載體樁在青海濕陷性黃土地區(qū)的應(yīng)用

夏少顯

（中鐵二十局集團(tuán)第六工程有限公司 陜西 西安 710032）

1 工程概況

西寧同心家園擬建的 1#、6#、10#住宅樓及商業(yè)裙樓為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，樓高分別為28層、30層、24層，地下1層。樁筏基礎(chǔ)，最大基地壓力350kPa。樁基設(shè)計(jì)采用載體樁基礎(chǔ)，工程共設(shè)計(jì)載體樁930根。

工程地質(zhì)條件見表1。

2 施工方案

2.1 基礎(chǔ)方案

根據(jù)施工場(chǎng)地地質(zhì)條件結(jié)合工程荷載要求，本工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用載體樁基礎(chǔ)，該技術(shù)獲國(guó)家專利，為建設(shè)部重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。該樁通過在持力層上連續(xù)夯填施工可形成承載力很高的復(fù)合載體（混凝土、夯實(shí)填料、擠密土體三部分構(gòu)成的承載體），從而達(dá)到減少樁長(zhǎng)，提高承載力的目的，同時(shí)還可以通過調(diào)整施工參數(shù)在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)單樁的承載力。根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告結(jié)合設(shè)計(jì)要求持力層選在第3層圓礫層作為載體持力層。

設(shè)計(jì)樁身直徑450mm，要求樁端插入圓礫層，樁長(zhǎng)不小于2.8m，且樁端進(jìn)入卵石層不小于0.8m，樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35，樁身配置通長(zhǎng)鋼筋籠，主筋6ф16、箍筋6@200，單樁承載力特征值不小于1350kN。載體樁三擊貫入度小于80mm，干硬性填料控制在0.4m3，混凝土灌注充盈系數(shù)不小于1.15。

2.2 施工工藝流程

采用靜壓的施工工藝，流程如下：樁位確定→移機(jī)就位→重錘夯擊成孔→反壓護(hù)筒使護(hù)筒下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高→提錘填料對(duì)樁端土體進(jìn)行夯擊擠密→測(cè)量三擊貫入度（若大于設(shè)計(jì)要求，重復(fù)上道工序，直至滿足設(shè)計(jì)要求）→填入干硬性混凝土并夯擊密實(shí)→放入鋼筋籠→灌注樁身混凝土→拔護(hù)筒→振搗混凝土→施工完成。

2.3 載體樁施工質(zhì)量控制措施

（1）樁位確定及標(biāo)高控制

施工前優(yōu)化測(cè)量控制點(diǎn)。本工程設(shè)置6個(gè)高程測(cè)量控制點(diǎn)，達(dá)到不需要轉(zhuǎn)點(diǎn)可以直接測(cè)量每個(gè)施工樁的高程控制，避免由于轉(zhuǎn)點(diǎn)引起的測(cè)量誤差。應(yīng)用全站儀對(duì)每個(gè)樁點(diǎn)進(jìn)行精確定位并用鋼筋樁進(jìn)行標(biāo)示，經(jīng)技術(shù)人人員及監(jiān)理人員復(fù)核合格后進(jìn)行壓樁施工。

（2）樁機(jī)就位

樁機(jī)就位，調(diào)直護(hù)筒使護(hù)筒中心與樁中心對(duì)準(zhǔn)。調(diào)整護(hù)筒垂直度，達(dá)到規(guī)范要求。

（3）錘擊成孔質(zhì)量控制

西寧同心家園住宅樓工程樁端持力層為第3層圓礫層，先根據(jù)地質(zhì)報(bào)告剖面圖及場(chǎng)地標(biāo)高按載體樁設(shè)計(jì)規(guī)范要求（載體高度一般考慮為2.0m），成孔深度控制在距持力層不大于1.0m處，計(jì)算出成孔的深度。在護(hù)筒上做出標(biāo)記，利用現(xiàn)場(chǎng)水準(zhǔn)點(diǎn)控制樁長(zhǎng)。先用重錘低落距輕夯地面，使護(hù)筒準(zhǔn)確定位于樁點(diǎn)，然后再提高重錘夯擊成孔。重錘成孔時(shí)護(hù)筒反壓下沉，當(dāng)護(hù)筒底端位于樁底標(biāo)高上5cm～8cm時(shí)，控制重錘落距，準(zhǔn)確將護(hù)筒沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

