差的原因分析

1.1.1 地層不均勻造成。本施工區域回填土分幾次回填，每次回填場平標高、碾壓程度、晾曬時間均不同，造成上部軟土層中低層局部軟硬變化較大。

1.1.2 擠土效應。施工區域土層主要為粉質粘土及粉土、粘土地層，形成明顯的擠土效應。地下水呈飽和狀態，一段時間后樁周土空隙水壓力消散，土體收縮，偏移樁身回彈。

1.1.3 開挖影響。在北側道路開挖后有明顯向北移動的規律。

1.2 處理意見

（1）進行樁位偏移觀測，減少施工擾動。（2）后續開挖工作實施前應聯系設計院進行確認。（3）設計院提出已有超規范偏差樁可直接使用。

2 關于樁頭爆裂分析報告及處理方案

北京振沖進行南港工業區供汽鍋爐化學水車間樁基施工，兩根樁樁頭發生爆裂，聯系廠家共同分析、研究樁頭爆裂部分及散落混凝土碎片后確認為管樁樁頭繞筋偏少、間距過大，造成樁頭混凝土橫向約束力不夠，在受到強大外力沖擊后出現爆裂情況。

2.1 處理意見：

（1）由樁廠截掉已爆裂樁頭部分，檢查樁身無細裂紋后采用高強水泥，標準砂及環氧樹脂等粘合劑對樁頭進行修復，再重新焊接端口板并用厚度為8mm、高度為30mm的鋼套箍加固，三小時后由施工單位進行施打。（2）以上兩根樁在施工完畢后應單獨進行小應變檢測，合格為有效樁，不合格做補樁處理。（3）若本批次樁再次出現樁頭爆裂現象，則全部退場。

2.2 后續檢測

15日后進行基樁低應變動力檢測，兩根樁的檢測結果均為完整樁，樁身完整性判定類別為I類樁。

2.3 施工難點

（1）樁型為異型管樁，PHC AB 400 100，其壁厚比市場上一般壁厚95mm管樁加厚5mm，填料工序難度增加。（2）現場地層偏軟，且分幾次回填，每次回填過程中各區域回填標高、晾曬時間等均不同，造成軟層地基中軟硬不均，施工過程中樁身易發生偏移或傾斜。

2.4 解決方案

（1）管樁廠加強質量生產過程控制、加強管樁出場檢查力度，發現不合格樁及時退場。（2）對樁位進行測放、復測、監理驗收3級測放，在施工過程中認真觀察是否發生樁位明顯偏差，對施工完畢樁基選取監控樁進行樁位偏差監控。

工程施工進行降水處理，減少地基沉降，消除軟土層的負壓，降低負摩擦帶來的不均勻沉降。通過精心組織、科學施工，有效解決了天津南港工業區的樁基問題。