淺談建筑工程施工中幾種樁基的應用

宋亞飛+孫曉陽

摘要：打樁是建筑工程施工的基礎。近幾年來，在大型工程的施工中，旋挖樁高效、環保、效益高的優勢得到公認，本文結合工程實際，介紹了幾種樁在復合地基中、輕型建筑物的應用，說明因地制宜地運用這幾種樁在復合地基可以取得良好的經濟和社會效益。

關鍵詞：旋挖鉆機；工藝；優點；應用

1 幾種樁在建筑工程施工的應用中存在的問題

由于受廉價土地資源及人力資源的影響，加之國內生產基本處于空白狀態，作為綠色建材的鋼板樁，在我國的應用與發展仍然十分緩慢。目前，我國的鋼板樁年消耗量還不到1萬噸，只占世界的三百分之一，國內還只用于建橋圍堰、船塢建設等工程，在水利工程、碼頭建設等國外鋼板樁應用相當普及的行業，國內的應用情況卻不盡人意。尤其是防洪大堤的建設，除了1998年洪鬧災害后采用過一批日本援助的鋼板樁構筑防洪墻外，至今不再有過其它案例。這里的各種原因很多：首先，鋼板樁作為一種新型的環保建筑鋼材沒有被國內用戶所認識，許多建筑工程施工單位對鋼板樁的性能、用途、優勢等大都不了解，更沒有使用過。其次，國產鋼板樁迄今為止沒有一套標準，現有的都是參照日本、韓國、歐洲的標準，設計部門不敢貿然設計應用。第三，國產鋼板樁的產能、規格等都十分有限，鋼廠也不愿生產。據悉，目前世界上的鋼板樁種類有U型、Z型、AS型等幾個大類數十個規格，而我國還只有U型一個類型2規格，且也只有一家鋼廠生產。這是因為Z型和AS型鋼板樁的生產、加工及安裝工藝較為復雜，價格比U型高出1/3，所以現在主要在歐美應用，包括中國在內的整個亞洲大多使用U型鋼板樁。第四，由于鋼板樁生產工藝復雜，產量少，效益差。與生產H型鋼相比，如生產H型鋼，在同樣的時間，一個可生產3000噸，而鋼板樁只能生產500噸，鋼廠實際得到的效益則減少一半以上，自然鋼廠也不愿意大量生產。第五，一次性投入較高。目前鋼板樁的市場銷售價格約6700元/噸，若用于大江大河的搞洪防護墻，每公里約1億元，如僅從一次性投資來看確實較高，但從抗洪的效果看，它具有50年永久性的防洪功能，還是十分經濟實用的。但人們在理念上只偏重于一次性投入的大小，感到難以承受，因而致使鋼板樁無法推廣普遍。

1.1管樁的缺點

（1）若打樁，主要有噪音污染和空氣污染（注：因柴油是不充分燃燒）；若為靜壓樁，成本則比打樁高。

（2）打樁或靜壓樁都有擠土作用的問題，容易導致浮樁。

（3）管樁不宜用于孤石和障礙物多的地層；因為樁尖接觸到孤石或地下障礙物時，會導致樁身偏位或大幅度傾斜，樁尖破損、樁身折斷或樁頭打爛等情況。

（4）管樁在石灰巖地區應慎重采用；在石灰巖地區，因溶洞、溶溝、石筍等“喀斯特”現象相當發育，在這種地質條件下施打管樁，容易發生以下工程質量事故：（1）若巖層表面比較平坦，當管樁接觸到巖面時，貫入度急劇減少，樁身反彈，管樁會出現樁尖變形、樁身斷裂或樁頭打爛等情況。（2）若巖層表面比較傾斜，當管樁接觸到巖面時，會沿巖面發生滑移。（3）因“喀斯特”地形的復雜性，在施打樁過程中，配樁相當困難，有些樁可能落在巖頂，有些樁則可能落在溶洞、溶溝內。（4）管樁幾乎不能嵌入石灰巖中，因此樁的穩定性差。（5）有堅硬夾層時不宜應用或慎用；在堅硬夾層中施打管樁，容易發生下列工程質量事故。（6）在貫穿堅硬隔層過程中，每米錘擊數劇增，這樣很容易使樁身混凝土產生疲勞破壞；（7）樁身和樁頭的破損率高。（8）有的樁能穿過堅硬隔層，有的不能穿過，導致同一承臺內樁持力層不同。

1.2鉆（沖）孔灌注樁的缺點

（1）施工工期長，一條約20米深的鉆（沖）孔灌注樁需3天左右的時間。

（2）泥漿問題困擾大。

（3）單位承載力造價比管樁高。

（4）相對管樁而言質量難控制，鉆（沖）孔灌注樁入持力層深度比較難把握，不同的技術人員對土

質判別可能會出現差別，還有清渣是否合格，因此鉆（沖）孔灌注樁比管樁的質量事故明顯多。

2 施工中常見事故及預防措施

根據施工中對最早施工的1#樓的前50根工程樁的檢測結果統計，總共有9根樁出現了斷樁、 樁身夾渣、砼離析、深度不夠等事故。而這幾種情況的出現，經統計分析發現大部分皆是人為因素造成的，因此，制定出切實可行的施工方法及對施工人員進行全面的技術交底，使施工人員對CFG樁的具體施工應用情況有深刻的了解，在施工中就能盡可能減少各種事故發生，使施工更快更好的進行。

2.1斷樁

由于成孔后清孔和泵送混凝土、沖壓是成樁的關鍵。根據以往的經驗及本工程的統計，在有地下水情況不及時灌注混凝土和沖壓，最容易發生斷樁，而混凝土輸送及時、嚴格控制塌落度、進行沖壓，一般情況下不會斷樁。可采取以下斷樁預防措施：①成孔時認真觀察地下水情況。②澆筑混凝土時要控制好升管的速度并且每隔4～5米做一次下壓。③砼的塌落度要稍小在保證泵送能力的情況下要要求廠家控制在80～120內。④檢修好樁機、混凝土泵機，以免灌注過程中停機。

2.2樁身夾渣

樁身夾渣的發生一般均是升管的速度過快，沒有沖壓造成的。對工人進行認真教育，使他們樹立起責任心，堅持做到每樁控制好升管速度，保證沖壓，防患于未然。

2.3砼離析

離析的發生：①在灌注過程中地下水壓力局部過大；②突然停電，機械壞、混凝土供應不上，停止時間太久水流滲透樁身，造成離析。可采取以離析預防措施：①隨時注意觀察地下水位跡象；②定期檢查機械完好程度；③科學安排混凝土供應。

2.4斜孔

斜孔的產生：①機械沒有放平，開孔時就已經不垂直；②入巖時不采取必要措施。可采取以下斜孔預防措施：①施工前一定要核實機械的平整程度，誤差不能超出規范規定。②在入巖時，要參考地質資料，同時觀察鋼絲繩的擺動情況，如果鋼絲繩總是往一個方向擺動，則表明巖面不平，要樁機垂直修整。

經過采取以上施工措施，從本次施工完畢的1#9#樓686根樁施工完畢后的單樁低應變測試，質量合格率98%，復合地基荷載試驗承載力達到設計值1000Kpa（設計值為500Kpa），效果是比較明顯的。

作者簡介：宋亞飛，身份證號碼：411322198906195712

孫曉陽，身份證號碼：320282198804206511