在上海地區(qū)地基土多半為第四紀沉積物，主要含粘性土、粉性土和砂土。⑦層砂土在上海地區(qū)分布廣泛，埋深適中，密實，承載力較高為上海地區(qū)18-33層高層樁基礎的較好持力層。
而在上海外環(huán)三林地區(qū)則存在⑦層粉砂被細分為7-1層砂質粉土和7-2層粉砂，同時7-1層土層厚薄變化劇烈，故以7-2層粉砂為持力層好但預制樁沉樁可行性則非常重要。
山林地區(qū)某項目場地，位于上海地區(qū)濱海平原型古河道沉積地段，按地層沉積時代、成因類型及物理力學性質指標的差異，自上而下可分為8個主要層次，其中⑤層劃分為3個亞層、⑦層劃分為2個亞層。(各土層主要特性見表1)。
1)預制樁可行性與施工控制
本場地內擬建13棟24-33層高層住宅，適應的樁基持力層為⑦1和⑦2層，而各棟號地基范圍內⑦1厚度由0到18m厚，起伏非常大，單棟樓號則存在一側缺失一側數(shù)米厚的情況，故從工程性能和經濟性考慮最佳持力層則為⑦2層，而以⑦2層持力層最大問題則是穿越厚且較密實的⑤2粉砂和⑦1層砂質粉土。(場地中某孔位靜力觸探成果圖詳見圖1)
為驗證沉樁可行性，故設置三組工程前試樁，含錨樁共15根，選用PHC500管樁、樁長為43-44m，分別選擇三個有代表性孔點附近。經過試打，一組樁可順利沉到設計設計標高，而另二組均進入持力層，未達設計標高約0.2-0.5m；施工單位選用10.0t柴油錘，各樁總擊數(shù)為388-1133擊，樁身低應變檢測合格，靜載荷試驗滿足設計估算值。雖然由此可基本確定PHC預制混凝土管樁以⑦2層持力層的設計方案基本可行，但同時也表明場地土差異性較大，不排除在個別區(qū)域施工較困難的可能。
設計完成后，樁基礎施工之初就出現(xiàn)了分化的情況，有樓號沉樁順利，也有樓號起始數(shù)根樁就沉樁困難；由勘察報告來看已開始施工而沉樁困難的區(qū)域尚不屬預估最困難區(qū)域。后現(xiàn)場了解到施工方更換為6.2t柴油錘，已施工樁的總擊數(shù)約為1000-1500擊與施工前情況差異較大，另參考一般情況下柴油錘沖擊體重量不小于成樁樁重比不小于0.5經驗公式須選擇8.0t錘，故要求調整為8.0t柴油錘。更換錘后，施工情況改善明顯。
建設方為確保施工質量和可靠性，特邀請有關專家組織會議研討優(yōu)化方案，議定：a.鑒于場地特性，持力層為粉砂層，樁端阻力占總承載力約30%-35%，以設計標高為主控制指標，同時參考勘察報告土層剖面以最后貫入度為參考性指標：b.考慮選用錘重大，沖擊能量大，沉樁擊數(shù)多的情況要求嚴格控制樁身質量，加強樁廠養(yǎng)護以及出廠時間控制，而針對個別特別困難區(qū)域則調整最上截樁壁厚由100改為120；c.施工過程中加強控制送樁垂直度，增加樁墊等施工措施。
樁基施工完成后，單棟建筑下未達標高(含個別碎樁頭情況)占總樁數(shù)的比例最高為18%，整片場地未達標高(含個別碎樁頭情況)占總樁數(shù)的比例在5%以內。低應變檢測合格率為100%，1類樁比率約為93%。
2)樁基礎經濟性比選
