管樁基礎施工技術在建筑工程中的淺析

【摘 要】管樁基礎具有可靠的質量保障、較低的綜合造價、較高的施工效率以及較高的單樁承載力，因而獲得了較為廣泛的應用。在本文中，筆者結合實際的建筑工程案例，分析并探討了管樁基礎施工技術在建筑工程中的應用問題，給出了自己的工作體會。

【關鍵詞】建筑工程；管樁基礎；施工技術；控制措施

1、工程實例概述

X省的一項建筑工程項目群，位于丘陵山地地區，占地面積超過十萬平方米。其中的一個民用建筑工程項目A，建筑面積將近一萬五千平方米，主體共計十二層，并帶有一層人防地下室，建筑框架為剪力墻結構；項目A周邊的其他類似建筑的樁基已經完成，使得項目A的基礎施工場地空間不夠充足。查閱以往的地質勘察資料以后得知，該建筑所在區域的樁基持力層為埋深在十三米至三十米之間的強風化細砂巖，正是基于以上考慮，將建筑的基礎方案設計為錘擊管樁，承臺埋深為-6.15米，在施工之前先將施工場地挖至-3.95米以期能夠有效地減少送樁深度；然而在進行工程錘擊試樁的時候，共試樁8根，其中5根出現了斷樁問題。依照正常情況推測，不應該出現此種情況。因此，對該建筑工程項目所在的區域進行了補充鉆探，發現樁基持力層應該為微風化灰巖，與原有的地質勘察報告的地質結果具有較大出入，據此，該建筑工程項目A的原有某些錘擊管樁方案變更為靜壓管樁基礎方案。

2、基于工程實例的管樁基礎施工技術分析

2.1 工程實例分析

建筑工程項目A共試樁8根，其中5根出現了斷樁問題，斷樁數量明顯過多，導致了整個基礎設計方案和基礎施工方案均需要進行較多的設計修正。例如，將管樁直徑改為現在的Φ500（原有方案為Φ400）；再如，同時采用靜壓管樁和錘擊管樁方案（原有方案為錘擊管樁）。此外，對于以前的斷樁進行了合理利用，力爭將工程的損失降低到最小。經過綜合分析之后，本文認為導致建筑工程項目A一波三折的原因主要包括下述幾個方面：

首先，工程的原有勘察資料存在問題。原有的地質勘察報告沒有能夠為基礎方案和施工方案提供準確的地質情況，進而導致整個工程受阻，施工方也因此使用了符合實際情況的施工技術，導致了較大的經濟損失。

其次，灰巖體復雜多變增加了施工難度。依照后續進行的補充鉆探結果，該區域灰巖體的礦物成分方解石和石英，屬于致密塊狀構造；同時，由于該區域的灰巖體為微風化巖體，巖體比較新鮮和堅硬，使得工程打樁作業難度較高，而且灰巖體的埋深集中于十一米至十七米之間，非常容易出現上面軟下面硬尤其是軟硬混存易變的情況，所以，出現斷樁的幾率便異常高，使得打樁施工異常困難。

再次，施工壓力偏高且樁體剛度不足。建筑工程項目A希望通過增大終止壓力值超過樁承載力特征值3.0倍至3.5倍的方式來消除溶洞的不利影響（即約等于樁身豎向極限承載力4/5），如此一來，導致施工壓力偏高，雖然如此方法適用于普通地質條件，但是對于建筑工程項目A的地質條件而言則不相匹配，最終出現了共試樁8根而出現5根斷樁的問題。除此之外，管樁的直徑過小則會降低樁的剛度，在施工壓力偏大的情況，斷樁的幾率便會非常高。將Φ400管樁替換為Φ500管樁之后，顯著降低了斷樁的發生幾率。

最后，施工配合方面不夠協調順暢。不管是在何種地質情況下施工，必須要在符合設計方案精神的前提下認真控制施工壓力、管樁樁長，要求能夠在整個施工流程當中及時、精確地對各種技術參數進行修正或者是完善。

