不同樁型在高層建筑同一結構單元樁基施工的應用

喻敏波

（廈門市湖里區建設服務中心）

0 引言

靜壓預應力高強管樁在高層建筑施工中已得以廣泛應用，但在城市建筑密集區因新建項目緊鄰既有建筑，存在局部靜壓樁基施工受作業面限制難以施工的情況。以廈門市湖里區侖后花園安置房項目的樁基施工為實例，簡要介紹了不同樁型在同一結構單元內樁基施工的應用，提出樁基設計、施工、檢測方案及基坑監測等工作思路。

1 項目概況

侖后花園安置房位于五緣灣道與鐘鳴路交叉口西北側，總用地面積2.0萬㎡，總建筑面積9.9萬㎡，建設有5棟100m以下高層剪力墻住宅、商業及兩層地下室等，總投資4.3億元。該項目的抗震設防烈度為7度，建筑樁基設計等級為甲級。

2 不同樁型的應用實踐

2.1 場地地質水文情況

該項目地勘報告顯示，場地地基巖土層按時代、成因等自上而下主要由雜填土①1、素填土②2、粉質黏土②、殘積砂質粘性土③、全風化花崗巖④、散體狀強風化花崗巖⑤1、碎裂狀強風化花崗巖⑤2、碎塊狀強風化花崗巖⑤3、中風化花崗巖⑥、中風化輝綠巖⑦等組成。場地環境類型為II類，混合穩定地下水位埋深2.80～8.20m，穩定水位標高5.52～10.30m，地下水對鋼結構具弱腐蝕性。

2.2 樁基選型及靜壓管樁施工要點

該項目地勘報告建議高層建筑可選用預應力靜壓管樁或灌注樁，綜合考慮基礎巖層、結構類型、荷載、經濟性、工期等要求，選用樁型為靜壓預應力高強管樁。經試壓樁確定，抗壓樁為PHC500-125-A型管樁，單樁豎向抗壓承載力特征值2150KN，壓樁力按5000KN控制；抗壓抗拔樁為PHC500-125-AB型管樁，單樁豎向抗壓承載力特征值1100KN，壓樁力按4000KN控制。壓樁時以壓樁力控制為主，壓樁力達到設計壓樁力后停止壓樁，持力層為全風化花崗巖④及以下土層且樁端進入持力層不小于1m?？箟簶队行堕L≥6m，接樁采用焊接方式（二氧化碳保護焊）；抗壓抗拔樁有效樁長≥11m，接樁采用機械嚙合接頭方式+焊接方式（二氧化碳保護焊）。沉樁時應在接樁處鋼構件表面涂刷或注入環氧瀝青涂料。靜壓管樁施工時加設封口錐形鋼樁尖，鋼樁尖與樁端頭板應滿焊，接樁焊接冷卻時間均不少于5分鐘。靜壓管樁沉樁時應合理控制施打順序、沉樁速率，通過設置應力釋放孔、減震溝等措施來減少樁的擠土效應。基坑施工應分層開挖并合理組織土方車運行路線，避免不平衡土體側壓力及土方車碾壓造成管樁傾斜偏位或斷裂。

2.3 局部樁型變更為旋挖灌注樁

高層住宅1#樓西北側局部外墻貼臨用地紅線僅1.5m，緊鄰既有小區建筑物地下室，邊樁施工時靜壓樁機施工無作業面。如采用邊樁器，則壓樁力不滿足設計要求；如采用錘擊樁工藝，則施工引起的震動導致鄰近小區的地下室及上部主體建筑結構安全存在隱患。經充分的方案比選，將1#樓西北側局部樁基由預應力靜壓管樁變更為旋挖灌注樁。根據《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）8.5.2條及條文解釋規定，為避免在地震等荷載作用下產生較大不均勻沉降而導致建筑物構件開裂或傾斜，同一結構單元內的樁基不宜采用部分摩擦樁和部分端承樁。因此，局部靜壓管樁變更為旋挖灌注樁后需對樁基設計及施工方案重新優化，規避不同樁型引起的較大不均勻沉降問題。剪力墻結構體系因上部結構整體剛度大，對基礎差異沉降的影響較大，根據樁基的變剛度調平設計原則，考慮上部結構與樁、土、承臺共同工作，通過調整樁、土支承剛度分布，使之與上部荷載分布和相互作用效應匹配，是減少或消除沉降差異的有效途徑。因此，對上部結構荷載集度高的電梯井、樓梯間等核心區域的設計通過強化布樁來調整樁支承剛度分布，實現抗力與荷載局部平衡、整體協調，減少承臺所受的沖切力、剪切力與整體彎矩，不僅有效減少了沉降差異，還避免了承臺底板因沖切、剪切而產生裂縫。

