田化, 林偉松
(1. 華僑大學(xué) 建筑學(xué)院, 福建 廈門 361021;2. 廈門合道工程設(shè)計集團有限公司, 福建 廈門 361004)
灌注樁后注漿工法用于樁端樁側(cè)一定范圍土體的加固,可提高灌注樁承載力、減少樁數(shù)、降低工程成本.除了JGJ 94-2008《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》[1]、JGJ 106-2014《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》[2],福建省在2017年1月批準實施的DBJ/T 13-247-2016《福建省灌注樁后注漿施工技術(shù)規(guī)程》[3]中對灌注樁后注漿的注漿設(shè)計、材料和設(shè)備的配置、施工實施細則等做了規(guī)定和說明,但在設(shè)計施工實踐中,場地、環(huán)境、項目、設(shè)計參數(shù)、施工工藝經(jīng)驗等因素導(dǎo)致后注漿方式對灌注樁承載力影響有偏差.本文結(jié)合福建省廈門市湖濱南路328號地塊的超限高層公建基礎(chǔ)工程實例,對基礎(chǔ)選型、后注漿設(shè)計參數(shù)選取、試驗樁施工技術(shù)難點進行分析.
項目位于廈門市湖濱南路328號地塊,東側(cè)為湖明南路,南側(cè)為11層住宅,西側(cè)為幼兒園儲備用地,北側(cè)為思明區(qū)法院.項目總用地面積為9 212.95 m2(建設(shè)用地面積為8 363.48 m2,道路面積為849.47 m2),總建筑面積為82 091.03 m2(計容建筑面積為54 000 m2).項目定位為一個現(xiàn)代簡潔、配套完善、品味高尚的中高端辦公樓建筑.建筑總平面圖及其鳥瞰圖,如圖1所示.
(a) 建筑總平面圖 (b) 鳥瞰圖 圖1 辦公樓建筑圖Fig.1 Architectural drawing of office building
主樓地下有3~4層、地上有23層,主要屋面高度為99.6 m,頂部高度為112.4 m.地下室分為普通汽車庫(共3層,層高3.6~3.9 m)和智能機械停車庫(共4層,層高2.9~3.4 m),地下室的建筑面積為26 870.65 m2.地上部分一層結(jié)構(gòu)層高為6.6 m,2~3層層高為4.8 m,標準層層高為4.2 m,地上建筑面積為55 220.38 m2.
工程采用框架-核心筒結(jié)構(gòu)體系,樓面采用鋼筋混凝土梁板樓面體系.建筑抗震設(shè)防類別為丙類;建筑結(jié)構(gòu)安全等級為2級;所在地區(qū)的抗震設(shè)防烈度為7度;基本地震加速度為0.15g(g為重力加速度),地震分組為第3組;場地類別為Ⅱ類,50 a一遇的基本風(fēng)壓為0.8 kN·m-2;地面粗糙度為C類.
地勘平面圖,如圖2所示.3-3′剖面圖,如圖3所示.
圖2 地勘平面圖 圖3 3-3′剖面圖Fig.2 Geological plan diagram Fig.3 3-3′ profile diagram
場地中土層分布如下:1) 雜填土,回填10 a以上基本完成自重固結(jié),層厚度為2.1~5.5 m;2) 淤泥呈軟塑-流塑狀、飽和,層厚度為0.8~5.9 m;3) 礫砂呈稍密-中密狀、飽和、不液化,層厚度為1.4~7.2 m;4) 粉質(zhì)粘土呈可-硬塑狀、飽和,7個鉆孔有揭露,層厚度為1.1~2.8 m;5) 殘積礫質(zhì)粘性土呈可塑-硬塑狀、硬塑為主,經(jīng)桿長修正后,錘擊數(shù)為11.1~29.4,層厚度為6.5~17.0 m;6) 全風(fēng)化花崗巖,按修正后標貫錘擊數(shù)(N)30≤N<50確定,層厚度為2.1~16.4 m;7) 砂礫狀強風(fēng)化花崗巖,按修正后標貫錘擊數(shù)N≥50確定,巖石質(zhì)量指標RQD=0,等級屬“極差的”,巖體結(jié)構(gòu)類型為散體狀結(jié)構(gòu),巖體極破碎,屬極軟巖,巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級,部分鉆孔未揭穿,鉆孔揭露厚度為4.6~44.5 m;8) 碎塊狀強風(fēng)化花崗巖,巖石質(zhì)量指標RQD=0,等級屬“極差的”,巖體結(jié)構(gòu)類型為碎裂狀結(jié)構(gòu)或塊狀結(jié)構(gòu),該巖石為軟巖,巖體極破碎,巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級.
