徐州地處蘇魯豫皖交界中心，大地構(gòu)造上屬于華北斷塊區(qū)的南部，在地震區(qū)劃上則屬于大華北地震區(qū)的南緣。徐州的地質(zhì)條件及地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，因此各種樁型需要靈活運(yùn)用因地制宜。各種樁型如果只是緊緊按照規(guī)范操作而不結(jié)合具體的地質(zhì)特點(diǎn)，不但自身優(yōu)點(diǎn)得不到很好的體現(xiàn)還有帶來(lái)質(zhì)量問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)。因此綜合分析徐州地區(qū)各種樁型在不同建筑不同項(xiàng)目上的使用及驗(yàn)收情況有助于施工方案的設(shè)計(jì)和實(shí)施。
一、灌注樁
灌注樁按其成孔方法不同，可分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁、爆擴(kuò)灌注樁、人工挖孔灌注樁等。各種灌注樁在徐州各有應(yīng)用，各有優(yōu)劣，以下分別分析各種灌注樁的應(yīng)用情況。
1、沉管灌注樁。指利用錘擊打樁法或振動(dòng)打樁法，將帶有活瓣式樁尖或預(yù)制鋼筋混凝土樁靴的鋼套管沉入土中，然后先在管內(nèi)放入鋼筋籠（或邊澆筑混凝土），邊錘擊或振動(dòng)邊拔管而成的樁。沉管灌注樁成樁過(guò)程為：樁機(jī)就位→錘擊（振動(dòng)）沉管→上料→邊錘擊（振動(dòng)）邊拔管，并繼續(xù)澆筑混凝土→下鋼筋籠、繼續(xù)澆筑混凝土及拔管→成樁。但是按照這種操作混凝土得不到很好的混合和搗密，樁基容易松散甚至發(fā)生質(zhì)量事故。徐州地區(qū)有施工方對(duì)沉管灌注樁進(jìn)行改進(jìn)處理：在原樁機(jī)的樁管內(nèi)增加一條封底的內(nèi)夯管，在機(jī)械作用下，內(nèi)外管同步打至要求的深度，拔出內(nèi)夯管，往外管加灌混凝土后，放入內(nèi)夯管，再將外管拔起，然后錘擊內(nèi)夯管。使外管內(nèi)的混凝土夯出管外，再將內(nèi)外管同步沉到規(guī)定深度，使樁端形成擴(kuò)大頭后拔出內(nèi)管，在外管內(nèi)灌注樁身所需的混凝土，然后將內(nèi)管壓在外管內(nèi)的樁身混凝土面上，最后拔起外管成樁，形成了改進(jìn)后的沉管灌注樁。改進(jìn)后的沉管灌注樁解決了傳統(tǒng)的灌注樁容易松散的問(wèn)題，該技術(shù)在多層和小高層建筑中使用其經(jīng)濟(jì)效益尤其明顯[1]。徐州歐洲商城等一大批商業(yè)建筑結(jié)構(gòu)上都使用了沉管灌注樁進(jìn)行建造并很好的通過(guò)了驗(yàn)收。
2、鉆孔灌注樁。指利用鉆孔機(jī)械鉆出樁孔，并在孔中澆筑混凝土（或先在孔中吊放鋼筋籠）而成的樁。根據(jù)鉆孔機(jī)械的鉆頭是否在土的含水層中施工，又分為泥漿護(hù)壁成孔和干作業(yè)成孔兩種方法。前一種在徐州乃至全國(guó)范圍應(yīng)用都較為廣泛。如徐州的萬(wàn)寨港運(yùn)河大橋，和平大橋，潘塘立交橋等采用泥漿護(hù)壁成孔方法。而徐州電業(yè)局科技綜合樓等建筑則采用干作業(yè)成孔方法成樁。徐州站雨棚在地質(zhì)條件極為復(fù)雜的情況下采用多達(dá)80個(gè)旋挖灌注樁來(lái)承重[2]，科學(xué)規(guī)劃灌注樁的規(guī)格大小，順利竣工。
3、爆擴(kuò)灌注樁。又稱爆擴(kuò)樁指用鉆孔爆擴(kuò)成孔，孔底放入炸藥，再灌入適量的混凝土，然后引爆，使孔底形成擴(kuò)大頭，再放入鋼筋籠，澆注樁身混凝土。這種樁型在軟土和新填土中不宜使用。爆擴(kuò)灌注樁適用于西北地區(qū)濕陷性黃土地基，在西北地區(qū)應(yīng)用廣泛，而在徐州地區(qū)應(yīng)用有限。在此便不再詳細(xì)介紹。
