汉口地区高层建筑首次采用静压高强管桩的总结与思考

静压高强管桩施工的总结与思考

傅在龙赵华《XX市夷陵区质量监督站》

汉口解放大道宝丰路口时代天骄一期工程由四栋高层建筑和一座独立式地下车库组成。总建筑面积48000㎡。其中，1#楼为底层带商铺的公寓式写字楼，24层。2#、3#、4#楼为底层带商铺的住宅楼，16层。本项目被评为“XX市黄鹤杯组团项目”、又被评为“XX省楚天杯组团项目”。

汉口地区的高层建筑在本项目之前一般采用钻孔灌注桩的基础形式。大量的工程实践证明，钻孔灌注桩的基础形式是安全可靠的，有成熟的设计、施工经验。但在城市中心区施工，灌注桩也显出它的一些不足。一是施工周期较长；二是泥浆处理困难；三是试桩检测程序复杂；四是造价相对较高。能否采用预制桩代替灌注桩，这是我们在多年的工程实践中一直思考的问题。

XX地区2002年以前制桩厂主要生产的是预制方桩，施工单位的静压桩机的吨位一般也没有超过600T。而汉口地区地质情况是在淤泥质下面有较厚的粉细砂层。预制方桩在压力吨位较小的压桩机械施工中难以达到理想的持力层深度。压桩机械吨位即使够大，桩本身强度也难以承受较大的压桩力而出现爆桩现象。因此，高层建筑中一般没有采用静压方桩的基础施工形式。高强管桩是近年来在江、浙、粤一带发展较快的一种桩基形式。由于采用机械化离心式生产并采用高强蒸汽养护，生产速度快、强度高、价格低，更由于桩的圆形断面在压桩过程中阻力较方桩小，且圆形断面因应力分布均匀能承受较大的压力极限值，特别是大吨位静压桩机的出现，使得高强管桩得到愈来愈广泛的应用。

鉴于上述的分析，我们决定在本项目中试行采用高强静压管桩的基础形式。在XX建筑XX、中南勘察XX以及XX市有关专家的大力支持下，本项目的试验工作获得基本成功。开创了汉口地区高层建筑采用高强静压管桩的先河。从本项目开始到现在，静压高强管桩已广泛用于汉口地区高层建筑之中。XX地区管桩生产与静压桩机制造和施工已成为XX建筑产业链中的一个重要组成部分。

本文从工程总结的角度，对高强管桩应用进行肤浅的分析，以期将经验与教训与XX分享。

一、时代天骄建设场区地形、地貌与地质构造：

拟建场地位于汉口解放大道和宝丰路的交汇处，原为XX商贸厅办公、住宅小区。小区东边为宝丰路，南边为解放大道，西边紧邻营房街，北边为营房后街。拟建场地地貌单元属于长江Ⅰ级阶地，地势较为平坦，实测各勘探点高程介于22.83～23.70米之间。本工程±0.00＝23.75米，场地平整标高为23.50米。

拟建场区覆盖层系第四系全新统长江冲洪积层，总厚度约49.0～52.0米，具明显二元结构特征，从上至下颗粒逐渐变粗。23.0米以内以粘性土为主，其中15.0～23.0米夹粉土粉砂，为过渡带；23.0～52.0米以砂性土为主，夹薄层粘性土，底部含卵、砾石；场区下伏基岩为志留系泥质粉砂岩S2f 。拟建场区地层在勘察深度X围内划分为以下几层：○1杂填土Q4m1,○2粘土Q4a1+p1，○3粉质粘土夹薄层粉土Q4a1+p1，○4淤泥质粉土，粉土互层Q4a1+p1，○5粉砂夹粉土粉质粘土Q4a1+p1，○6淤泥质粉质粘土夹粉土Q4a1+p1，○7粉细砂夹中砂Q4a1+p1，○8粘土Q4a1+p1，○9含圆砾中细砂Q4a1+p1，○10含卵石中粗砂Q4a1+p1。各层土层空间分布及工程特性详见《工程地质分层表》。

（以上内容摘自中南勘察XX《时代天骄》岩土工程勘察报告）

二、高强管桩的设计与施工

本工程的施工图设计是由XX市建筑XX完成的。管桩的设计具体参数为：管径500，桩壁厚125mm，强度C80，型号为AB型，入土深度40m，有效桩长34m，单桩极限承载力4400KN。要求桩尖穿透第8层，进入第9层不小于3m。

由于XX建筑XX在汉口地区高层建筑使用管桩是首次，因此，对试桩工作提出了较高的要求。本工程1#楼塔楼24层带一层地下室，塔楼部分安排了2根破坏性试桩和1根非破

桩号桩长桩型号设计承载力最大加载量最大沉降量

4400KN 4400KN 25.62mm

试桩1 38.6m AB型500

（125）C80

试桩2 40m AB型500

4400KN 4950KN 44.02mm

（125）C80

试桩3 40m AB型500

4400KN 4950KN 46.91mm

（125）C80

试桩1 Q~S曲线与S-lgt曲线

试桩2 Q~S曲线与S-lgt曲线

试桩3 Q~S曲线与S-lgt曲线

通过试桩施工及检测可知，汉口地区高层建筑采用静压高强管桩是可行的。几个原来担心的问题均得到了圆满解决。

(1)现有的桩机设备能够将桩基本上压到理想的持力层。

(2)现有的AB型C80桩段的本身强度是能够承受5000KN以下的压桩压力而不致破损

的。

(3)管桩的极限承载力能够满足4400KN的设计要求

经过试桩施工及检测，XX将原设计入土深度调整为38米，有效桩长调整为33米，并根据此设计组织了工程桩施工。

1#楼工程桩采用1台600T的压桩机施工，历时33天，总计压桩149根。平均每天每台压桩机压桩4.5根。由于是首次施工，施工速度不尽人意，按测算每台设备每个工作班压桩6－8根比较合理。若按每台设备每天连续工作2个班计算，一天应压桩12－16根。就此推算，1#楼压桩工期10－13天是能够实现的。

1#楼所施工的149根静压高强管桩中有130根桩完全达到了设计要求，即桩尖入土深度和压桩时的最大油压值实现了所谓的“双控”。但有19根桩未达到双控的要求。具体桩号是：184#、126#、186#、200#、167#、94#1、31#、161#、97#、93#、66#、194#、171#、107#、151#、152#、160#、181#、13#。查阅原始压桩记录，这些未达到双控的桩位均是压桩油压值超过了设计要求，而桩尖入土深度没有达到设计深度，即所谓“桩压不到位”。

对上述未达到双控的桩位，我们组织了相关检测单位对其进行了高应变检测，检测结果表明其动测承载力均超过了4400KN。桩侧阻力超过了3000KN，侧阻比重超过70％。具体检测数据见下表：