2.2 管樁基礎施工技術控制措施

根據本文的經驗，為了確保工程質量，建筑工程項目在采用管樁基礎施工技術的時候必須要認真控制下述方面的內容：

首先，地質勘察資料必須要準確。建筑工程項目所在區域的地質勘查資料必須要能夠設計單位和施工單位提供灰巖體的埋深情況、分布情況、溶洞大小情況、具體走勢情況、分布規律情況等若干關鍵信息；在勘探的時候應該盡可能地增加鉆孔的布置密度，如果條件允許則建議在每一個樁位周圍均布置一個鉆孔，或者是采用物探技術，進而獲得更加科學的地質勘察資料，能夠設計單位和施工單位提供精確、科學、客觀的信息支持。

其次，施工方案必須要科學合理。不論是靜壓管樁施工方案，還是錘擊管樁施工管理方案，它們均具有各自的優點和缺點，只有選擇對適合該地質情況的施工方案才能夠在最大程度上發揮該施工方案的優勢。例如，灰巖體地質的主要施工難點便是非常容易出現斷樁的問題，因此，在選擇何種施工方案的時候首先需要考慮的問題便是該方案是否能夠控制甚至預防斷樁問題。由于靜壓管樁施工方案能夠非常直觀地依據樁機壓力表讀數的具體情況便可以掌握該樁體的承載力情況，進而掌握該樁體的完整性情況，通過調整施工壓力的方式來降低巖面沖擊反力，在最大程度上控制斷樁的發生幾率，不僅能夠有效控制施工的質量水平，還能夠提高施工效率和施工效益。因此，灰巖體地質應該首選靜壓管樁施工方案而非錘擊管樁施工管理方案。

再次，嚴格控制施工過程中的斷樁發生率。在一般的地質條件下，不管是錘擊法或靜壓法施工，施工損耗率均小于1-2%。但灰巖地質復雜多變，斷樁很難避免，且數量較大，一般可以通過加大樁徑等措施予以控制；針對斷樁多發生于灰巖面埋深較淺區域的實際，認為斷樁率控制在4-8%內為合適，它對工程總造價影響較小，且施工質量較好控制。

第四，根據實際合理選擇管樁直徑。實際施工發現，Φ400管樁在很小壓力下很容易斷樁，質量控制難度大；而加大樁徑、增強樁剛度，則能大大減少斷樁量。根據建筑工程項目A的實際經驗，用樁徑Φ500管樁代替Φ 400，斷樁率相應也從28.7%降至5.9%，不管從經濟還是安全方面考慮都是較合理的。另外，目前普遍存在一個問題，就是不管地質條件如何，只考慮抗壓而忽視抗彎設計，一律選用A型管樁，這對于抗彎折能力要求較高的灰巖地基來說是欠妥的，建議灰巖地基選用抗彎性能相對較高的B型管樁。

第五，確定靜壓樁的施工終止壓力及承載力。利用加大靜壓壓力的辦法，可以一定程度消除溶洞、巖面不平坦、管樁無法嵌入基巖等對樁基長期穩定性的影響；但為了減少斷樁，其值控制在樁身豎向極限承載力60%范圍內為宜。

第六，利用斷樁：按通常做法，斷樁都在補樁后被廢棄，但現場發現好多斷樁在繼續壓入2-5m，將底部斷裂部分壓爛壓入土中后，同樣能達到穩定的終止壓力，且壓入的管樁碎塊能相對擠密灰巖面土層，改善土層結構，使周圍其他管樁施工更易控制終止壓力，減少其他斷樁。

3、結束語

在灰巖地質中使用管樁基礎，應綜合考慮灰巖的地質特征，采取可靠措施。本文結合工程實際分析并探討了管樁基礎施工技術的控制措施，希望能夠為有關人士提供有益的借鑒。

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