现通过湛江海洋大学住宅综合楼工程桩基础施工实例分析多种防治技术措施及评价。

 

　　1、工程概况

 

　　本工程座落于广东湛江市解放东路和民治路交汇处，建筑面积为20000m2，地下一层，地上23层，高101m。基础采用桩基加箱基承台，选用砼圆管空心桩294根；桩基外包面积817m2，平均2.8m2打一根桩，密度甚高，送桩深3m，桩深达41m，桩尖持力层入qp=400Kpa⑧细粒土中砂土层。

 

　　该建筑北面是在建的员工宿舍，相距仅12米；南面是办公室和马路，相距分别为4米和17米；东面是马路，相距11米；西面是员工宿舍，相距12米。

 

　　其中两幢员工宿舍建造于80年代的六层混合结构，基础埋深较浅，这两幢建筑物的结构、强度、刚度差，有部分教授讲师都居住在内。

 

　　东、南面虽离建筑物较远，但地下有国防通讯、民用通讯、供气、供电、消防、电视、给排水等设施，地方和部队有关领导非常重视建设单位和安监单位要求施工单位把最佳防治措施侧重的列入施工方案，确实可行的杜绝任何意外发生。重点保护员工宿舍居住和国防通讯设施的安全。

 

　　2、综合防治措施

 

　　本工程场地水文地质复杂：②层为孔隙潜水层、水位随季节变化；②~⑤层为淤泥，粉质粘土质，软塑一可塑，⑦层为粘土层。以上土层属弱水层或隔水层，渗透性差，抗剪性小，粘性土的流变敏感性强，桩基入土后排土量为2134m3，土方量的挤土效应及压桩震动效应势将在土层内产生较大的侧向挤压力，给四周的建筑物和各种设施产生水平位移垂直隆起。为此，针对打桩对四周员工宿舍和各种地下设施的影响，结合实施，因地制宜，采用经济可行的综合防治措施。

 

　　2.1科学安排打桩顺序

 

　　根据桩基施工平面图及结合现场实际情况，为了尽量降低打桩所产生的抗土效应带来对员工宿舍和地下各种设施的不利影响。由于先打入桩的周围土壤在固结过后会促使土壤与桩周之间产生一定的摩阻力，可以阻止后打桩的土壤的垂直隆起，而土壤隆起又往往在打桩推进前方发生，因此为了保护西、北面员工宿舍和东、南面地下设施，群桩打入顺序宜采取由近至远，分段打桩的方法：第一段为1号桩至54号桩；第二段为55号桩至86号桩；第三段为87号桩至294号桩。压桩按照第一段→第二段→第三段的顺序进行。

 

　　2.2控制打桩速度

 

　　因打桩所产生的挤压应力与孔隙水压力增量在发生后一个消散过程，避免连续将桩大量打入使该等应力在土壤中积聚过多，以致大大增加所影响的距离和程度，所以将打桩速度分为三个时间段进行，在这三个时间段内结合观测跟踪来控制打桩数量及距员工宿舍及设施远近逐步提高或调整。

 

　　分时间段打桩速度（见表1）

 

　　2.3采取跳打法施工

 

　　从分时间段打桩速度表分三段进行施工，而第三段为208根桩，分两部分打，中间电梯井筒剪力墙部分大跳打，其余小跳打，大小结合根据施工图桩数量的布设及监测数据的跟踪进行信息化施工，随时调整跳打范围和距离。目的是此长彼消，避免地面垂直隆起，土固结后沉降，在施打过程桩机24次迂回转场。

 

　　2.4引孔植桩法施工

 