4、人工挖孔灌注樁。指樁孔采用人工挖掘方法進(jìn)行成孔，然后安放鋼筋籠，澆筑混凝土而成的樁。為了確保人工挖孔樁施工過(guò)程中的安全，施工時(shí)必須考慮預(yù)防孔壁坍塌和流砂現(xiàn)象發(fā)生，制定合理的護(hù)壁措施。在徐州地區(qū)采用較廣的護(hù)壁是現(xiàn)澆混凝土分段護(hù)壁。1980年，徐州市首次將人工挖孔灌注樁應(yīng)用于建筑工程的基礎(chǔ)獲得了成功。以后逐年推廣，并率先采用機(jī)械成孔，獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。其優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低、靈活性大，而且可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)可土質(zhì)變化的具體情況，隨時(shí)改變樁徑大小和樁的長(zhǎng)短。人工挖孔灌注樁的施工需要嚴(yán)格按照程序規(guī)定要求，確保施工人員安全。徐州的漢園賓館由于是在舊址上重建，地上和地下障阻物較多，地下水滲漏現(xiàn)象嚴(yán)重，情況錯(cuò)綜復(fù)雜，施工方通過(guò)綜合估算采用人工挖孔灌注樁施工，保證了工程的質(zhì)量和進(jìn)度。
二、管樁
管樁主要考慮承受縱向壓力，其抗彎性能應(yīng)滿足管樁吊運(yùn)和堆放要求。管樁分為后張法預(yù)應(yīng)力管樁和先張法預(yù)應(yīng)力管樁。先張法預(yù)應(yīng)力管樁是采用先張法預(yù)應(yīng)力工藝和離心成型法制成的一種空心筒體細(xì)長(zhǎng)混凝土預(yù)制構(gòu)件，主要由圓筒形樁身、端頭板和鋼套箍等組成。1993年該項(xiàng)成果被原建設(shè)部列入全國(guó)重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。隨著改革開(kāi)放和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁開(kāi)始大量應(yīng)用于鐵道系統(tǒng)，并擴(kuò)大到工業(yè)與民用建筑、市政、冶金、港口、公路等領(lǐng)域。在長(zhǎng)江三角洲和珠江三角洲地區(qū)，由于地質(zhì)條件適合管樁的使用特點(diǎn)，管樁的需求量猛增，從而迅速形成一個(gè)新興的行業(yè)。徐州北方氯堿項(xiàng)目，徐州潤(rùn)和園項(xiàng)目，華商清水灣項(xiàng)目等眾多項(xiàng)目都采用這種樁型。管樁的連接主要是焊接，焊接的質(zhì)量直接影響到整體的質(zhì)量水平。對(duì)于地下有障礙物或樁基持力層為基巖的施工環(huán)境應(yīng)慎用管樁。例如徐州中能硅業(yè)的持力層為基巖，管樁通過(guò)基巖后經(jīng)過(guò)錘擊，樁頭有破碎現(xiàn)象。預(yù)應(yīng)力管樁2003年才開(kāi)始在徐州使用，因?yàn)槠涫┕し奖?，工期短，造價(jià)低等優(yōu)勢(shì)，管樁在徐州發(fā)展迅猛，市場(chǎng)前景廣闊。
三、水泥攪拌樁