表1 工程區(qū)域地質(zhì)條件

表2 載體樁質(zhì)量通病分析表

（4）填料夯擊質(zhì)量控制

護(hù)筒沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，提升重錘高出填料口，采用干硬性混凝土進(jìn)行適量填料。重錘做自由落體夯擊填料，反復(fù)夯擊。經(jīng)過多次試樁，本工程干硬性填料控制在0.4m3左右為宜。

（5）三擊貫入度質(zhì)量控制

復(fù)合載體形成密實(shí)狀態(tài)后，重錘以6m落距做自由落體運(yùn)動(dòng)，連續(xù)空擊三次，測(cè)量出三擊貫入度。三擊貫入度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，如不滿足設(shè)計(jì)要求，則應(yīng)繼續(xù)填料夯擊直至滿足三擊貫入度要求。該控制指標(biāo)為載體樁的核心，必須嚴(yán)格控制。在所測(cè)量的三擊貫入度中，要求每擊貫入度比前一擊小或相等，如不符合則應(yīng)繼續(xù)填料直至三擊貫入度滿足設(shè)計(jì)要求。

單樁填料量不大于1.8m3時(shí)該持力層符合要求。如單樁總填料量大于1.8m3，應(yīng)結(jié)合地勘報(bào)告另選持力層，樁長(zhǎng)作相應(yīng)調(diào)整。

（6）夯填干硬性混凝土質(zhì)量控制

干硬性混凝土的拌制其砂、石、水泥的配料量與樁身混凝土配合比一致，只是水量適量減少。拌制好的成品標(biāo)準(zhǔn)為：手攥成團(tuán)，落地開花。每根樁需要夯填干硬性混凝土0.4m3，在夯填完干硬性混凝土后，繼續(xù)夯擊至錘底出護(hù)筒2cm～3cm。

（7）鋼筋籠制作及安放質(zhì)量控制

鋼筋進(jìn)場(chǎng)須經(jīng)復(fù)試合格后方可使用。鋼筋籠制作要符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，主筋的焊接采用單面（10d）或雙面（5d）搭接焊。要求焊縫飽滿，無蜂窩，不夾渣，敲掉藥皮，并按要求抽取焊接試件送檢。箍筋與主筋的鏈接采用點(diǎn)焊的方式，操做時(shí)嚴(yán)格控制電焊機(jī)的電流及起弧點(diǎn)以免咬肉、傷筋。夯填完干硬性混凝土后，提出重錘，將制作好的鋼筋籠吊起豎直放入護(hù)筒中，用水準(zhǔn)儀抄測(cè)好鋼筋籠頂標(biāo)高并固定。

（8）攪拌混凝土、澆筑質(zhì)量控制

拌制混凝土所用水泥、外加劑在進(jìn)場(chǎng)后須經(jīng)見證取樣復(fù)檢合格方可使用。嚴(yán)格按照配合比投料，其每盤投料的允許偏差為水泥±2%、砂石±3%。混凝土須經(jīng)充分?jǐn)嚢瑁勘P攪拌時(shí)間不得少于120s，其塌落度在140mm～160mm，不定期用塌落度筒進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí)每個(gè)攪拌機(jī)每臺(tái)班制混凝土試塊一組，拆模后送實(shí)驗(yàn)室標(biāo)養(yǎng)。

澆筑混凝土?xí)r從護(hù)筒填料口灌入混凝土，一次灌注至樁頂標(biāo)高。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況適當(dāng)進(jìn)行超灌，以保證澆灌完成后混凝土面高于設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以上30cm～50cm，待開槽后將高于設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以上部分剔鑿。

