復核單樁豎向承載力特征值是項目經理在樁基施工前的首要任務

李 理

(廣西柳州市眾鑫建筑有限公司，廣西柳州545005)

樁基施工完成后，按照樁基技術規范《建筑樁基技術規范》(JGJ 94－2008)規定，必須檢測兩個方面的內容，即單樁豎向承載力與樁身完整性［1］，作為樁基驗收合格的前提。而單樁豎向承載力，是其中的強制性條文，由此可知單樁豎向承載力特征值在樁基施工中的重要性。

1 存在問題

這里存在一個隱蔽的薄弱環節，即風險問題。地勘部門提供土質的各種數據，設計根據上部荷載的大小和下部地質資料的數據，確定單樁豎向承載力特征值。施工根據設計文件和規范進行施工，有可能在施工完成后，施工過程中均滿足設計和規范的要求，而單樁豎向承載力達不到原設計文件的要求，而這種風險通常由施工方承擔。

2 問題的分析

按照規范，樁基分為端承型樁和摩擦型樁［2］，其分類原則是根據樁端承載力和表面摩擦力所占單樁豎向承載力的比率而定，端承力與摩擦力那種占主導地位就是那種類型的樁。因此，現階段，設計單位經常用來確定單樁豎向承載力特征值用經驗公式:Pa=∑fiFi+RiA，也直接用到地質資料的數據。除人工挖孔樁外，這種情況，有太多不確定因素的存在，導致單樁豎向承載力特征值的確定偏離最初的標準太多:(1)各個位置的各種土層厚度不一致，導致各段的表面摩擦力相差可能很大;(2)各個位置的各種樁端土層不一致，終孔壓縮樁端土層程度也不一致，導致樁端承載力相差可能也很大。并且經驗公式本身也混淆了各種類型的型樁之間的承載力差異(如直徑400 mm管樁的單樁豎向承載力為直徑426 mm的沉管灌注樁的3～4倍;采用鋼樁頭與采用混凝土樁頭的沉管灌注樁的單樁豎向承載力也相差達到50%以上)，并且在達到一定承載力數據后出現的負摩阻力情況經驗公式是反映不了的，最終所得出的結論是非常粗糙的。

3 案例

柳州某單位住宅樓磚混結構，地基在9～15 m為粉煤灰加淤泥雜填土，設計采用直徑300 mm的沉管灌注樁，計算采用經驗公式Pa=∑fiFi+RiA。樁端設計置于強風化基巖(為端承型樁)，設計單樁豎向承載力特征值為700 kN，未明確要求最后3陣錘的最后貫入度和樁長的關系。

實際施工中，采用直徑325 mm鋼管的沉管灌注樁，樁長在7～20 m之間，最后3陣錘的平均貫入度為2～4 cm，施工過程中均滿足設計和規范的要求，最終檢測出單樁豎向承載力特征值為350～400 kN。

可以看出實際情況單樁豎向承載力與設計單樁豎向承載力特征值相差較大。查施工過程，均滿足設計與規范要求。

4 思考

由此，驗證復核單樁豎向承載力特征值是否合理、是否可能，是施工單位樁基施工是否成功的一個重要前提，而項目經理在施工中負項目領導責任，責無旁貸成為這項工作的負責人，這也是在樁基施工前的首要任務。

作為項目經理，在施工前驗證、復核單樁豎向承載力特征值是否合理、是否可能，必須做到心中有數。由于靜載試驗和靜力觸探試驗是在打樁完成后進行的檢測方法(靜載試驗很準確，相當于法定公式，靜力觸探試驗偏差較大，最大偏差可能達到30%)，因此，在打樁前的預控復核單樁豎向承載力特征值，重點應該放在經驗公式和打樁公式綜合考慮。又由于經驗公式結論的粗糙性(前述)，筆者認為重點應該放在打樁公式上。

5 問題的解決

要做到這一點，必須要對各種類型的樁基非常了解，即有型樁的概念，也就是定型樁。根據樁施工的方法與樁的尺寸大小來確定各種類型的樁基的應用范圍和其一般承載力范圍。總的來說只有預制樁和灌注樁(砂樁木樁等常用來改善地基承載力之用，不單獨考慮單樁豎向承載力)需要進行復核。