關于建筑物基礎方案的經濟性比較，應將樁基礎與筏板基礎同時考慮。在預制樁可行的情況下可剔除鉆孔灌注樁方案。預制樁則可分為預制鋼筋混凝土方樁、預應力混凝土空心管樁以及預應力混凝土空心方樁?？紤]本工程所采用樁長在40m左右且預制方樁(實心)擠土效應較空心樁嚴重，故只將預應力混凝土空心管樁和空心方樁納入進一步比選范圍。本工程系住宅樓，開間尺寸為2.8m和3.3m且為33層高層住宅。在初步驗算各開問僅在角部布置樁時無法滿足承載力情況下可剔除φ600預應力管樁，因其必然有部分樁須布置在各開間中間位置而導致筏板經濟性不佳。因此重點針對500直徑預應力空心管樁PHC500與450邊長預應力空心方樁HKFZ450的比較。以3號樓為例，第一方案若選用預應力混凝土空心方樁時，工程樁為HKFZ-AB450(250).42，樁端標高為-42.5m，持力層為7-2粉砂層，工程樁豎向抗壓承載力設計值為2800KN；總樁數(shù)為169根。最小布樁間距為1.35m，墻下軸線樁。筏板面積約為600m，筏板厚度取為1000mm，鋼筋量估算為92t。第二方案選用預應力混凝土管樁時，工程樁樁型為PHCAB50010042，樁端標高為-42.5m，持力層為7-2粉砂層，試樁豎向抗壓承載力設計值為2500KN；總樁數(shù)為177根。最小布樁間距為1，5m，墻下軸線樁。筏板面積約為600mz，筏板厚度取為1400mm，鋼筋量估算為100t。由此方案經濟性主要由樁型總計算：HKFZ450，169×42×150=106.47萬和PHC500177×42×115=85.49萬；由此可確定最合理樁型應為PHC(φ500)管樁。
3)項目后評價
在該項目的基礎設計施工完成后，回顧總結本項目設計經驗如下：
a.上海因地質情況普勘工作較好且上海一般場地土層起伏小故99版上海規(guī)范在勘探孔間距較國標寬松。DGJ08-11-1999第3.3.3條，“建筑工程勘探孔應按建筑物周遍或柱列線布置，間距應為20-35m；對寬度大于35m的高層建筑，其中心宜有勘探孔”，而高層建筑巖土工程勘察規(guī)程JGJ72-2004第4.1.2.條，“單棟高層建筑的勘探點數(shù)量，對勘察等級為甲級的不應少于5個，乙級不應少于4個”。但三林外環(huán)線場地起伏較大，且沉樁困難更須持力層層面標高較準確可協(xié)助確定樁基的施工中異常樁的處理措施，本工程采用之字形布孔導致施工過程數(shù)次進場補勘故對于高層建筑在此區(qū)域應嚴格執(zhí)行高層建筑巖土工程勘察規(guī)程的要求。
b.場地建筑間距小且中部布置一個地下車庫，整片場地布置36.5-40m左右長樁2305根，24m短樁1077根，整片場地擠密較多。由工程前工程后試樁情況也可表明，見表2。
對于持力層為粉砂的情況，整片場地加密效應明顯，預估實際沉降量應比計算沉降量小不少。在日常工作中應注重收集相關工程的沉降資料，以便其他類似工程設計中修正沉漿經驗系數(shù)使用。
c.對于須穿越Ps在10MPa以上厚土層時，須選用錘擊施工法，若采用靜壓樁則會出現(xiàn)很多無法壓到標高的樁。在本次施工過程中，1#樓前期采用錘擊法，施工過程正常，樁可沉至設計標高，但因社會原因完成部分樁后須修改為靜壓法，經過數(shù)次試壓，最終修改樁長將持力層由⑦2粉砂層改為⑦1粉土層，即使修改后未達標高樁比率仍偏高。(參見圖2)
1#樓錘擊樁(37.0m)共26根，未到標高樁數(shù)為零，而靜壓樁(34.0m)共164根，未到標高樁數(shù)為38根，壓機油壓表讀數(shù)為5000KN左右，由此表明壓樁方法對施工可行性影響重大。同時施工過程中須采取跳打、控制打樁間歇、預鉆孔等多種措施來保證沉樁到位。
參考文獻：
[1]史佩棟主編，實用樁基工程手冊，中國建筑工業(yè)出版社，2003
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