PHC樁基樁布置的靈活運(yùn)用

胡 繼 承

(煤炭工業(yè)鄭州設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，河南 鄭州 450007)

PHC樁基樁布置的靈活運(yùn)用

胡 繼 承

(煤炭工業(yè)鄭州設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，河南 鄭州 450007)

通過(guò)對(duì)相關(guān)規(guī)范的深入理解，同時(shí)結(jié)合大量工程實(shí)例，研究了布樁設(shè)計(jì)時(shí)調(diào)節(jié)PHC樁基樁中心距的方法，指出解決問(wèn)題的關(guān)鍵是采取可靠措施，減小PHC樁施工時(shí)的擠土效應(yīng)。

PHC樁，最小中心距，擠土效應(yīng)

PHC樁具有單樁承載力高(樁端承載力可比原狀土質(zhì)提高70%～80%，樁側(cè)摩阻力提高20%～40%)，應(yīng)用范圍廣，沉樁質(zhì)量可靠，工程造價(jià)便宜，機(jī)械化施工程度高，現(xiàn)場(chǎng)整潔，施工環(huán)境好等較多優(yōu)點(diǎn)。但受樁端持力層、樁側(cè)土地質(zhì)條件、施工工藝等影響，其單樁承載力特征值是一定的。為了適應(yīng)更高建筑物荷載的要求，需要減小建筑物對(duì)PHC樁基樁的豎向力，減小PHC樁基樁的豎向力關(guān)鍵就是減小基樁的最小中心距。本文通過(guò)對(duì)相關(guān)規(guī)范的深入理解，同時(shí)結(jié)合大量工程實(shí)例，來(lái)研究PHC樁布樁設(shè)計(jì)時(shí)如何調(diào)節(jié)PHC樁基樁的最小中心距，從而充分發(fā)揮PHC樁的潛能，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1 對(duì)規(guī)范的深入研究[1]

基樁的布置是樁基概念設(shè)計(jì)的主要內(nèi)涵，是合理設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要環(huán)節(jié)。

PHC樁基樁的布置，一般遵照《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》。PHC樁屬于擠土樁，基樁最小中心距所考慮的主要因素是成樁工藝。為減小負(fù)面效應(yīng)，在飽和粘性土和密實(shí)土層條件下，樁距應(yīng)適當(dāng)加大。

《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》表3.3.3要求：“擠土樁：對(duì)于非飽和土、飽和非粘性土，在排數(shù)不小于3排且樁數(shù)不小于9根的摩擦型樁樁基，其最小中心距為4.0d(d為樁直徑)，其它情況下3.5d；對(duì)于飽和粘性土，在排數(shù)不小于3排且樁數(shù)不小于9根的摩擦型樁樁基，其最小中心距為4.5d，其它情況下4.0d”。我們注意到規(guī)范同時(shí)說(shuō)明：當(dāng)施工中采取減少擠土效應(yīng)的可靠措施時(shí)，可根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)適當(dāng)減少。

有了對(duì)規(guī)范的深刻理解，下面通過(guò)工程實(shí)例來(lái)具體分析。

2 工程實(shí)例

本次共列舉三個(gè)工程實(shí)例依次如下。

2.1 工程實(shí)例一[2]

工程概況：鄭州財(cái)信·圣堤亞納4號(hào)樓，34層，地下2層，基礎(chǔ)埋深11.0 m。位于鄭州商都路與黃河?xùn)|路交叉口附近。場(chǎng)地地下水位埋深在8.6 m～9.5 m，為潛水。

工程地質(zhì)：場(chǎng)地屬黃河沖積平原，地形平坦。主要地層如下：①層雜填土，平均厚度2.1 m。②層粉土，稍密，fak=120 kPa，平均厚度1.2 m。③層粉土，中密，fak=145 kPa，平均厚度2.1 m。③-1層粉土，中密，fak=175 kPa，平均厚度2.2 m。④層粉土，稍密，fak=150 kPa，平均厚度3.2 m。⑤層粉質(zhì)粘土，軟塑～可塑，fak=115 kPa，平均厚度1.1 m。⑥層粉土，稍密～中密，fak=160 kPa，平均厚度5.9 m。⑦層粉質(zhì)粘土，軟塑～可塑，fak=120 kPa，平均厚度4.1 m。⑧層粉砂，中密～密實(shí)，fak=260 kPa，平均厚度11.2 m。⑨層及以下為中密～密實(shí)粉土，可塑～硬塑粉質(zhì)粘土。

設(shè)計(jì)要求：采用PHC-AB400(95)-10，樁長(zhǎng)10 m，樁頂埋深11.0 m，以第⑧層為樁端持力層，梅花形布樁，樁間距1.4 m，要求單樁承載力特征值為1 100 kN。

施工措施：因周圍較開(kāi)闊，大多數(shù)采用復(fù)壓，少量采用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)引孔。

檢測(cè)結(jié)果：根據(jù)靜載荷試驗(yàn)結(jié)果，單樁承載力特征值為1 100 kN，滿足設(shè)計(jì)要求。

2.2 工程實(shí)例二[3]

工程概況：鄭州某住宅小區(qū)6號(hào)～8號(hào)樓，32層/33層，地下1層，基礎(chǔ)埋深6 m，位于北環(huán)路與中州大道交叉口附近。場(chǎng)地地下水位埋深在6 m～7 m，為潛水。

