隨著改革開放的不斷發(fā)展,建筑工程樁基施工也有了很大改變,上世紀80年代以大量的沉管灌注樁應用于建筑工程中,樁徑φ377和φ426為主;目前以先漲法鋼筋混凝土預應力管樁為主,樁徑以φ400、φ500和φ600為主。由于施工中的擠土效應往往對周邊建(構)筑物和地下管線帶來一定影響,造成經(jīng)濟損失和工期延誤。各設計及施工企業(yè)均對擠土樁施工的影響進行專門研究,其方法和效果各有不同,如預取土沉管、樁間泄壓孔和周邊泄壓孔等。本文通過工程實例,探討擠土樁施工對周邊建(構)筑物影響的預防措施。
     一、工程概況及地質(zhì)條件
      某工程場地位于老城區(qū)內(nèi),北側(cè)為丁向弄、西側(cè)為環(huán)城西路、南側(cè)為薛家弄、東側(cè)為水溝營。場址系市糧運汽修廠舊址,地勢平坦,標高在6.15~7.28之間(黃海高程)。南北兩側(cè)存在給排水、煤氣、電力等管線。
      該工程建筑用地面積為12160平方米,總建筑面積為15808平方米,主要由7幢住宅樓及1幢公建設施組成(見圖1)。其中1號~4號樓和7號樓采用先漲法預應力鋼筋混凝土管樁基礎,樁型為PTC-500(65)11.11.11和PTC-600(70)11.11.11兩種,有效樁長為33米,樁端持力層為⑧號土(粉質(zhì)粘土),樁數(shù)為267根;5、6號樓及地下室采用φ600、φ700、φ800和φ900直徑的鉆孔灌注樁基礎,有效樁長約36米,樁端持力層為⑩號土(中等風化基巖),樁數(shù)為109根。
      場內(nèi)工程地質(zhì)勘察工作由浙江省紹興綜合工程勘察院承擔,經(jīng)勘察,場內(nèi)地基土可劃分為10個工程地質(zhì)層,其中⑦、⑨號土層缺失(見圖2)。場內(nèi)地下水水位埋深在1.95~0.62米之間,系淺層孔隙潛水,水位變化幅度在1.50米范圍內(nèi),根據(jù)水樣分析資料表明,地下水屬SO.CL-Ca型水,對建筑材料和混凝土無腐蝕性。
     二、方案比較與確定
      因施工場地四周均為四至五層住宅樓,淺基礎,建成于上世紀80年代。在管樁施工中由于土體側(cè)擠壓力和孔隙水壓力的影響,周圍建筑物極易產(chǎn)生裂縫,為此,公司專門進行技術方案論證,并從經(jīng)濟上進行比較。
      方案一:原樁位取土,取土深度15米,直徑比樁徑小100(保證樁的承載能力)。優(yōu)點是保證周圍建筑物安全和單樁的承載能力,并減少由于四周布置泄壓孔給后續(xù)場外施工帶來后顧之憂,缺點是成本較高,經(jīng)濟效益較差。
      方案二:原樁位周邊布置泄壓孔,孔深15米,孔徑150,問題焦點是對單樁承載力會有一定影響,故也不宜采納。
      方案三:四周布置泄壓孔,根據(jù)以往使用效果,所涉主要問題是由于樁基施工結束后,泄壓孔的存在,影響場外工程的施工質(zhì)量。
     經(jīng)過對上述三種方案的綜合比較,結合本項目的施工經(jīng)驗,決定采用方案三,即四周布置泄壓孔。
     三、施工機械及施工順序
      先漲法預應力鋼筋混凝土管樁采用GZY-500高效全液壓步履式靜力壓樁機施工。鉆孔灌注樁施工采用GPS-10型工程鉆機施工。
      施工順序,根據(jù)總體施工進度安排,并考慮預應力施工對周圍建筑物以及鉆孔灌注樁成孔的影響,預應力管樁施工由7號樓→4號樓→3號樓→2號樓→1號樓順序施工。鉆孔樁施工則從5號、6號樓西側(cè)開始,與管樁施工保持一定距離,盡量減小管樁施工時土體側(cè)擠壓力和孔隙水壓力對鉆孔樁成孔的影響。
     四、技術措施
      1.泄壓孔采用φ500孔徑,孔深15米,孔內(nèi)設置筋籠,主筋采用5φ12,箍筋采用φ12@1000,并用毛竹片和密目網(wǎng)圍繞?拙喔鶕(jù)預應力管樁的布樁密度和離周圍建筑物的距離確定,靠東側(cè)離建筑物距離較近約10米,應力釋放孔孔距為2米,其余地段離周圍建筑物距離相對較遠(20~30米),應力釋放孔孔距均為3米。為保證預應力管樁的單樁承載力,所有泄壓孔布置必須離最近的樁大于6米。
      2.根據(jù)方案要求,施工前對周圍建(構)筑物進行全面觀測,并布置測點,進行標高和垂直度的原始數(shù)值測量,做好記錄。施工期間每天進行觀測,直至施工結束。
      3.根據(jù)周圍建(構)筑物的重要性和布樁密度,設置3個土體深層位移檢測孔,分別位于測13號南圍墻內(nèi)、測8號點西圍墻內(nèi)和7號南側(cè),必要時根據(jù)土體深層位移檢測資料調(diào)整泄壓孔間距。
      4.為解決四周布置泄壓孔給后續(xù)場外施工帶來后顧之憂,要求樁基施工結束后,對泄壓孔進行回填,回填至孔口3米時,抽取孔內(nèi)廢水,并分層回填夯實。
     結語
      根據(jù)檢測孔資料分析,圖3是3個檢測孔中位移最大的有代表性的一個孔,從圖3可看出總的位移量不大,9.5毫米,主要在地表8米深度以內(nèi);另外土體位移主要在軟土層部位(5米左右和15米左右),說明軟土比硬土層明顯;第三點是隨樁數(shù)的增加(布樁密度增大)而位移量明顯增大。
      根據(jù)觀測記錄資料反映,標高測得變化除7號點較大(+5毫米)外(門框稍有變形,后經(jīng)修復),其余均正常(小于±3毫米)。垂直度均正常。圍墻觀測除11號點附近發(fā)現(xiàn)一條3毫米裂縫,其余均未發(fā)現(xiàn)異,F(xiàn)象。
      根據(jù)靜載荷試驗資料表明,所有預應力管樁的單樁承載力均符合設計及施工驗收規(guī)范要求。