一、引言
某房地產(chǎn)開發(fā)公司擬建的A區(qū)高層住宅樓．設(shè)計層高11層．框架結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)形式采用沉管夯擴灌注樁，樁徑d=400ram．夯擴直徑d=700mm，夯擴高d=400mm，有效樁長13．00m。試樁單樁豎向極限承載力標準值Ouk=1340kN，相應(yīng)工程樁單樁豎向承載力特征值Ra=670kN。樁基施工時應(yīng)該先施工試樁．試樁檢測結(jié)果符合設(shè)計要求時。方可進行工程樁施工。但開發(fā)單位提議：在保證工程質(zhì)量的前提下，能不能試樁與工程樁同時施工。為此，監(jiān)理單位、樁基施工單位、檢測單位等有關(guān)技術(shù)人員多次論證分析．試樁與工程樁同時施工能否可行？初步探討如下：
二、分析
1、夯擴樁的技術(shù)特點
夯擴樁是一種利用錘擊式或振動式混凝土沉管灌注樁打樁機．在樁身底部利用內(nèi)管擠擴或重錘夯擴，致使管底部的混凝土夯出管外形成擴大頭．再澆灌樁身混凝土．最后形成底端帶有擴大頭的混凝土沉管灌注樁。它具有施工速度快、成本低、質(zhì)量可靠、能適應(yīng)不同條件場地土等特點。
夯擴樁根據(jù)其施工設(shè)備不同．夯擴方式不同．夯擴次數(shù)不同等不同工藝?？煞譃槎喾N成樁工藝，但最終施工后的基樁工作原理是相同的：就是在成樁過程中．對相較好的樁端地基上強制錘擊擠壓．改善樁端土的密實度，利用擴大頭增大樁端的截面積．盡可能增加樁在工作過程中樁端夯擴頭的端承力。提高樁端承力與樁測摩擦力協(xié)調(diào)工作中的比例。正是由于夯擴樁通過夯擴．形成擴大頭增大了樁端截面積．使單樁承載力較大幅度的提高．與同種參數(shù)相同的其它灌注樁相比．減少了單位承載能力的材料用量，從而較大幅度地降低工程造價。
2、工程地質(zhì)條件分析
該場地屬黃河沖積平原．做為建筑物地基土的構(gòu)成主要為第四系全新統(tǒng)沉積物。在勘察揭露深度范圍內(nèi)的地層分布情況自上而下為：
(1)層：雜填土，雜色，松散，濕，含建筑垃圾，土質(zhì)不均，力學性質(zhì)較差。
(2)層：粘土，黃褐色，土質(zhì)均勻．干強度低，韌性低。
(3)層：粘土?；疑液稚?，土質(zhì)很軟，干強度低，韌性低。
(3—1)層：粉質(zhì)粘土，褐灰色，土質(zhì)不均，上部土質(zhì)較軟，下部土質(zhì)稍硬．屬中偏高壓縮性土。
(4)層：粉質(zhì)粘土，灰色或棕黃色，顆粒較粗，局部為粉砂。
(5)層：粉土，褐黃色，濕，中密，干強度中等，韌性中等。
(6)層：粉細砂，淺灰．褐灰～黃褐色，砂粒含量較高，土質(zhì)均勻．干強度中等．韌性中等。
依據(jù)巖土工程勘察報告提供的巖土工程地質(zhì)條件以及樁基施工單位試成樁情況分析，(2)、(3)層粘土土質(zhì)均勻、性質(zhì)穩(wěn)定、側(cè)摩阻力變化小，(3—1)、(4)層粉質(zhì)粘土性質(zhì)稍差、土質(zhì)較軟，屬中偏高壓縮性土，(5)層粉土性質(zhì)穩(wěn)定、側(cè)摩阻力較大，(6)層粉細砂是良好的持力層，均勻、穩(wěn)定，雖在個別孔段存在粘土透鏡體，但不影響該層土的穩(wěn)定性。從上述各層土的物理性質(zhì)分析．地基土的物理性質(zhì)差異不大．如果同時施工．必須在施工工藝上采取有效措施．針對不同層位特點加以有效控制。
3、施工工藝分析
該區(qū)設(shè)計要求的施工工藝為沉管夯擴灌注樁．其作用原理屬于擠土灌注樁范圍。當這種擠土樁用于飽和粘性土地基或是可液化地基．特別是在大面積施工群樁時．極易發(fā)生縮徑、斷樁、砼離析等成樁缺陷。因飽和粘土的滲透系統(tǒng)很小．在瞬時的沉管擠土應(yīng)力作用下．必然導(dǎo)致土內(nèi)iL隙水壓力的升高。在群樁條件下，樁沉的越多，孔隙水壓力累積越高，且短時不易消散。因此土體改變只改變形狀而不改變體積．引起樁周土沿樁身隆起變形，將會對相鄰的樁產(chǎn)生向上的摩擦力。當其混凝土處于塑性狀態(tài)時就會發(fā)生縮徑現(xiàn)象．