場區(qū)基巖屬花崗巖,無巖溶誘因,勘探未發(fā)現(xiàn)軟夾層、空洞、臨空面等不利情況,該層在32個鉆孔有揭露,受勘探孔深限制,各勘探孔均未揭穿,鉆孔揭露厚度為7.0~46.6 m.
碎塊狀強風(fēng)化花崗巖點荷載換算飽和單軸抗壓強度標準值為11.82 MPa.各巖土層設(shè)計參數(shù)建議值,如表1所示.表1中:fak為單樁豎向承載力特征值;ηb為基礎(chǔ)寬度修正系數(shù);ηd為埋置深度修正系數(shù);qsik為預(yù)制樁樁側(cè)極限摩阻力標準值;qpk為樁端極限端阻力標準值;qi為沖(鉆)孔灌注樁樁側(cè)極限摩阻力標準值;qipk為沖(鉆)孔灌注樁樁端樁極限端阻力標準值.
表1 各巖土層設(shè)計參數(shù)建議值Tab.1 Recommended values of each soil layer design parameters
干濕交替情況和長期浸水下,地下水對砼結(jié)構(gòu)和其中的鋼筋有微腐蝕性;地下水位以上地基土對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和其中的鋼筋有微腐蝕性.
灌注樁的費用按1 600元·m-3,砼按400元·m-3,鋼筋按3 000元·t-1計算;Φ1 200 mm樁的注漿按6 000元·根-1,Φ1 000 mm樁注漿按5 000元·根-1計算.可控剛度樁筏的調(diào)節(jié)閥和后期樁頂封閉費用按10 000元·根-1計算.嵌巖樁、后注漿樁需另加的核心筒與主樓柱間底板費用約為32萬元.主樓基礎(chǔ)造價估算,如表2所示.表2中:d為樁身直徑;l為有效樁長;n為根數(shù).
表2 主樓基礎(chǔ)造價估算Tab.2 Cost estimation of main building foundation
根據(jù)建筑圖±0.000 m相當于黃海高程4.200 m,室內(nèi)、外高差為0.3 m,室內(nèi)覆土為0.6 m,室外覆土為1.2 m,主樓停車庫層高為5.1 m+3.6 m+3.6 m,底板結(jié)構(gòu)面層黃海高程為-8.800 m,機械停車庫層高為3.6 m+2.9 m +3.4 m+3.4 m,底板結(jié)構(gòu)面層黃海高程為-10.200 m,抗浮水位按室外地坪即黃海高程為3.600 m,高層主樓承臺厚度約為2.2 m,地下室承臺厚度約為1.5 m.主樓框柱下軸力標準值約為21.0~36.5 MN,核心筒墻下豎向力標準值約為4.2~7.0 MN·m-1.
工程位于市中心,不可采用錘擊樁型,且場地條件有限,基坑較深.根據(jù)基坑設(shè)計單位圖紙,需做2道內(nèi)支撐.由于大型靜壓機械的施工高度無法滿足,因此,無法到坑底進行施工.若在現(xiàn)有地面施工,則地面至承臺底約有15 m的無效側(cè)阻力,使壓樁質(zhì)量無法保證,后續(xù)試驗準確性也有問題.因此,從施工可行性角度,排除靜壓預(yù)應(yīng)力高強度混凝土(PHC)管樁、靜壓方樁、靜壓預(yù)制高強度混凝土薄壁鋼(TSC)管樁、靜壓沉管灌注樁,僅比較機械成孔混凝土灌注樁的嵌巖樁基礎(chǔ)、后注漿非嵌巖樁基礎(chǔ)、復(fù)合樁筏基礎(chǔ)(樁基規(guī)范)、可控剛度樁筏基礎(chǔ).嵌巖樁基礎(chǔ)、后注漿非嵌巖樁基礎(chǔ)、復(fù)合樁筏基礎(chǔ)(樁基規(guī)范)、可控剛度樁筏基礎(chǔ)平面布置圖,如圖4所示.
