本例為廣東東莞某學校的樁基工程。該小區位於東江形成的三角洲平原,屬於沖積地貌,地形平坦。設計要求採用錘擊沉管灌注樁,樁端以中細砂層上部為持力層,樁長L=22米(從場地地坪算起),樁徑=480毫米,單樁承載力標準值為600kN.透過格氏公式和廣東打沉管灌注樁公式計算結果的比較,可知廣東公式要求更加嚴格。該地成功經驗為:對於樁徑=480毫米、裝置錘重為30kN、設定錘落距為1米情況,最後三陣錘擊,每陣10錘,貫入度<6釐米。綜合考慮計算結果和當地成功經驗,設計規定,最後三陣錘擊,要求貫入度控制在6釐米/10擊以下。
但在實際施工中,樁管打至設計標高時,大部分樁貫入度都超過了設計要求,個別樁多達22~50釐米/10錘,距設計要求相差很大。為了減小貫入度,對於部分貫入度較大的樁採用了灌砂復打,擠密砂土的新方法。考慮到本小區樁基工程量大,基樁總數約為3000餘根,為了工程安全和節省投資,併為後續施工提供依據,為此對貫入度較大的以及經灌砂復打的樁,選擇6根樁進行靜載測試。
從測試結果看出:
1)該地區的灌注樁沉管貫入度實際值是設計值的2~8倍(至設計標高時),此時即使不加長樁長或復打,樁的承載力也完全能達到設計要求;
2)對於貫入度特別大的3號樁,經灌砂復打,測試結果表明,樁的承載力也能達到設計要求,且最大沉降量仍未超過規範極限值。經過綜合分析試驗結果,認為可以適當加大貫入度的設計值。為了安全起見,後續樁的貫入度控制在2倍設計值範圍內。個別貫入度較大的樁,採用灌砂復打的方法,將其控制在相同範圍內。該項工程竣工已近6年,執行正常,說明當時貫入度控制原則是安全合理的。
四、結論
對於砂土地基,採用灌砂復打,充分利用其擠密效應,是一種經濟有效地減小貫入度的方法;簡單套用現有的打樁動力公式設計沉管貫入度,有時與工程實際情況不符,將造成工程浪費;灌注樁貫入度作為一項設計施工指標,要加以控制,但應避免盲目性。在無現場試驗確定單樁承載力的情況下,可以採用這樣的方法:在地質鑽探孔附近,土層分佈和各土層的物理力學指標比較準確,宜先在此打樁,仔細做好記錄,在設計標高附近一定範圍內準確測量每10擊的貫入度。綜合分析貫入度的現場施工記錄、設計值,以及當地成功經驗,調整實施的貫入度值,以儘可能地使貫入度控制值趨於合理。
本例為廣東東莞某學校的樁基工程。該小區位於東江形成的三角洲平原,屬於沖積地貌,地形平坦。設計要求採用錘擊沉管灌注樁,樁端以中細砂層上部為持力層,樁長L=22米(從場地地坪算起),樁徑=480毫米,單樁承載力標準值為600kN.透過格氏公式和廣東打沉管灌注樁公式計算結果的比較,可知廣東公式要求更加嚴格。該地成功經驗為:對於樁徑=480毫米、裝置錘重為30kN、設定錘落距為1米情況,最後三陣錘擊,每陣10錘,貫入度<6釐米。綜合考慮計算結果和當地成功經驗,設計規定,最後三陣錘擊,要求貫入度控制在6釐米/10擊以下。
但在實際施工中,樁管打至設計標高時,大部分樁貫入度都超過了設計要求,個別樁多達22~50釐米/10錘,距設計要求相差很大。為了減小貫入度,對於部分貫入度較大的樁採用了灌砂復打,擠密砂土的新方法。考慮到本小區樁基工程量大,基樁總數約為3000餘根,為了工程安全和節省投資,併為後續施工提供依據,為此對貫入度較大的以及經灌砂復打的樁,選擇6根樁進行靜載測試。
從測試結果看出:
1)該地區的灌注樁沉管貫入度實際值是設計值的2~8倍(至設計標高時),此時即使不加長樁長或復打,樁的承載力也完全能達到設計要求;
2)對於貫入度特別大的3號樁,經灌砂復打,測試結果表明,樁的承載力也能達到設計要求,且最大沉降量仍未超過規範極限值。經過綜合分析試驗結果,認為可以適當加大貫入度的設計值。為了安全起見,後續樁的貫入度控制在2倍設計值範圍內。個別貫入度較大的樁,採用灌砂復打的方法,將其控制在相同範圍內。該項工程竣工已近6年,執行正常,說明當時貫入度控制原則是安全合理的。
四、結論
對於砂土地基,採用灌砂復打,充分利用其擠密效應,是一種經濟有效地減小貫入度的方法;簡單套用現有的打樁動力公式設計沉管貫入度,有時與工程實際情況不符,將造成工程浪費;灌注樁貫入度作為一項設計施工指標,要加以控制,但應避免盲目性。在無現場試驗確定單樁承載力的情況下,可以採用這樣的方法:在地質鑽探孔附近,土層分佈和各土層的物理力學指標比較準確,宜先在此打樁,仔細做好記錄,在設計標高附近一定範圍內準確測量每10擊的貫入度。綜合分析貫入度的現場施工記錄、設計值,以及當地成功經驗,調整實施的貫入度值,以儘可能地使貫入度控制值趨於合理。