樁尖在大厚度砂砂層靜壓法法施工中的的應(yīng)用錢家飛（揚(yáng)州市樁基有有有限公司司，江江蘇揚(yáng)州22550000）摘要:在預(yù)應(yīng)力力管樁樁施工過過程中，遇遇到到需穿越越厚度度平均厚厚度16.0099m的密實(shí)砂砂土土層時(shí)，在在既既滿足設(shè)設(shè)計(jì)要要求，又又不影影響周邊邊居民民正常生生活的的情況下下，采采用樁端端增設(shè)設(shè)樁尖的的方法法進(jìn)行樁樁徑500mmm，樁長為43m的管樁靜靜壓壓法施工工。關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力力力管樁砂砂層靜靜力壓樁樁樁尖尖1、工程概況揚(yáng)州市環(huán)洲船用用用材料有有限公公司船舶舶裝備備-軸舵系項(xiàng)項(xiàng)目建筑面積1944444m2，結(jié)構(gòu)形形式式為鋼結(jié)結(jié)構(gòu)單單層廠房房，共共5跨，最大大跨跨度33m，檐口高高度24m。地基基基礎(chǔ)礎(chǔ)采用預(yù)預(yù)應(yīng)力力混凝土土管樁樁。因廠廠方高高跨采用200t的行車吊吊，使使用荷載載較大大且地基基土層層分布特特殊，選⑥層粉砂層層為持力層層，設(shè)計(jì)樁樁徑為500mmm，樁長43m局部44米。低跨跨和圍護(hù)為為400mmm，樁長24m、26m、30m不等，選④層粉砂層層為持力層層。2、地質(zhì)條件整個(gè)場地各土層層層厚度分分布①、②、⑤、⑥土層分布布較較均勻，③土層為由由南南至北層層厚減減小，④土層為由由南南至北層層厚增增大。土土層物物理力學(xué)學(xué)指標(biāo)標(biāo)參數(shù)如如表1所示。土層平均厚度/m重度/(kN//mm3)孔隙比壓縮模量/Mpppa承載力/kPaaa土的狀態(tài)①填土1.5518.40.8694.850可塑、較松散②淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘粘粘土12.4817.21.1693.950流塑③粉砂夾粉土8.9917.90.9139.7150中密、局部稍密密密④粉砂16.0917.90.87711.5180中密⑤粉砂夾粉土1.9817.41.0207.090稍密、局部中密密密⑥粉砂未鉆穿18.10.85413.9200密實(shí)、局部中密密密表1土層物理力力學(xué)學(xué)指標(biāo)等參參參數(shù)圖1典型地質(zhì)剖剖面面圖3、工程施工難難難點(diǎn)3.1、設(shè)計(jì)要要要求單樁樁極限限承載力力要求求達(dá)351188kN，根據(jù)本本地地區(qū)工程程實(shí)踐踐經(jīng)驗(yàn)，最最終終壓樁力力為單單樁極限限承載載力的1.3～1.6倍。而設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)樁型為PHC5500ABB1000,,樁身材料料允允許極限限為46788KKN。3.2、50000mm設(shè)計(jì)樁長長為43m，局部44m。需穿越越平平均厚16.0099m，度最大大厚厚度達(dá)23.1100m厚的④層粉砂土土層層，施工工難度度較大。4、機(jī)械選型④粉砂層平均厚厚厚度約16.0099m標(biāo)貫擊數(shù)N為17.9擊屬中密密狀狀態(tài)，單單橋靜靜力觸探探錐頭頭阻力平平均值值為9.199MMPa，這樣的的土土層通常常作為為較好的的樁端端持力層層，因因該廠房房采用用200t吊車，對對沉沉降要求求高，設(shè)設(shè)計(jì)要求求穿過過④粉砂和⑤粉砂夾粉粉土土層，選選第⑥粉砂層作作為為持力層層。預(yù)預(yù)應(yīng)力管管樁的的施工方方法可可采用錘錘擊樁樁法和靜靜力壓壓樁法，在在樁樁的承載載力較較大且土土層較較密實(shí)時(shí)時(shí)常采采用錘擊擊樁法法進(jìn)行樁樁基施施工。經(jīng)經(jīng)過專專題討論論后一一致認(rèn)為為：錘錘擊樁機(jī)機(jī)施工工振動(dòng)和和噪聲聲對周邊邊居民民影響較較大，不不能采用用錘擊擊樁法施施工，采采用靜力力壓樁樁法施工工。5、試樁施工正式壓樁施工開開開始前，按按照照預(yù)應(yīng)力力管樁樁基礎(chǔ)施施工規(guī)規(guī)范和設(shè)設(shè)計(jì)要要求，根根據(jù)地地質(zhì)資料料選擇擇了三根根壓樁樁難度較較大的的樁位進(jìn)進(jìn)行工工藝性試試壓樁樁，以確確定樁樁基施工工的參參數(shù)。