(a) Φ1 200 mm的嵌巖樁基礎(chǔ) (b) Φ1 000 mm的后注漿非嵌巖樁基礎(chǔ)
(c) Φ1 000 mm的復(fù)合樁筏基礎(chǔ) (d) Φ1 000 mm的可控剛度樁筏基礎(chǔ)圖4 基礎(chǔ)平面布置圖Fig.4 Foundation layout plan diagram
嵌巖樁基礎(chǔ)的樁端持力層為碎塊狀強風(fēng)化花崗巖;后注漿非嵌巖樁基礎(chǔ)的樁端持力層為砂礫狀強風(fēng)化花崗巖,采用樁端樁側(cè)復(fù)式注漿.單樁豎向承載力特征值由樁身承載力進行控制,Φ1 200 mm嵌巖樁基礎(chǔ)為9.5 MN,Φ1 000 mm后注漿非嵌巖樁基礎(chǔ)為7.0 MN.復(fù)合樁筏基礎(chǔ)(樁基規(guī)范)、可控剛度樁筏基礎(chǔ)的樁端持力層為砂礫狀強風(fēng)化花崗巖,筏板的持力層為殘積砂質(zhì)粘性土.核心筒復(fù)合樁筏的單樁豎向承載力特征值取5.4 MN,主樓柱單樁豎向承載力特征值取4.6 MN,可控剛度樁筏基礎(chǔ)的單樁豎向承載力特征值取3.8 MN.
工程由于碎塊狀強風(fēng)化花崗巖埋置較深,若按嵌巖樁需入巖3 d才能滿足承載力要求,則有效樁長需52 m左右,加上空孔,施工樁長將達67 m,已達一般旋挖機的最大鉆孔深度.施工難度大,清孔可能不干凈,造價較高.若按復(fù)合樁筏基礎(chǔ)[1],根據(jù)樁距與樁徑的比值、承臺厚度與樁長的比值,承臺效應(yīng)系數(shù)在0.06~0.80變化,項目效應(yīng)系數(shù)約為0.10.不能有效發(fā)揮基底土的承載力,造價較高.若按可控剛度樁筏基礎(chǔ),筏板在每根樁頂需預(yù)留3根注漿管,待主體荷載(含裝修活載)大部分到位后再進行二次注漿,將基樁頂與筏板間的空腔填滿.未注漿前基坑地下室存在滲水的隱患需進行降水,時間長、成本高,影響地下室負3層地面裝修及竣工驗收.建設(shè)施工期間如發(fā)生地震時,可控剛度樁筏基礎(chǔ)有一定風(fēng)險.
采用施工技術(shù)成熟且造價節(jié)約的Φ1 000 mm后注漿非嵌巖樁基礎(chǔ)[4-12]方案.樁身水下混凝土等級為C40,有效樁長為40 m,樁身進入砂礫狀強風(fēng)化花崗巖持力層不小于22 m,單樁豎向承載力的特征值為7.0 MN.目前,后注漿樁通常采用的類型有樁端后注漿和樁端樁側(cè)復(fù)式后注漿[13-15],因此,采用5根試驗樁的方案,試驗樁分2組,第1組(3根)做樁端樁側(cè)復(fù)式后注漿;第2組(2根)不做后注漿.
根據(jù)JGJ 94-2018《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》[1]和DBJ/T 13-247-2016《福建省灌注樁后注漿施工技術(shù)規(guī)程》[3]中的規(guī)定,對試驗樁有如下14點施工控制.
1) 在泥漿護壁的機械成孔混凝土灌注樁施工中,護壁的泥漿應(yīng)采用膨潤土拌制(遇特殊地質(zhì)可能需摻入少量纖維素),并嚴格執(zhí)行反循環(huán)施工、清孔和測量沉渣.對于地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級的機械成孔樁,循環(huán)出的泥漿應(yīng)通過泥漿過濾機處理后,方可再進入循環(huán).灌注混凝土前,孔底500 mm以內(nèi)的泥漿相對密度應(yīng)小于1.25,含砂率不得大于8%,黏度不得大于28 s.現(xiàn)場配備相關(guān)注漿備件.
