一、工程概況
本項目拌和樓位于東部沿海，該工程場地區(qū)域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)，溫暖濕潤，四季分明，光照充足，災(zāi)害性天氣較多。場地地貌屬于海積平原區(qū)，地形平坦，地面標高一般在1.45m左右。擬建拌和樓為400型瀝青混凝土拌和樓和500噸型穩(wěn)定碎石拌和樓，由于考慮場地建設(shè)的經(jīng)濟原因，對瀝青拌和樓只在比較重要的位置采用樁基礎(chǔ)支撐，比如：較高、較重、不允許發(fā)生不均勻沉降的部位等；對水穩(wěn)拌和樓只對水泥罐采用樁基礎(chǔ)支撐。以下是本項目瀝青拌和樓需要打樁的部位示意圖：（星點表示樁基位置）
以下是瀝青拌和樓各個樁基位置的承載力分部表（考慮動荷載）：
將瀝青拌和樓樁基分為兩類，一類為承載力100t樁12根，一類為承載力50t樁30根。
水穩(wěn)拌和樓的水泥罐采用5根單樁承載力為100t的管樁支撐。
二、樁基形式的選擇
樁基的形式有很多，根據(jù)實際情況本項目對鉆孔灌注樁、預(yù)應(yīng)力砼管樁、鋼管柱3種樁基形式進行了對比，以確定一種比較適用的樁基形式。
首先，我們對三種樁基形式進行經(jīng)濟性比選，根據(jù)單樁承載力和地基土的承載力參數(shù)確定各種形式樁基礎(chǔ)的施工深度，然后計算其施工費用。下表為各種形式樁基礎(chǔ)費用列表：
拌合樓基礎(chǔ)建設(shè)費用一覽表
由于本項目位于島嶼上，所以機械進退場費用、材料的成本及運輸費用都比較高，鋼材的時價為5200元/噸。
其次，結(jié)合本項目工程的實際特點，對以上三種樁基形式優(yōu)、劣勢進行比較，選定一種適用于本工程項目的樁基形式：
1．鉆孔灌注樁：
優(yōu)點：鉆孔灌注樁技術(shù)適用于各種復(fù)雜的地質(zhì)條件，具有抗震性能好、沉降量小和承載能力高、施工噪音小、造價低廉等優(yōu)點。
缺點：鉆孔灌注樁施工工藝比打入樁復(fù)雜，容易出現(xiàn)斷樁、縮頸、混凝土離析和孔底虛土或沉渣過厚等質(zhì)量問題，而且鉆孔灌注樁施工周期比較長，需要有特殊的排污許可證。這與本工程工期緊張、海島排污困難相悖。
2．預(yù)應(yīng)力水泥管樁：
優(yōu)點：預(yù)應(yīng)力管樁有施工工期短，工程造價相對經(jīng)濟、單樁承載力大等優(yōu)點，同時具備施工現(xiàn)場整潔、施工文明程度高的特點。
缺點：預(yù)應(yīng)力管樁在施工中也容易出現(xiàn)一些質(zhì)量問題如管樁偏位、傾斜、樁身缺陷等，同時，采用錘擊法施工工藝噪音較大，管樁的抗裂性能差，施工后須檢測樁身是否出現(xiàn)裂縫，以避免給工程造成安全上的隱患。
3．鋼管樁：
優(yōu)點：施工方便、可重復(fù)利用、施工速度最快，而且本公司在島上現(xiàn)有的鋼管樁和施工機械能夠滿足施工要求。
缺點：一次費用很高、回收需要成本和機械、鋼管樁對接頭焊接技術(shù)要求高。
經(jīng)過方案比選，我項目確定采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工，主要考慮預(yù)應(yīng)力管樁施工周期短、施工文明程度高、造價相對經(jīng)濟，在施工過程中加強監(jiān)測，以避免以上所述的一些病害的出現(xiàn)。
三、預(yù)應(yīng)力管樁施工工藝（錘擊法）
1．工程地質(zhì)勘察
工程地質(zhì)勘測的主要目的是采集地表以下各地基土層的特征參數(shù)，以確定各結(jié)構(gòu)層的厚度和承載力，根據(jù)結(jié)構(gòu)層的承載力參數(shù)計算樁長避免施工中出現(xiàn)過多的“超樁”和“短樁”，也可根據(jù)地質(zhì)勘探報告確定樁端持力層厚度，避免在工程使用過程中出現(xiàn)穿透持力層的現(xiàn)象。
2．樁位放線