預制樁常用的有一般預制樁，如350 mm×350 mm方樁;預應力預制方樁，如300 mm×300 mm預應力預制方樁。當要求承載力更高時，有預應力管樁，如D400預應力管樁;以及承載力更高的鋼管樁。在正常情況下，他們有各自不同的承載力范圍。總的來說，預制樁承載力比較高，且長細比不受限制，但造價高一些。

灌注樁有錘擊式、振動式和旋轉式而以錘擊式最為常用。經驗豐富的設計師在選擇錘擊式時用語為選擇管外徑而不說選擇樁徑(錘擊式即沉管灌注樁)，如常用的D325、D426的沉管灌注樁。錘擊式灌注樁為了保證質量在不同的土質情況下有不同的拔管控制速度和其他要求。振動式大抵與錘擊式相同。旋轉式選擇型號是選擇樁徑成孔尺寸的大小的，其樁徑一般較大一些，承載力一般可以和一般預制樁相比，但造價也需要高出一般灌注樁一些。振動式和旋轉式不存在最后貫入度的問題。對于錘擊式復打灌注樁，樁徑可以達到1.4倍，承載力相應大一些。

但項目經理復核單樁豎向承載力時必須清楚，各種型樁的應用范圍和其一般承載力范圍是一定的，不可能出入較大，如直徑400 mm管樁尺寸比D426的沉管灌注樁的尺寸小，但單樁豎向承載力卻是它的3～4倍。廣東省設計院和廣州市設計院對該地區的常用樁型匯編了灌注樁基礎豎向力計算表和樁臺統一大樣，列出了單樁豎向承載力與樁長和最后貫入度的函數關系，在不同的錘重的情況下，不同的樁長和不同的最后貫入度有不同的單樁豎向承載力(如圖1)。這些常用數據，是項目經理復核單樁豎向承載力時必須掌握的。

項目經理必須掌握的還有各種類型的樁基的應用范圍，如，流塑狀態采用灌注樁是不宜的，單樁下打密集的小管徑樁來增大表面摩擦力是不可取的，因為這會引起群樁效應，從而傳力復雜。而且要清醒知道，房屋建筑如果重要，應該選用管徑大承載力高一些的型樁，因為這樣質量也更可靠一些。

筆者在廣東珠三角地區的幾個項目就印證了復核單樁豎向承載力特征值的重要性。如某綜合樓，單柱軸力最大達到1 000 t以上，原設計為普通一般預制350 mm×350 nm方樁，單樁豎向承載力特征值80 t，經過復核印證，采用D400預應力管樁，單樁豎向承載力特征值140 t，這是端承型樁之間不同類型的型樁的復核印證。又如某3～4層商業樓，原設計為普通錘擊式沉管灌注樁D325，單樁豎向承載力特征值25 t，經過復核印證，采用D426的沉管灌注樁，單樁豎向承載力特征值45 t，這是摩擦型樁的復核印證不滿足后轉為采用端承型樁，等等。所有這些，都是為了保證達到各種不同的設計要求，保證單樁豎向承載力，保證質量。

圖1 錘重、樁長、最后貫入度與單樁豎向承載力

需要說明的情況，通過復核單樁豎向承載力特征值，各方意見不統一時，有時必須打試驗樁做靜載試驗，來確定單樁豎向承載力特征值。項目經理必須重視這種處理實際情況的做法，以保證整個樁基施工順利，完成時達到設計與規范的要求。

6 結束語

樁基施工前，作為項目經理必須知道:施工中能否達到設計與規范要求，樁基技術規范《建筑樁基技術規范》(JGJ94－2008)規定的強制性條文單樁豎向承載力與單樁樁身完整性的要求，以及單樁豎向承載力特征值是否合理、是否可能的情況下，必須做到內心有數。這是樁基施工合格的前提，也是項目經理在樁基全面施工前的首要任務。

［1］JGJ 94－2008建筑樁基技術規范［S］

［2］《建筑施工手冊》編寫組.建筑施工手冊(第3版)［M］.中國建筑工業出版社，2011