2) 灌注混凝土之前,必須清除孔底沉渣,清孔后,沉渣厚度不大于50 mm,并應(yīng)立即灌注水下混凝土.控制最后一次灌注量,超灌高度宜為0.8~1.0 m,鑿除泛漿后,必須保證暴露的樁頂混凝土強度達到設(shè)計的等級.
3) 樁身混凝土充盈系數(shù)不小于1.1.
4) 樁端樁側(cè)后注漿管采用DN25國標鍍鋅鋼管,注漿管(聲測管)應(yīng)沿鋼筋籠圓周對稱設(shè)置,伸出作業(yè)地面200 mm左右,注漿管固定在鋼筋籠內(nèi)側(cè),并與鋼筋籠加勁筋綁扎固定或焊接,深度直達樁底.
圖5 樁身截面圖(單位:mm)Fig.5 Pile section (unit: mm)
5) 設(shè)置2根Φ1 000 mm樁端后注漿管.在有效樁長范圍內(nèi),樁頂8 m以下,每隔8~10 m設(shè)置一道樁側(cè)注漿閥.樁長40 m設(shè)置3道樁側(cè)注漿閥,每道樁側(cè)注漿閥不少于2個,且對稱布置,每個注漿閥對應(yīng)一根注漿管,即設(shè)6根樁側(cè)壓漿管.樁身截面圖,如圖5所示.
6) 采用聲波投射法檢測樁身完整性,需對稱埋設(shè)3根Φ50 mm的無縫鋼管.
7) 注漿管底部應(yīng)設(shè)置單向注漿閥(逆止閥),注漿閥應(yīng)能承受1.0 MPa以上的靜水壓力,注漿閥外部保護層應(yīng)能抵抗砂石等硬質(zhì)物的刮撞而使管閥不致受損.
8) 后注漿膠凝材料宜采用普通硅酸鹽水泥,可摻入適量外加劑.水泥強度等級不應(yīng)低于42.5級;同一單位工程內(nèi)的灌注樁后注漿應(yīng)采用同一品種、同一強度等級和同一廠家的水泥.
9) 后注漿漿液的水灰比應(yīng)根據(jù)土的飽和度、滲透性確定.對于飽和土,水灰比宜為0.45~0.65,對于非飽和土,水灰比宜為0.7~0.9;樁端終止注漿壓力不宜小于4 MPa,樁側(cè)終止注漿壓力應(yīng)根據(jù)各土層性質(zhì)及注漿點深度確定.對于飽和土,注漿壓力不宜小于2 MPa,注漿流量不宜超過40 L·min-1.樁端、樁側(cè)總注漿量不小于5 t·根-1,其中,樁端注漿量不小于2 t·根-1,樁側(cè)注漿量不小于3 t·根-1.樁側(cè)注漿量各注漿標高可均分.后注漿作業(yè)開始前,宜進行注漿試驗,優(yōu)化并最終確定注漿參數(shù).
10) 聲波投射法檢測樁身完整性應(yīng)在后注漿之后進行.
11) 注漿作業(yè)時間宜于成樁2 d后開始,不宜遲于成樁30 d后,注漿作業(yè)與成孔作業(yè)點的距離不宜小于8~10.對于飽和土中的復(fù)式注漿順序宜先樁側(cè)后樁端;對于非飽和土宜先樁端后樁側(cè);多斷面樁側(cè)注漿應(yīng)先上后下;樁側(cè)樁端注漿間隔時間不宜少于2 h;對于樁群注漿宜先外圍后內(nèi)部.
12) 當注漿壓力長時間低于正常值,地面出現(xiàn)冒漿或周圍樁孔串漿時,應(yīng)改為間歇注漿,間歇時間宜為30~60 min,或調(diào)低漿液的水灰比.
13) 當滿足下列條件之一時可終止后注漿:注漿總量和注漿壓力均達到設(shè)計要求;注漿總量已達到設(shè)計值的80%,且注漿壓力達到設(shè)計值的1.5倍并維持5 min以上;注漿總量已達到設(shè)計值的80%,且樁頂或地面出現(xiàn)明顯上抬.若多根注漿管的注漿量仍達不到上述要求時,應(yīng)實行間歇注漿以達到設(shè)計注漿量,若多次間歇注漿仍達不到設(shè)計值的80%時,注漿壓力應(yīng)連續(xù)達到8 MPa且穩(wěn)定3 min以上,該樁終止注漿,同時,加大相鄰樁的注漿量.