按照變剛度調平設計原則，1#樓西北側原設計的56根靜壓預應力高強管樁（管徑500mm，C80）變更為20根旋挖灌注樁（樁徑1100mm，C35），另在1#樓上部荷載集度較高的剪力墻下等位置增補16根靜壓管樁，對局部承臺的厚度與配筋同步調整，用以平衡主樓下不同樁型導致的不均勻沉降（詳見圖1）。經對變更優化后的樁基承載力與沉降進行復核驗算，可滿足相關規范要求。

圖1 1#樓樁基平面布置圖

2.4 旋挖灌注樁的施工要點

1#樓旋挖灌注樁的單樁豎向承載力特征值7900KN，持力層為中風化花崗巖⑥，入巖深度不小于1倍樁徑，有效樁長≥6m。旋挖鉆機成孔采用隔樁跳挖方式，施工時需待樁身混凝土終凝后再進行鄰樁施工。注意加強對定位放線、泥漿制備、成孔檢查、沉渣厚度、鋼筋籠制作、混凝土灌注的質量控制。旋挖鉆孔時應控制提鉆速度，做好泥漿制備的比重、黏度等檢查，合理控制清孔時間，并采取措施嚴格控制沉渣厚度不大于30mm，以避免鉆頭下部形成負壓而造成塌孔、縮頸等問題；混凝土澆筑時應控制導管埋入深度與澆筑時間，還需注意成孔與混凝土澆筑的銜接，避免空孔放置時間過長及水下澆筑時混凝土離析；采用樁端、樁側后高壓注漿工藝，有效提高單樁承載力和減少樁沉降，確保灌注樁成樁質量。加強施工期間與后期對灌注樁及鄰近靜壓管樁的沉降觀測。

2.5 旋挖灌注樁樁基檢測

該項目樁基設計等級為甲級，旋挖灌注樁受場地限制，單樁豎向抗壓承載力無法采用靜載試驗。根據《建筑樁基檢測技術規范》（JGJ106-2014）等相關規定，并組織專家論證，進行以下非靜載試驗檢測方案：選取5根旋挖灌注樁，采用高應變法檢測單樁豎向抗壓承載力，在鄰近具備作業面位置試樁2根旋挖灌注樁進行靜載試驗，與高應變法檢測進行比對驗證；全數樁基采用低應變法，并選取10根樁基采用聲波透射法或鉆芯法進行樁身完整性檢測。

2.6 基坑及周邊環境監測

該項目基坑設計安全等級為一級，因緊鄰周邊既有建筑，在監測工作開始前，對周邊環境現狀開展詳盡的調查、記錄和公證；在基坑開挖過程中，除對基坑的沉降、水平位移、水位、應力進行全面系統監測外，還要加強對基坑深度1～3倍范圍內的周邊建筑物、地表、管線等的沉降和裂縫的監測布點與監測頻率，加強周邊巡視檢查，做好監測數據分析與總結，制定基坑監測應急預案，保障基坑施工和周邊環境的安全。

3 結語

侖后花園安置房樁基局部采用不同樁型施工，有效解決了作業面受限下的樁基施工和不均勻沉降問題，產生了良好的綜合經濟、社會效益，為城市建筑密集區等復雜條件下的樁基施工提供了可供參考的解決思路，具有良好的借鑒意義。