水泥攪拌樁是我國(guó)在20世紀(jì)年代發(fā)展起來(lái)的地基處理新技術(shù)，它是通過(guò)特制的深層攪拌機(jī)械在地層深部就地將軟土和水泥強(qiáng)制拌和，使軟土硬結(jié)而提高地基強(qiáng)度。這種方法適用于軟弱地基的處理，對(duì)于淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土及飽和性土等軟土地基的處理效果顯著，處理后可以很快投入使用，施工速度快；在施工中無(wú)噪音、無(wú)振動(dòng)，對(duì)環(huán)境無(wú)污染；投資省。水泥土攪拌樁在軟弱地基處理和基坑支護(hù)中得到廣泛應(yīng)用[3]。水泥攪拌樁利用水泥作為固化劑的主劑，利用攪拌樁機(jī)將水泥噴入土體并充分?jǐn)嚢?，使水泥與土發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)而提高基礎(chǔ)強(qiáng)度。軟土基礎(chǔ)經(jīng)處理后，加固效果顯著，可很快投入使用。適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭土和粉土土質(zhì)。水泥攪拌樁按材料噴射狀態(tài)可分為濕法和干法兩種。濕法以水泥漿為主，攪拌均勻，易于復(fù)攪，水泥土硬化時(shí)間較長(zhǎng)；干法以水泥干粉為主，水泥土硬化時(shí)間較短，能提高樁間的強(qiáng)度。但攪拌均勻性欠佳，很難全程復(fù)攪。水泥土攪拌樁目前已發(fā)展成為常用的軟土地基的處理，主要適用于飽和軟粘土地基的加固[5].徐州地區(qū)水泥攪拌樁應(yīng)用成熟，在各項(xiàng)目上均有應(yīng)用。
四、存在的問(wèn)題及解決方法
以上三種樁型中以水泥攪拌樁應(yīng)用最為成熟，存在的問(wèn)題相對(duì)較少。對(duì)新興的管樁存在一些問(wèn)題，需要引起注意。對(duì)于管樁的驗(yàn)收不同檢測(cè)方法在檢測(cè)過(guò)程中產(chǎn)生的誤差，因此采取統(tǒng)一的方法來(lái)檢測(cè)很重要。預(yù)應(yīng)力管樁存在場(chǎng)地地表土承載力不滿足靜壓樁機(jī)施工及行走需要；同一工程有效樁長(zhǎng)差異較大；接頭焊接質(zhì)量差異大；樁頭破壞和樁身裂縫；樁尖使用不合理預(yù)估單樁承載力不準(zhǔn)確等問(wèn)題[6]。這些問(wèn)題只要施工方加以重視是可以避免的，同時(shí)也能提高工程的質(zhì)量。在使用管樁的同時(shí)應(yīng)注意管樁的質(zhì)量。有些供應(yīng)商以次充好，以劣充優(yōu)，直接影響工程的質(zhì)量。
五、小結(jié)
通過(guò)對(duì)以上各種樁型在徐州地區(qū)的應(yīng)用分析，我們可以看出灌注樁使用最為廣泛。灌注樁有著造價(jià)低，操作簡(jiǎn)單，靈活快捷，易于控制的優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于商業(yè)住宅，公路橋梁等建筑的建造上。管樁作為一個(gè)近十年來(lái)新興的樁型雖然規(guī)范還有待于完善和修訂但是由于其本身的優(yōu)勢(shì)使得管樁近十年來(lái)也有很大的發(fā)展，形成了一個(gè)新興的行業(yè)。而水泥攪拌樁作為傳統(tǒng)的樁型，在徐州地區(qū)乃至全國(guó)都已經(jīng)使用成熟，現(xiàn)在依舊有著牢固的市場(chǎng)前景。作為基礎(chǔ)工程，水泥攪拌樁的優(yōu)點(diǎn)突出，施工單位樂(lè)于使用，所以水泥攪拌樁地位依舊強(qiáng)勢(shì)。徐州地區(qū)樁基持力層大部分為基巖的地方應(yīng)使用灌注樁而慎用管樁?？傊谛熘莸貐^(qū)使用的各種樁型的項(xiàng)目各有特點(diǎn)，具體選擇哪種樁型還應(yīng)該結(jié)合項(xiàng)目具體情況，經(jīng)過(guò)科學(xué)論證最終選擇。
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