結(jié)結(jié)果當(dāng)當(dāng)樁長達(dá)達(dá)到35～37m時(shí)，樁端端已已進(jìn)入④層粉砂約15.55m，樁的終終壓壓力值已已達(dá)到到48544KKN，且樁身身局局部出現(xiàn)現(xiàn)裂紋紋、破損損，無無法繼續(xù)續(xù)下壓壓穿越此此層。6、方案比選經(jīng)各方協(xié)商并結(jié)結(jié)結(jié)合當(dāng)?shù)氐厥┕すそ?jīng)驗(yàn)可可采用用如下幾幾套方方案：增增大壁壁厚調(diào)整整樁型型、引孔孔法、樁樁尖法。（1）增大壁厚厚調(diào)調(diào)整樁型。預(yù)預(yù)應(yīng)力空心管管樁在沉樁過過程中,樁端土受擠擠壓后有一部部分進(jìn)入管樁樁內(nèi),隨著沉樁的的繼續(xù)深入,涌入管樁內(nèi)內(nèi)的土芯不斷斷增高,當(dāng)?shù)竭_(dá)一定定高度后,由于管樁內(nèi)內(nèi)壁與土芯間間的摩阻力作作用,產(chǎn)生封閉效效應(yīng),即形成了土土塞。土塞提提供的端阻力力取決于土塞塞高度的增長長率，當(dāng)土塞塞高度的增長長率較小時(shí)，土土塞提供的端端阻力接近甚甚至大于平均均端阻力。增增大壁厚能提提高樁身的極極限承載力，但但由于壁厚加加厚，管樁內(nèi)內(nèi)徑變小，土土塞效應(yīng)增大大[2]，其遇遇到的樁端阻阻力較原樁型型也越大。同同時(shí)不能完全全確保增大壁壁厚調(diào)整樁型型后能穿越④層粉砂土層層，沉樁至設(shè)設(shè)計(jì)標(biāo)高，且且樁基材料費(fèi)費(fèi)用要大量增增加，PHC5500(1225)價(jià)格比本工工程選用的PHC5000(1000)要多約35.0元/米。（2）引孔法即即用鉆機(jī)在在在樁位上上預(yù)鉆鉆一小于于設(shè)計(jì)計(jì)樁徑的的土孔孔，鉆穿穿沉樁樁過程中中不易易穿透的的土層層，并取取出部部分土壤壤形成成孔洞。此此法法以減少少預(yù)應(yīng)應(yīng)力管樁樁沉樁樁過程中中的的的擠土效效應(yīng)，從從而減小小樁身身側(cè)壁的的摩擦擦阻力。因因本本工程土土層分分布局限限，④層土埋深深較較深，平平均埋埋深24.55m，若鉆穿④層土需引引孔孔達(dá)40m。由于引引孔孔深度過過深，從從技術(shù)和和經(jīng)濟(jì)濟(jì)角度考考慮此此法實(shí)施施可能能性較小小，另另沿江漫漫灘地地下水位位較高高，容易易造成成孔壁坍坍塌，導(dǎo)導(dǎo)致土孔孔再次次密實(shí)，樁樁機(jī)機(jī)達(dá)不到到預(yù)期期效果，且且對對施工周周期影影響較大大。（3）樁尖法顧顧名思義此此此方案為為在樁樁端放置置樁尖尖，增加樁樁施施打時(shí)對對土層層的穿透透能力力。樁尖的存存在在改變了了土中中應(yīng)力場場的分分布，在在樁尖尖下小范范圍土土體中引引起豎豎向應(yīng)力力、剪剪應(yīng)力和和徑向向應(yīng)力集集中，使使其下土土體更更易進(jìn)入入塑性性和側(cè)向向擠出出，且土土質(zhì)越越好，樁樁尖的的作用越越明顯顯[3]?？伎紤]慮到在試試樁施施工中，未未穿穿透④層粉砂土土層層厚度約約為3.5米，僅為④層粉砂土土最最大厚度度的15%，施工時(shí)時(shí)在在預(yù)應(yīng)力力管樁樁樁端增增加樁樁尖后，可可用用樁尖破破土，減減少樁端端土層層對樁在在徑向向上的阻阻力，提提高樁對對砂土土的穿透透能力力。為減小沉樁阻力力力，方便便壓樁樁，工程程中也也經(jīng)常采采用開開口型樁樁尖。考考慮本工工程管管樁在穿穿越④層粉砂土土層層時(shí)，極極易出出現(xiàn)土塞塞高度度增長率率較小小的情況況，所所以優(yōu)先先選用用閉口型型樁尖尖。本工程采用尖底底底十字型型閉口口樁尖（見見圖圖2、3），樁尖尖做做法為在在圓形形鋼板上上十字字交叉焊焊接三三塊三角角形鋼鋼板，并并在樁樁尖的中中心植植入B25LL=2550的鋼筋一一根根，鋼板板厚度度均為16mm。圖2圖37、方案實(shí)施工工工藝和注意意要要點(diǎn)7.1、施工工工工藝流程程圖測量放線定位測量放線定位樁機(jī)就位喂樁、對位、樁尖焊接壓第一節(jié)樁焊接接樁起吊第N節(jié)樁壓第N節(jié)樁送樁復(fù)核樁位起吊送樁器壓樁結(jié)束水準(zhǔn)儀控制標(biāo)高樁身垂直度控制樁機(jī)移位7.2、施工注注注意要點(diǎn)點(diǎn)7.2.1、嚴(yán)嚴(yán)嚴(yán)格控制制沉樁樁的垂直直度，減減少壓樁樁力的的豎向分分解。