PHC管樁靜壓沉樁困難的原因分析及解決措施

惠彬永 李偉康

(上海建工四建集團有限公司,上海 200185)

1 工程概況

奉賢科技綠洲南橋園區二期項目位于上海市奉賢區生物科技園區，該項目建設內容為4幢11層～16層科研辦公室，6幢2層配套 服務用房及1層地下室等輔助建筑物組成。結構形式為框架結構和框剪結構。總建筑面積100 510.11 m2，其中地下建筑面積28 624.27 m2。本工程主樓區域樁基礎29 m，直徑500 mm的PHC管樁，車庫區域為400×400預制方樁。

2 場地工程地質條件

本工程位于長江三角洲入海口東南前緣，其地貌屬于上海地區五大地貌單元中的濱海平原地貌類型。擬建廠區內基本為農田，部分荒地。地下水為潛水類型，年水位變化量幅度一般為1.0 m左右，見表1。

表1 場地地基土層及物理特性一覽表

3 沉樁存在的困難及原因

3.1 PHC管樁工程設計

本工程號房區域采用PHC預應力管樁，樁型(PHC-AB500(125)-29)，分節14 m(上)+15 m(下)。樁端持力層為⑦2層粉砂，總樁數 771套。單樁抗壓承載力設計值1 900 kN。壓樁采用標高和壓樁力雙控，壓樁力控制為4 600 kN。

3.2 沉樁存在困難

壓樁設備選型前，結合地質勘察報告壓樁力提供的最大壓樁力應大于考慮群樁擠密效應的最大壓樁阻力，并應小于壓機的機架重量和配重之和的0.9倍。本工程結合相關行業規范及以往施工經驗，擬配置型號為LDZJ850靜壓樁機。樁架自重220 t，配重320 t，合計540 t，見圖1。

結合巖土工程勘察報告中單橋靜力觸探資料估算壓樁阻力可根據以下公式：

相關參數見JGJ/T 394—2017靜壓樁施工規程。

本工程PHC管樁共計827套，配置3臺靜壓樁機。施工完成后，沉樁結果如下:

1)沉樁壓力達到設計要求，但是樁頂標高達不到設計要求，欠送0 m～2.5 m，平均欠送0.88 m，共計93套，占總樁數12%;

2)沉樁壓力達到設計要求，但是樁頂被壓破碎27套，欠送0 m～2.7 m，平均欠送0.81 m。占總樁數3.5%。

3.3 沉樁困難原因

3.3.1臨近既有建筑的影響

本工程臨近既有建筑在樁基施工時所產生的擠土效應，造成本工程土體充分固結，導致前期壓樁困難，加大了沉樁的難度及爆樁的可能性。

3.3.2場地土質對樁機的影響

施工時場地局部出現暗浜，場地土質條件較差，在沉樁過程中對靜壓樁機垂直度造成一定影響，對于沉樁施工質量有所影響。

3.3.3設計單樁極限承載力過大

設計單樁極限壓載力大，超過PHC管樁常規極限壓載力經驗值，易爆樁。

3.3.4本工程巖土工程勘察報告

本工程巖土工程勘察報告揭示，當樁端置于第⑥層時，按目前上海地區施工設備能力及工程經驗，一般沉樁可順利進行。

當以第⑦1層層中下部，沉樁難度較大，應選擇適宜的機械、施工工藝并加強樁身強度，以保證施工順利進行。若樁端設置于⑦2層時，沉樁困難，建議選擇鉆孔灌注樁。本工程樁端持力層設計為⑦2層。

4 沉樁困難解決措施

4.1 優化設計

當遇到沉樁困難時，及時與設計院進行溝通，結合巖土工程勘察報告，采取以下措施：

1)在大規模沉樁前，根據設計要求先進行試樁，若多數試樁樁頂標高達不到設計要求，建議設計院結合巖土工程勘察報告并通過計算將工程樁長度減短同時樁間距加密；2)在特定工程中，建議設計院結合地勘及試樁結果，優化PHC樁材配筋，提高PHC樁材配筋率；3)在建設單位經濟允許情況下，將PHC管樁變更為鉆孔灌注樁或其他樁型。

4.2 選擇優質PHC管樁

在施工前，選擇優質PHC管樁廠家，提高PHC管樁的自身強度，在有限增加靜壓樁機配重的情況下PHC樁身不破損。

4.3 選擇適宜的施工機械，施工設備

結合施工前的試樁參數和相應的施工規范，通過計算結合施工經驗，選擇狀況良好的施工機械。

5 結語

靜壓管樁沉樁困難的原因具有著綜合復雜性，因此，為了保障靜壓管樁的質量，我們應及時發現問題的根源，做到冷靜處理，安全施工。與此同時，反應要及時迅速。第一時間和設計單位溝通。結合試樁結果、巖土工程勘察報告，擬采取樁長減短樁距加密、優化配置樁材配筋率、選擇優質PHC廠家、選擇適宜的施工機械、合理的施工工序等措施。只有這樣，才能處理好靜壓管樁的沉樁困難問題。