（9）拔護(hù)筒

混凝土澆筑完畢后，將護(hù)筒拔出，拔管速度應(yīng)控制在1m／min～2m／min，同時(shí)觀察鋼筋籠是否有移位。

（10）振搗混凝土

護(hù)筒拔出并移開后，用不短于樁身長(zhǎng)度的振搗棒對(duì)樁身混凝土進(jìn)行振搗。振搗時(shí)要做到快插慢拔，一次插至最底并逐漸上拔，振搗時(shí)間不少于90s。

（11）成品保護(hù)

為保護(hù)樁頂及鋼筋，不得踩踏鋼筋。機(jī)械車輛不得碾壓樁頭及鋼筋，并不得碰撞。

表3 單樁豎向抗壓靜荷載試驗(yàn)結(jié)果

3 載體樁出現(xiàn)的質(zhì)量通病的影響、原因、預(yù)防措施及檢查方法

在本工程載體樁施工過程中，對(duì)經(jīng)常出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行了成因分析，通過施工實(shí)踐歸納出預(yù)防和過程檢查的方法。詳見表2。

4 載體樁質(zhì)量檢測(cè)

載體樁的質(zhì)量檢測(cè)分為樁身質(zhì)量檢測(cè)和單樁豎向承載力檢測(cè)兩部分。

4.1 樁身質(zhì)量檢測(cè)

該工程的樁身質(zhì)量檢測(cè)采用低應(yīng)變測(cè)法檢驗(yàn)樁身的完整性，共抽檢190根，占總樁數(shù)的20%多。檢測(cè)結(jié)果顯示，被檢測(cè)190根樁中Ⅰ類樁175根，占92%，Ⅱ類樁15根，占8%，未出現(xiàn)Ⅲ類樁。樁基完整性滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

4.2 單樁豎向承載力檢測(cè)

單樁豎向承載力檢測(cè)采用單樁靜載試驗(yàn)方法。最大荷載按設(shè)計(jì)承載的2.0倍取值，預(yù)計(jì)最大載量為2700kN，共取10根樁，加載設(shè)備采用液壓千斤頂與錨桿鋼梁一臺(tái)堆重反力系統(tǒng)。各樁位的Q～S曲線狀態(tài)屬于緩變，曲線形態(tài)無陡降段出現(xiàn)，單樁承載力特征值≥1350kN，滿足設(shè)計(jì)要求。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析后，檢測(cè)結(jié)果詳見表3。

本工程已完工的載體樁經(jīng)專業(yè)檢測(cè)公司對(duì)樁體完整性檢測(cè)和單樁豎向承載檢測(cè)，各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)均達(dá)到規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)論

（1）載體樁在多層、高層建筑物地基處理中具有很好的經(jīng)濟(jì)效益，在同等地質(zhì)條件下與鉆孔灌注樁相比，載體樁費(fèi)用約為鉆孔灌注樁的65%，且混凝土成樁質(zhì)量易保證，在西部地區(qū)具有良好的發(fā)展前景。

（2）載體樁施工工藝簡(jiǎn)單，施工質(zhì)量易控制。

（3）載體樁可消化大量建筑垃圾，保護(hù)環(huán)境，在施工中具有無污染、低噪音等優(yōu)點(diǎn)。

（4）可廣泛應(yīng)用在工業(yè)與民用建筑。對(duì)于舊房改造、安居工程中多層高層住宅尤為適應(yīng);也可用于市政工程、道路工程、橋梁工程中橋梁樁基礎(chǔ)及橋頭地基處理、中小型水利工程的地基加固處理。陜西水利

[1]載體樁設(shè)計(jì)規(guī)程（JGJ135-2007）[S].

[2]建筑樁基檢測(cè)技術(shù)規(guī)范（JGJ106-2003）[S].