14) 在樁身混凝土強度達到設(shè)計要求的條件下,承載力檢驗應(yīng)在注漿完成20 d后進行.當漿液中摻入早強劑時,可于注漿完成15 d后進行.
現(xiàn)狀地面黃海高程為3.500 m,參考樁長為54 m(從地面算起).考慮有效樁頂標高至試驗地面有約14 m(含樁頂超灌1 m)的無效側(cè)阻力,靜載試驗最大荷載由14.0 MN修正為15.5 MN.
實驗根據(jù)福建省建筑工程質(zhì)量檢查中心有限公司提供的《輕工大廈基礎(chǔ)、地下室及上部主體工程單位工程Ι樁基工程質(zhì)量評估報告》(簡稱《評估報告》)的有關(guān)規(guī)定進行.5根試驗樁的加載方式均采用慢速維持荷載法.在最大試驗荷載作用下的樁頂累計沉降量均小于50 mm(0.05D,D為樁端直徑),且在每級荷載作用下的各級沉降量均無明顯增大現(xiàn)象,故5根試驗樁均未達到極限承載狀態(tài).取最大試驗荷載15.5 MN為各試驗樁的單樁豎向抗壓極限承載力,滿足設(shè)計要求.
5根試驗樁的抗壓靜載試驗結(jié)果,如表3所示.表3中:Qmax為最大試驗荷載;s1為最大試驗荷載作用下的樁頂累計沉降量;δ為殘余變形;Quk為單樁豎向抗壓極限承載力;s2為極限承載力作用下的樁頂沉降量;1#,3#,5#試驗樁采用樁端柱側(cè)復(fù)式后注漿,并進行樁身內(nèi)力測試.
表3 試驗樁的抗壓靜載結(jié)果Tab.3 Results of compressive static load of test piles
5根試驗樁的壓樁力-沉降量(Q-s)曲線、沉降量-時間曲線(s-lgt)曲線,如圖6~10所示.
(a) Q-s曲線 (b) s-lg t圖6 1#試驗樁曲線Fig.6 Curve of 1# test pile
(a) Q-s曲線 (b) s-lg t線圖7 2#試驗樁曲線Fig.7 Curve of 2# test pile
(a) Q-s曲線 (b) s-lg t圖8 3#試驗樁曲線Fig.8 Curve of 3# test pile
(a) Q-s曲線 (b) s-lg t圖9 4#試驗樁曲線Fig.9 Curve of 4# test pile
(a) Q-s曲線 (b) s-lg t線圖10 5#試驗樁曲線Fig.10 Curve of 5# test pile
圖11 鋼筋應(yīng)力傳感器連接圖Fig.11 Connection diagram of reinforcement stress sensor
采用樁端樁側(cè)復(fù)式后注漿,對1#,3#,5#試驗樁埋設(shè)的振弦式鋼筋計(XGJ-1型鋼筋應(yīng)力傳感器)進行內(nèi)力測試,直徑選擇與試驗樁主筋相同.鋼筋應(yīng)力傳感器連接圖,如圖11所示.在每個內(nèi)力測量斷面對稱布置4個鋼筋應(yīng)力傳感器,在豎直方向上,樁帽以下2 m處,設(shè)置標定斷面,其余內(nèi)力測量斷面設(shè)置在不同土層的交界面附近.樁端進入砂礫狀強風(fēng)化花崗巖持力層,加密測量斷面,在距離樁端1倍樁徑處設(shè)置端阻力測量斷面.測量斷面布置示意圖,如圖12所示.圖12中:A0~A6為標定斷面.