根據(jù)場地控制樁，首先確定樁位的相對坐標，按樁心位置用木樁打入地面下50cm，再在木樁上將樁心點放出，用生石灰線將樁徑圈定。由于打樁時振動較大，故樁位放置不能一次多個，要根據(jù)控制線放護樁，然后用護樁引測，施打一根再放一根樁位線，護樁距樁基應(yīng)保持一定距離，過小則影響樁位的準確性，護樁應(yīng)采取保護措施，以防擾動。
3．樁機就位
樁機進場前應(yīng)先拆除妨礙施工的高壓電力線路，進場后先進行安裝調(diào)試，再移至起點樁位處就位。樁架安裝就位后應(yīng)垂直平穩(wěn)，樁機移至樁位對中后，用2臺經(jīng)緯儀對樁機進行垂直度調(diào)正，使導(dǎo)桿垂直，打樁期間經(jīng)常檢查。
4．管樁起吊
樁機就位后，利用樁本身攜帶的垂直提升工具將已焊接好樁尖的樁身緩慢吊起，當樁身離開地面垂直于地面時，將樁帽套入樁上端部，下部操作工人將樁頭對準施放的樁位木樁，檢查樁身垂直后開始打樁。
四、常見問題分析及防治辦法
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1．原因分析
?。?）勘探資料誤差較大或勘探精度不夠，未能查清持力層起伏變化情況和持力層性質(zhì)。
?。?）施工時難以確定收錘標準，持力層變硬，沉樁時難以繼續(xù)打入，或持力層變軟，沉樁時貫入度太大，還要繼續(xù)沉樁。
?。?）打樁機械與設(shè)計樁長及持力層的性質(zhì)不匹配。打樁機能量小，使本來還可繼續(xù)打入的樁被迫終止；或打樁機能量太大，使本來已滿足貫入度要求的樁還能繼續(xù)打入。
2．防治辦法
?。?）樁的勘探點布置應(yīng)控制持力層層面坡度、厚度及巖土性狀，其間距宜為12~24m，相鄰勘探點的持力層層面高差不應(yīng)超過2m，當持力層坡度超過10%時應(yīng)加密勘探點?？碧近c總數(shù)中應(yīng)有1/3以上的為控制性點，控制性勘探點應(yīng)深入預(yù)計樁尖平面以下3~5m。
?。?）收錘標準應(yīng)以樁端持力層為定性指標，最后貫入度為定量指標?，F(xiàn)場應(yīng)根據(jù)試樁情況確定收錘標準，強制規(guī)定要到強風(fēng)化巖才能收樁，對于大面積的群樁，由于擠密效應(yīng)，后打的樁可能有許多被打裂、打斷。對摩擦端承樁，應(yīng)以最后貫入度為主，樁長為輔，來判斷收錘標準。如某工程原設(shè)計要求采用D50錘，最后三陣每十擊的貫入度為20mm，設(shè)計人員后來根據(jù)單樁靜載荷試驗情況修正了收錘標準：樁長小于30m的按20mm，樁長大于30m的按40mm；錘擊式樁機，最后貫入度按照海利打樁公式計算求得；靜壓式樁機，以樁機上液壓表讀數(shù)來控制，液壓表上顯示的最終壓力達到2.0~2.5倍設(shè)計單樁承載力即可終止。
?。?）如因打樁機械能量太小或太大，無法與樁長及地質(zhì)條件相匹配，應(yīng)更換打樁機。優(yōu)先選用三點支撐履帶自行式柴油打樁機，采用“重錘低擊”方法，例如：如果選用DSO錘開3一4檔作業(yè)，不如選用D62錘開2檔作業(yè)更合適。
（二）斜樁
斜樁是指在沉樁過程中，樁身垂直度偏差太大而形成。據(jù)有關(guān)資料介紹，傾斜偏位超過25cm的管樁，承載力就會明顯不足。
1．原因分析
（1）打樁機自重加配重總重量很大。打樁機的基礎(chǔ)如果不平整堅硬，沉樁加壓后，基礎(chǔ)易產(chǎn)生不均勻沉降，樁極易發(fā)生偏斜。如廣州某高校的圖書館工程，施工單位在做土方回填平整時，沒有按規(guī)范要求分層壓實，樁機在施打時發(fā)生傾斜，造成垂直度偏差過大，后來只好停止打樁，重新壓實填土面。
?。?）打樁時，樁錘、樁帽及樁身的中心線不在同一軸線上。接樁時，相接的兩節(jié)樁身的中心線不在同一軸線上。
2．防治辦法
?。?）場地要平整堅硬，不能使樁機在打樁過程中產(chǎn)生不均勻沉降。打樁過程中注意檢查樁機工作情況和穩(wěn)定性；檢查機件是否正常，繩索是否有損傷，樁錘懸掛是否牢固，樁架移動和固定是否安全等。