　　设计桩端持力层为⑧层，在桩体贯穿的各土层中，尽管④、⑥、⑦层为中高缩性土，但常年处于地下水位以下，排水不畅，这样土体本身在没有足够时间卸压的情况下很能被压缩，③、⑤为砂层，实心密实度为松散一稍密，但因地下水影响，同样会出现上述情况，而②层土本身就为压缩性土，所以当大量的桩体压入土层，排开的土体为2134m3（不计送桩留下的穿洞）必然会产生较大的挤土效应，现场地盘狭窄没足够的卸压场地，这样极可能造成四周地面隆起、开裂、混合结构房屋基础及墙体开裂；另一方面，根据地质报告揭示：在③层顶、底部和⑤层底部大部分地段夹15cm厚铁质硬层，且③层为粗砂层，厚度最大为4.2m，其贯穿阻力较大，为解决挤土效应和压阻力问题，保证桩体能顺利到达持力层，采用引孔植桩法施工。引孔直径Φ450，深18m，引孔径比经桩径小，随着压入地下桩体增多和土体自身挤压，不因为引孔而降低桩周的摩阻力，且有效地消除浅部挤土问题，至于深层土的挤压，由于上复土层厚18m重量约束，周围建筑均为浅基础，深层卸压范围较大，相对延长了土体的卸压时间，故深层挤压土效应对周围建筑物和各种设施的影响极微。

 

　　2.5静压法压桩

 

　　在湛江地区多数采用锤击或震动方法压桩，桩身借助锤击震动一霎那迅速下沉，随即又产生回弹，形成地层的震动特别要打入困难时的震动较剧烈，这种震动在深层处很快地被土层所吸收，而在浅表层却可传播到一定距离处，会使一些浅基础的建（构）筑物——如员工宿舍的下沉、裂缝，危害一些地下设施。同时还产生噪音污染，严重扰民，影响文明施工，为此以压桩法代替打、震桩法。本工程共需打Φ500×38000mm桩，由于地处居民、学校、部队密集地段，房屋相当部分为旧混合结构，年久失修有的出现漏、裂、沉。经选用ZJY-500型全液压静力压桩机（74KW）进行静力压桩施工工艺，全部基桩58天完成。另辅以其他措施，又建立严密的监测网，监控周围员工宿舍、民房和各种设施，基本达到了安全和文明施工。

 

　　2.6设防挤防震孔

 

　　由于第一、二段桩分别由北向南和由西向东逐排打设，则土体向南、东方向挤压，打桩的震动波主要地表层向南、东传播，所以可当作一般基础抗震措施来考虑，在南、东设置防挤防震孔，一孔两用，孔径Φ150@700纵横设置分两排，孔深10m，孔内灌中粗砂，第一排孔中距基础边3m。

 

　　2.7建立监控系统，严密监测建筑物和设施变化

 

　　对员工宿舍和设施的隆起、位移均根据需要设置足够的观测点，使其形成安全监控系统，在施工过程中监测工作做到全天候并专人负责，随时将监测数据反馈到项目总工室参改研究，根据信息随时调整施工方案、措施，确保安全和顺利施工。

 

　　平面位移设8个测点，在施工中从这些具代表性的敏感部位所监测的位移量值即可推算其他部位的安全度。垂直沉隆或起点共13个。

 

　　3、评价

 

　　综上所述，在湛江沿海软土地区打桩施工，尤其是打密集群桩时遇到周围建、构筑物、地下线、管网需要保护的情况下，优化选用综合防治措施是十分概要的。通过十几年施工实践积累了一些经验，认为打桩防治措施应紧紧围绕如何使因打桩而引起的土体中超静孔隙水尽快消散，如何化解聚积的侧向土压力，以使对周围保护对象造成的危害程度降到零或最低。为此，应根据工程的具体情况，即打桩数量，布桩密度，桩入土深度、桩径、打桩点与保护对象的距离、土质情况以及保护对象的保护等级，确定合理的打桩顺序、流水方向、打桩速度，施工工艺等，必要时可采用防挤防震孔、沟、槽、砂井、引孔、盲沟、塑料排水板等其他辅助防护措施，并根据打桩效果总结在不同条件下几种措施的优化组合。在打桩过程中应注重数据的收集理和跟踪。做到信息化施工，这才是作出正确决策的依据。同时还要做好场地的及时排水，充分认识打桩产生的滞后性和均衡性，确保安全文明施工。