圖12 測量斷面布置示意圖Fig.12 Schematic diagram of measured sectional arrangement
1#,3#,5#試驗樁的軸力分布圖,如圖13所示.圖13中:h為壓樁的深度.樁側(cè)土層的摩擦力隨著樁頂荷載的增大而自上而下逐漸增大的,樁頂荷載通過樁側(cè)摩阻力傳遞到樁周土層中,樁身軸力和樁身混凝土壓縮變形隨深度遞減.在樁頂荷載較小時,樁身混凝土的壓縮僅限于樁的上部,隨著樁頂荷載的增加,樁身壓縮量和樁土相對位移逐漸增大.可以推測,當樁土界面相對位移大于樁土極限位移時,樁身上部土的樁側(cè)極限摩阻力將增大至最大值并出現(xiàn)滑移,此時,樁身下部土的樁側(cè)極限摩阻力進一步增大,樁端極限端阻力亦隨之增大.
(a) 1#試驗樁 (b) 2#試驗樁 (c) 3#試驗樁圖13 試驗樁軸力分布圖(單位:mm)Fig.13 Axial force distribution diagram of test piles (unit: mm)
不同深度土層的樁側(cè)極限摩阻力及樁端阻力是異步增大的,只有當樁頂荷載傳遞到相應(yīng)部位并產(chǎn)生壓縮變形時,才會產(chǎn)生相對的樁側(cè)極限摩阻力及樁端阻力.測試的1#,3#,5#試驗樁在最大試驗荷載作用下,樁端軸力分別為768,157,967 kN,占最大試驗荷載的4.95%,1.01%,6.24%,比重較小,3根試驗樁均為摩擦樁.
表4 樁側(cè)摩阻力后注漿增強系數(shù)Tab.4 Enhanced coefficient of post-grouting pile shaft resistance
一方面,采用樁端樁側(cè)復(fù)式后注漿工藝,樁周上部-中部土層側(cè)摩阻力得到極大提高;另一方面,試驗樁下部砂礫狀強風(fēng)化巖的側(cè)摩阻力及端阻力均未得到有效增大,再次印證3根試驗樁均未達到極限承載狀態(tài),承載力尚有富余.
1#,3#,5#試驗樁實測樁頂沉降量均小于20 mm,3根試驗樁均未達到極限承載狀態(tài).3根試驗樁下部樁側(cè)摩阻力及樁端阻力尚未完全增大,承載力尚有富余.
沖擊成孔旋挖法采用靜態(tài)泥漿護壁,泥漿濃度低,泥皮薄.后注漿承壓漿液易于加固泥皮、充填間隙,在樁側(cè)土體中滲透壓密.樁側(cè)表面積的增加、樁側(cè)土強度與剛度的提高都將調(diào)動起更大范圍內(nèi)的樁周土體參與樁的承載,增大剪切滑動面,改變樁與樁側(cè)土之間的性能,提高樁身側(cè)摩阻力.
根據(jù)《評估報告》,5根試驗樁均滿足承載力要求.4#試驗樁的單樁豎向抗壓極限承載力為10.85 MN;樁頂總沉降量為45.18 mm,已接近允許沉降量50.00 mm.若按未注漿方案進行大面積施工,則存在安全隱患.因為3根試驗樁的后注漿側(cè)阻力增強系數(shù)βsi離散性較大,其極差均大于算術(shù)平均值30%,所以βsi取低值用于復(fù)核設(shè)計.后注漿側(cè)阻力增強系數(shù)βsi復(fù)核值,如表5表示.
表5 后注漿增強系數(shù)(βsi)復(fù)核值Tab.5 Review value of post-grouting enhancement coefficient (βsi)
考慮到目前現(xiàn)場施工進度不容樂觀且工期較緊的實際情況,認為有效樁長為38 m,樁端進入持力層砂礫狀強風(fēng)化花崗巖小于14 m,做樁端樁側(cè)復(fù)式后注漿,樁側(cè)注漿閥由3道改為2道,即樁側(cè)注漿管由6根改為4根,樁側(cè)注漿量由小于3 t·根-1改為小于2 t·根-1,注漿壓力不變.
樁基施工從2017年10月17日開始施工,2018年7月5日結(jié)束,共完成509根工程樁,其中,主樓下有基樁184根.因施工場地條件受限制,樁基靜載試驗在樁基施工完成后、土方開挖前進行.根據(jù)《關(guān)于進一步規(guī)范樁基檢測的通知》(閩建建〔017〕1號文)的相關(guān)規(guī)定,預(yù)先選定的受檢樁數(shù)量不得少于檢測數(shù)量的3倍.工程預(yù)先選定36根基樁施工至現(xiàn)有地面(主樓內(nèi)有9根基樁).2018年7月5日-2018年8月5日,從預(yù)選樁中選取12根樁進行靜載試驗,其中,9根基樁抗壓(主樓內(nèi)有3根基樁: 194#,232#,327#),3根基樁抗拔,結(jié)果均符合質(zhì)量驗收標準.