工程地質(zhì)：場(chǎng)地屬黃河沖積平原，地形平坦。主要地層如下：①層雜填土，平均厚度0.8 m。②層粉質(zhì)粘土，可塑，平均厚度3.1 m。②-1層粉細(xì)砂，稍密～中密，平均厚度1.9 m。③層粉質(zhì)粘土，可塑，平均厚度1.8 m。④層細(xì)砂，中密～密實(shí)，平均厚度9.2 m。④-1層粉質(zhì)粘土，可塑，平均厚度0.8 m。⑤層細(xì)砂，飽和，密實(shí)，平均厚度14.3 m。⑥層及以下為中密～密實(shí)粉土，可塑～硬塑粉質(zhì)粘土。

設(shè)計(jì)要求：采用PHC-AB400(95)-10管樁，樁長(zhǎng)15 m，樁頂埋深6.0 m，以第⑤層為樁端持力層，正方形布樁，樁間距1.5 m，要求單樁承載力特征值為1 200 kN。

施工措施：因樁長(zhǎng)范圍內(nèi)局部有中密砂層，采用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)引孔同時(shí)結(jié)合大密度泥漿護(hù)壁。

檢測(cè)結(jié)果：根據(jù)靜載荷試驗(yàn)結(jié)果，滿足設(shè)計(jì)要求。

2.3 工程實(shí)例三[4]

工程概況：鄭州某高層住宅樓，26層，地下1層，基礎(chǔ)埋深6 m。場(chǎng)地地下水位埋深在5.7 m～5.9 m，為潛水。

工程地質(zhì)：場(chǎng)地屬黃河沖積平原，地形平坦。主要地層如下：①層粉土，稍密，fak=130 kPa，平均厚度2.3 m。②層粉土，稍密，fak=70 kPa，平均厚度3.0 m。③層粉土，中密，fak=130 kPa，平均厚度1.6 m。④層粉質(zhì)粘土，可塑，fak=110 kPa，平均厚度2.1 m。⑤層粉土，中密，fak=130 kPa，平均厚度1.6 m。⑥層粉質(zhì)粘土，可塑，fak=100 kPa，平均厚度2.7 m。⑦層粉土，中密，fak=135 kPa，平均厚度2.3 m。⑧層粉土，中密，fak=140 kPa，平均厚度2.7 m。⑨層粉砂，中密，fak=180 kPa，平均厚度1.4 m。⑩層細(xì)砂，飽和，中密～密實(shí)，fak=270 kPa，平均厚度10.7 m。

設(shè)計(jì)要求：采用PHC-400(AB0預(yù)應(yīng)力管樁，樁長(zhǎng)20 m，樁頂埋深6.0 m，以第⑩層為樁端持力層，梅花形布樁，樁間距1.4 m，要求單樁承載力特征值為1 261 kN。

施工措施：因周圍較開(kāi)闊，大多數(shù)采用復(fù)壓，少量采用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)引孔。檢測(cè)結(jié)果：根據(jù)靜載荷試驗(yàn)結(jié)果，單樁承載力特征值為1 261 kN，滿足設(shè)計(jì)要求。

2.4 工程實(shí)例總結(jié)

上述三個(gè)工程實(shí)例的共同特點(diǎn)可以歸納如下：同位于黃河沖積平原，樁長(zhǎng)在10 m～20 m，均以埋深在17 m～30 m中密～密實(shí)砂層為PHC樁樁端持力層，樁長(zhǎng)范圍內(nèi)均存在軟塑～可塑飽和粘性土，有一個(gè)工程樁長(zhǎng)范圍存在較厚飽和中密砂層，布樁間距在3.5d～3.75d，單樁承載力特征值在1 100 kN～1 261 kN。為減小擠土效應(yīng)，均進(jìn)行了一定的施工措施。如果按照規(guī)范要求的不小于4d樁間距進(jìn)行布樁，均不滿足設(shè)計(jì)要求，只能采用其他樁型，那樣必定增加建筑成本，工期也不能達(dá)到要求。

3 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)采取減小擠土效應(yīng)的有效措施，PHC樁基樁的中心距可以在規(guī)范允許的范圍內(nèi)適當(dāng)減小，PHC樁基樁所分擔(dān)的建筑物對(duì)其施加的豎向力也相應(yīng)的減小，這樣可以適應(yīng)更高建筑物的荷載要求。合理的運(yùn)用規(guī)范并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)，可以充分發(fā)揮PHC樁的潛能，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

[1] 黃 強(qiáng).建筑樁基技術(shù)規(guī)范[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.

[2] 劉金明.巖土工程勘察報(bào)告[R].鄭州：河南省有色工程勘察有限公司，2010.

[3] 劉海濤.砂性土地基中靜壓PHC管樁施工[J].建筑技術(shù)，2012(3)：204-205.

[4] 張建軍.PHC樁在某高層建筑地基處理中的應(yīng)用分析[J].中州煤炭，2013(4)：40-41.

Flexible use of PHC foundation piles arrangement

HU Ji-cheng

(CoalIndustryZhengzhouDesignandResearchInstituteofLimitedbyShareLtd，Zhengzhou450007，China)

Through in-depth understanding of the relevant standards， at the same time, examples of large projects， to study how to adjust the center distance of PHC piles， the key to solve the problem is： take reliable measures， reduce soil compaction effect of PHC pile construction.

PHC pile， minimum center distance， soil compaction effect

1009-6825(2014)22-0057-02

2014-05-06

胡繼承(1976- )，男，工程師，注冊(cè)巖土(土木)工程師

TU753.3

A