當處于初凝狀態(tài)時．就會形成斷樁。通過大量調(diào)查表明，對粉質(zhì)粘土層來說．其含水率在20％以下時．對縮頸沒有明顯影響：含水率超過40％時就會出現(xiàn)樁縮徑。且含水率越大。出現(xiàn)縮徑、斷樁越多。特別是拔管到接近地面時。樁管內(nèi)砼量少，砼自重?。畬ν翆訅毫p少，在樁管起拔后，容易將表層土拔起，再加上土層的擠壓力。使得已打的樁被拉斷。同時擠土效應(yīng)產(chǎn)生較高的累計孔隙水壓力．同樣在可液化土層中．在樁管擠土及激振作用下，孔隙水壓力迅速提高，地基土迅速發(fā)生液化。由于剛澆注的樁身混凝土處于塑性狀態(tài)．阻力較小。因此孔隙水壓力極易通過其樁身消散．引起樁頂出水、冒漿，導(dǎo)致樁身混凝土離析，使強度降低，嚴重時會使樁身混凝土中的水泥顆粒被沖跑，變成碎石樁。這種由沉打樁管引起的擠土效應(yīng)．對沉管灌注樁的危害是十分嚴重的。在省內(nèi)也曾有采用沉管灌注樁的工程．因發(fā)生成樁缺陷質(zhì)量事故而延誤工期，造成重大經(jīng)濟損失?？s徑、斷樁、離析成為該施工工藝的質(zhì)量通病而成為困擾國內(nèi)工程界的一大技術(shù)難題。因此．在沒有試樁檢測結(jié)果的情況下，同時施工是不可取的。
3、單樁豎向極限承載力計算
依據(jù)工程勘察報告提供的樁極限側(cè)阻力標準值(qsik，qpk)和《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-94)推薦公式Quk=U∑qsikli+qpkAP計算．以勘探孔10#孔為倹我例．以變更后的樁長11．50m、樁徑0．4m、夯擴直徑0．70m為據(jù)．計算結(jié)果為1240kN。不能滿足設(shè)計要求。
4、試成樁施工情況分析
在該區(qū)試樁施工時發(fā)現(xiàn)場地地層?xùn)|西部存在較大差異。西部以粉細砂土層為主，厚度大、沉管困難。個別樁孔沉管至設(shè)計孔深時孔底出水、管內(nèi)涌水。這種現(xiàn)象的發(fā)生．除了擠土效應(yīng)和孔隙水壓力因素外．另一個原因是由于內(nèi)管樁頭與外管之間有1cm的間隙．在沉管過程中．有一部分土沿著這一間隙被擠入管內(nèi)．緊密地包裹在內(nèi)管下端。當提內(nèi)管時。管內(nèi)形成很大的真空．當內(nèi)管拔離外管上口時會聽到較大的氣流聲，在這種吸力作用下泥水涌人管內(nèi)。設(shè)計部門根據(jù)此種情況，確定以錘擊數(shù)控制樁長的建議．并將原設(shè)計樁長13．00m變更為11．00m．避免厚大粉細砂層沉管困難和因錘擊數(shù)過大(200擊以上)導(dǎo)致粉細砂層液化而再進一步管內(nèi)涌水。
東部粘性土層較厚、軟塑，其壓縮變形量大、壓縮性強，容易形成縮徑或斷樁。如果在該段施工時拔管速度控制不當，縮徑、瓶徑質(zhì)量事故將會發(fā)生。拔管速度過快亦可造成縮徑、斷樁或夾泥，在軟塑狀態(tài)的粘性土中尤為明顯。
5、樁基施工隊伍、技術(shù)裝備等基本條件分析
目前，樁基施工隊伍專業(yè)資質(zhì)不一、技術(shù)裝備不等。技術(shù)、質(zhì)量管理水平均有差別。樁基施工隊伍老幼不齊．業(yè)務(wù)知識、專業(yè)水平、質(zhì)量管理能力、施工管理經(jīng)驗的不足．往往導(dǎo)致工程質(zhì)量事故的發(fā)生。因此，人、財、物這一重要因素不能忽視。
三、結(jié)論
綜上分析，A區(qū)地層變異性不可控制．以錘擊數(shù)確定樁長存在不足．且施工工藝對地層結(jié)構(gòu)又有較大改變．變更后的有效樁長理論計算、單樁豎向極限承載力比原設(shè)計值1340kN相差7％，施工隊伍的專業(yè)水平等諸多方面．不可預(yù)見性因素較多。因此，實驗樁與工程樁不能同時施工的理由較充分．應(yīng)遵照設(shè)計要求先施工試樁．待取得真實有效的試樁檢測數(shù)據(jù)后再施工工程。
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