在在第一節(jié)節(jié)樁插插入土中0.5～1.0m后，用兩兩臺(tái)臺(tái)經(jīng)緯儀儀（在在接近90度的夾角角方方向）雙雙向控控制樁的的垂直直度，垂垂直度度偏差不不得超超過樁長長的0.5%，確保管管樁樁垂直度度符合合要求后后方可可壓樁。7.2.2、減減減少接頭頭數(shù)量量，在保保證質(zhì)質(zhì)量的前前提下下盡量減減少焊焊接時(shí)間間，避避免不必必要的的停歇。一一般般將樁摩摩阻力力從上到到下分分成三個(gè)個(gè)區(qū)：：上部柱柱穴區(qū)區(qū)，中部部滑移移區(qū)，下下部擠擠壓區(qū)。施施工工中因接接樁或或其他因因素影影響而暫暫停壓壓樁的間間歇時(shí)時(shí)間的長長短對對繼續(xù)下下沉的的樁尖阻阻力無無明顯影影響，但但對樁側(cè)側(cè)摩阻阻力的增增加影影響較大大，樁樁側(cè)摩阻阻力的的增大與與間歇歇時(shí)間長長短成成正比，并并于于地基土土層特特性有關(guān)關(guān)，因因此在靜靜壓法法沉樁中中，應(yīng)應(yīng)合理設(shè)設(shè)計(jì)接接樁的結(jié)結(jié)構(gòu)和和位置，避避免免將樁尖尖停留留在硬土土層中中進(jìn)行接接樁。本本工程采采用三三節(jié)配樁樁需做做兩次接接樁焊焊接，接接樁采采用CO2氣體保護(hù)護(hù)焊焊。此焊焊接技技術(shù)具有有穿透透能力強(qiáng)強(qiáng)，變變形小，效效率率高的特特點(diǎn)。焊焊接效率率比普普通電弧弧焊高高2～3倍，同時(shí)CO2氣體有隔隔絕絕空氣和和給焊焊縫降溫溫的雙雙重功效效，可可有效縮縮短焊焊接和冷冷卻時(shí)時(shí)間。8、方案實(shí)施效效效果增加樁尖后再次次次進(jìn)行試試壓，樁樁身均施施壓至至設(shè)計(jì)樁樁頂標(biāo)標(biāo)高。且且最大大壓樁力力得到到控制，低低于于樁身的的極限限承載力力。28天后經(jīng)現(xiàn)現(xiàn)場場靜載荷荷試驗(yàn)驗(yàn)檢驗(yàn)，其其單單樁豎向向承載載力均滿滿足設(shè)設(shè)計(jì)要求求，且且最大沉沉降量量僅為9.055mmm。3根試樁的的壓壓樁力隨隨深度度變化如如表2所示：深度/m7.2910.812.614.416.21819.821.6試樁4/KN49245949252559059075411481181118112461312試樁5/KN59049249249252555862312791181131214101476試樁6/KN5254924925254925905255581246137813121509深度/m23.425.22728.830.632.434.23637.839.641.443.2試樁4/KN190223622460255827222821298529523838393632144428試樁5/KN150917062394252627882886295232143936419832804362試樁6/KN180420012296262426902886298531163050380538054592表2試樁壓力力記錄錄9、結(jié)語預(yù)應(yīng)力管樁樁端端端增加樁樁尖后后，可穿穿越中中密砂層層，且且穿越時(shí)時(shí)的壓壓樁力不不大于于樁身強(qiáng)強(qiáng)度確確定的單單樁承承載力，樁樁頂頂和樁身身不會(huì)會(huì)被壓碎碎，能能保證樁樁身質(zhì)質(zhì)量和單單樁豎豎向承載載力。在在今后采采用預(yù)預(yù)應(yīng)力管管樁基基礎(chǔ)，若若遇密密實(shí)狀的的砂土土，可建建議采采用此型型樁尖尖進(jìn)行施施工。參考文獻(xiàn)[1]JGGGJ944-220088建筑樁基基技技術(shù)規(guī)范范．[2]李琪琪琪，李嵩嵩，費(fèi)費(fèi)康.PHC管樁土塞塞效效應(yīng)分析.水利與建建筑筑工程學(xué)學(xué)報(bào).200099,066.[3]HYPERLINK"/Search.aspx?q=author:%E6%9D%8E%E9%95%9C%E5%9F%B9"李鏡鏡鏡培，HYPERLINK"/Search.aspx?q=author:%E4%BD%95%E5%BB%BA%E9%9