建筑工程中預(yù)制樁與灌注樁的應(yīng)用探討

?1. 常見樁的類型

??1.1摩擦型樁

??1.1.1摩擦樁

??外部荷載主要通過樁身側(cè)表面與土層之間的摩擦阻力傳遞給周圍的土層，樁端只承受部分荷載，一般不超過10%。如打在飽和軟土地基和松砂地基中的樁。這類樁基的沉降較大，穩(wěn)定時(shí)間也較長。

??1.1.2端承摩擦樁

??在外部荷載作用下，樁的端阻力和側(cè)摩阻力都同時(shí)發(fā)揮作用。如穿過軟弱地層嵌入較堅(jiān)實(shí)的硬粘土和砂、礫持力層的樁。這類樁的側(cè)、端阻力所分擔(dān)荷載的比例，與樁徑、樁長、土層的摩擦系數(shù)以及持力層的承載力有關(guān)。

??1.2端承型樁

??1.2.1端承樁

??外部荷載通過軟弱土層，由樁身直接傳給樁端的基巖，樁的承載力由樁端基巖提供，一般不考慮樁側(cè)摩擦阻力的作用。如武漢長江大橋的管柱基礎(chǔ)。

??1.2.2摩擦端承樁

??樁頂荷載主要由樁端承受，如通過軟弱土層樁端嵌入基巖的樁，由于樁的長細(xì)比很大，在外部荷載作用下，樁側(cè)摩擦阻力也起到部分作用，但樁側(cè)阻力小于樁端阻力。

??1.3按樁身材料分類

??1.3.1砼樁

??（1）預(yù)制砼樁

??可在工廠集中生產(chǎn)，也可在場地附近預(yù)制。一般為400×400或500×500，單節(jié)長10米左右，現(xiàn)廣泛使用的預(yù)應(yīng)力砼薄壁管樁，外徑為350～500，壁厚60～80，管長7m～11m等。在南京的小高層建筑中已被廣泛應(yīng)用。

??（2）灌注砼樁

??是用樁機(jī)設(shè)備在施工現(xiàn)場就地成孔或采用人工挖孔，在孔內(nèi)放置鋼筋籠，其深度和直徑根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告，由設(shè)計(jì)單位確定。在南京各類建筑中也已廣泛地使用。

??1.3.2鋼樁

??主要采用型鋼和鋼管兩大類，作臨時(shí)支擋結(jié)構(gòu)或*性的碼頭工程。H型鋼和I型鋼樁則主要用作支承樁。鋼管樁則由各種直徑和壁厚的無縫鋼管制成。H型鋼樁，在南京*馬路穿越玄武湖隧道工程中作基坑支護(hù)樁使用，上海寶鋼曾使用直徑為900的鋼管樁。

??上述幾種樁型中，zui常用的為預(yù)制樁和就地灌注樁。

??2. 預(yù)制樁的特點(diǎn)和適用條件

??2.1預(yù)制樁的特點(diǎn)

??2.1.1樁的單位面積承載力較高。由于其屬擠土樁，樁打人后其周圍的土層被擠密，從而提高地基承載力。

??2.1.2樁身質(zhì)量易于保證和檢查；適用于水下施工；樁身砼的密度大，抗腐蝕性能強(qiáng)；施工工效高。因其打人樁的施工工序較灌注樁簡單，工效也高。

??2.1.3預(yù)制樁單價(jià)較灌注樁高。預(yù)制樁的配筋是根據(jù)搬運(yùn)、吊裝和壓人樁時(shí)的應(yīng)力設(shè)計(jì)的，遠(yuǎn)超過正常工作荷載的要求，用鋼量大。接樁時(shí)，還需增加相關(guān)費(fèi)用。

??2.1.4錘擊和振動(dòng)法下沉的預(yù)制樁施工時(shí)，震動(dòng)噪音大，影響周圍環(huán)境，不宜在城市建筑物密集的地區(qū)使用，一般需改為靜壓樁機(jī)進(jìn)行施工。

??2.1.5預(yù)制樁是擠土樁，施工時(shí)易引起周圍地面隆起，有時(shí)還會(huì)引起已就位鄰樁上浮。

??2.1.6受起吊設(shè)備能力的限制，單節(jié)樁的長度不能過長，一般為10余米。長樁需接樁時(shí)，接頭處形成薄弱環(huán)節(jié)，如不能確保全樁長的垂直度，則將降低樁的承載能力，甚至還會(huì)在打樁時(shí)出現(xiàn)斷樁。

??2.1.7不易穿透較厚的堅(jiān)硬地層，當(dāng)堅(jiān)硬地層下仍存在需穿過的軟弱層時(shí)，則需輔以其他施工措施，如采用預(yù)鉆孔（常用的引孔方法）等。

??2.2預(yù)制樁的適用條件

??2.2.1持力層上覆蓋為松軟土層，沒有堅(jiān)硬的夾層。

??2.2.2持力層頂面的土質(zhì)變化不大，樁長易于控制，減少截樁或多次接樁。

??2.2.3水下樁基工程。

??2.2.4大面積打樁工程。由于此樁工序簡單，工效高，在樁數(shù)較多的前提下，可抵消預(yù)制價(jià)格較高的缺點(diǎn)，節(jié)省基建投資。

??2.2.5工期比較緊的工程，因已在工廠預(yù)制，縮短工期。

??3. 灌注樁的特點(diǎn)和適用條件

??3.1特點(diǎn)

??3.1.1適用于不同土層。

??3.1.2樁長可因地改變，沒有接頭。目前鉆孔灌注樁的直徑已達(dá)2.OM，有的樁長達(dá)88M，如上世紀(jì)80年代修建的濟(jì)南黃河斜張橋的鉆孔灌注樁直徑為1.5M，長達(dá)82～88M。

??3.1.3僅承受軸向壓力時(shí)，只需配置少量構(gòu)造鋼筋。需配制鋼筋籠時(shí)，按工作荷載要求布置，節(jié)約了鋼材（相對(duì)于預(yù)制樁是按吊裝、搬運(yùn)和壓樁應(yīng)力來設(shè)計(jì)鋼筋）。

??3.1.4單樁承載力大（采用大直徑鉆孔和挖孔灌注樁時(shí)）。

??3.1.5正常情況下，比預(yù)制樁經(jīng)濟(jì)。

??3.1.6樁身質(zhì)量不易控制，容易出現(xiàn)斷樁、縮頸、露筋和夾泥的現(xiàn)象。

??3.1.7樁身直徑較大，孔底沉積物不易清除干凈（除人工挖孔灌注樁外），因而單樁承載力變化較大。

??3.1.8一般不宜用于水下樁基。但在橋樁（大橋）施工中，有采用鋼圍堰（大型橋梁）中進(jìn)行水鉆灌注樁施工，如南京長江二橋橋樁施工時(shí)，采用大直徑圍堰，然后在圍堰中進(jìn)行水鉆灌注樁施工的工藝，確保了樁基施工的質(zhì)量。

??3.2灌注樁的適用條件

??3.2.1沉管灌注樁

??此類樁的適用條件基本同預(yù)制樁?，F(xiàn)已廣泛用于南京的多層住宅中，有時(shí)采用單打，有時(shí)采用復(fù)打工藝，主要依據(jù)土層的松軟程度和單樁承載力來決定。