（2）為控制好樁身垂直度，重點應(yīng)放在打第一根樁上，第一節(jié)樁起吊就位插入地面時的垂直度偏差不得大于5%，在打樁過程中，應(yīng)在距樁機20m左右處，成90度方向設(shè)置經(jīng)緯儀各一臺加以校準當樁身傾斜超過0.8%，應(yīng)設(shè)法立即糾正，必要時，應(yīng)把樁拔出重打，初打時應(yīng)輕，待樁身穩(wěn)定后，再按正常落距錘擊，當樁尖進入硬土層后，嚴禁強行糾偏。盡量減少接樁，接樁宜在樁尖穿過硬土層后進行。
?。?）在大面積群樁布置中，樁的中心距應(yīng)大于4d，采用開口型樁尖。沉樁時，合理安排順序，根據(jù)樁的入土深度，宜先長后短；根據(jù)樁的規(guī)格，宜先大后小。采用預(yù)鉆孔埋樁工法，鉆孔深為1/2~l/3樁深，減少擠壓土量。開挖寬0.5m、深2m的地面防擠溝，溝內(nèi)可充水或泥漿。
?。?）沉樁過程中，嚴禁邊打樁邊開挖基坑。沉樁完后，進行深基坑開挖時，應(yīng)分層均勻進行，樁周土高差不宜超過lm；飽和粘性土、粉土地區(qū)宜在沉樁全部完成并相隔15天后進行基坑開挖。
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阻樁是指沉樁時遇到硬隔層無法繼續(xù)進行，達不到設(shè)計要求。硬隔層包括淺部的老基礎(chǔ)、大孤石和深部的硬塑老粘土、非常密實的砂層、砂礫石層等。
1．原因分析
（1）地質(zhì)勘察時未查清這些硬隔層的分布深度性質(zhì)，或者在地質(zhì)勘察報告中未特別強調(diào)，沒引起設(shè)計和施工人員的重視。
（2）單樁承載力達不到設(shè)計要求，其原因比較雜，常見原因有以下幾點：
1）管樁樁身質(zhì)量有問題，如高強度混凝土管要求混凝土強度等級不低于CSO，實際只有C60，有的樁身出現(xiàn)裂縫，有的樁套箍陷大于10mm，有的樁身合縫漏漿，漏漿深度過10mm，漏漿長度大于300mm，有的樁因運、裝卸、堆放不當，局部磕損深度大于10mm。
2）施工方法不當，接樁沒接好，造成樁身局斷裂，降低了樁身強度。
2．防治辦法
?。?）設(shè)計和施工單位應(yīng)仔細閱讀巖土工程勘察報告，分析地質(zhì)資料，制定相應(yīng)措施。沉樁前應(yīng)探樁，如樁下3m左右有老基礎(chǔ)、大塊石等障物應(yīng)預(yù)先挖除，開挖有困難時，可預(yù)先用鉆機把該障礙物鉆穿，然后將樁植入孔內(nèi)再沉樁。當已沉入土很深（如20m以下）遇到硬隔層時，可采用專用的螺旋鉆孔設(shè)備將鉆具放入管樁中間空洞中鉆孔，將硬隔層鉆穿，取出鉆具再繼續(xù)沉樁，另外，施工樁機能量大小應(yīng)與設(shè)計要求、樁徑、樁長及地質(zhì)條件相匹配。
?。?）管樁入場必須具備出廠合格證及生產(chǎn)廠家資質(zhì)證明，接樁用焊條、鋼板或角鋼材質(zhì)規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計要求，焊條要有出廠合格證，鋼板或角鋼有質(zhì)保書或檢驗報告，樁的外觀質(zhì)量符合規(guī)范要求，上述資料經(jīng)確認后才能投入使用。
（3）遇到孤石和障礙物多的場地、有薄而堅硬夾層的場地、石灰?guī)r地區(qū)、基巖埋藏較淺且傾斜較大的場地、“上軟下硬、軟硬突變”的場地，不宜采用管樁基礎(chǔ)。
五、結(jié)語
本文主要結(jié)合工程項目部拌和樓基礎(chǔ)建設(shè)實例，描述樁基礎(chǔ)在拌和樓建設(shè)中的應(yīng)用，主要內(nèi)容包括：承樁基礎(chǔ)的選擇、施工工藝、施工要點、常見問題及應(yīng)對方案等。隨著對規(guī)律的認識深入和不斷的實踐總結(jié)，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)漸漸應(yīng)用于房建、碼頭、路基等各個領(lǐng)域，將會為工程建設(shè)帶來更大的經(jīng)濟效益和社會效益，本項目也是這一重要意義的體現(xiàn)。
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