對194#,232#,327#主樓樁進行單樁豎向抗壓靜載試驗,3根試驗樁的每級荷載增量為1.55 MN,最大試驗荷載均加至15.5 MN,試驗均進展順利,均未出現(xiàn)異?,F(xiàn)象.3根試驗樁在最大試驗荷載作用下的樁頂累計沉降量均小于40 mm,且在每級荷載作用下的各級沉降增量均無明顯增大的現(xiàn)象(Q-s曲線無明顯的陡降段),故3根試驗樁均未達到極限承載狀態(tài),取最大試驗荷載15.5 MN為其單樁豎向抗壓極限承載力,滿足設(shè)計要求.試驗樁的抗壓靜載試驗結(jié)果,如表6所示.
表6 主樓樁的抗壓靜載試驗結(jié)果Tab.6 Test results of compressive static load of main building
(a) Q-s曲線 (b) s-lg t曲線圖14 194#試驗樁曲線Fig.14 Curve of 194# test pile
(a) Q-s曲線 (b) s-lg t曲線圖15 232#試驗樁曲線Fig.15 Curve of 232# test pile
(a) Q-s曲線 (b) s-lg t曲線圖16 327#試驗樁曲線Fig.16 Curve of 327# test pile
194#,232#,327#試驗樁曲線,如圖14~16所示.當沉降量達到樁徑的10%時,才可能出現(xiàn)極限荷載[2];黏性土中,樁端阻力充分增大所需的樁端位移為樁徑的4%~5%,而砂土中可能高達15%.因此,規(guī)范按s=0.05D確定大直徑樁的極限承載力是保守的.
工程樁有效樁長比試驗樁少2 m,樁端注漿不變,樁側(cè)注漿閥由3道改為2道,樁側(cè)注漿量由不小于3 t·根-1改為不小于2 t·根-1,注漿壓力不變的情況下,在極限承載力作用下的樁頂沉降量由試驗樁靜載時的7.80~12.30 mm增加至13.01~19.47 mm,樁側(cè)及樁端阻力得到更好的增大,避免浪費,且累計沉降量為規(guī)范允許值的40%,可見仍有相當?shù)陌踩珒?由于工程基坑較深且場地受限,采用2道內(nèi)支撐,工程進度較慢,2019年11月15日-2020年1月10日對各選取的樁基分別進行低應(yīng)變法、聲波透射法試驗,均符合質(zhì)量驗收標準;其中,低應(yīng)變法試驗共檢測250根樁基,Ⅰ類樁248根,Ⅱ類樁2根;聲波透射法試驗共檢測51根,51根均為Ⅰ類樁.目前基礎(chǔ)已驗收合格,地下室正在施工.
1) 項目位于廈門市湖濱南路328號地塊,從可行性、基礎(chǔ)造價估算、施工技術(shù)、施工周期等方面進行全面分析、對比論證后,基礎(chǔ)選型采用樁端樁側(cè)后注漿旋挖灌注樁方案.在場地受限、基坑較深、上部荷載較大、工期較緊等諸多不利因素影響的情況下,基礎(chǔ)在工期內(nèi)完工并已驗收合格,為其他類似工程提供案例和參考.
2) 后注漿增強系數(shù)βsi是一個區(qū)間取值[1],工程試驗樁βsi實測值離散性較大,其極差均大于算術(shù)平均值30%,所以βsi取低值用于復(fù)核設(shè)計.
3) 相對沖擊成孔,旋挖法施工采用的靜態(tài)泥漿護壁,泥漿濃度低,泥皮薄.樁端樁側(cè)復(fù)合后注漿承壓漿液易于加固泥皮、充填間隙,并在樁側(cè)土體中滲透壓密,改變樁與樁側(cè)土之間的性能,提高樁身側(cè)摩阻力,也可有效提高基樁承載力,減少樁長,節(jié)約造價.