隨著工程建設(shè)領(lǐng)域技術(shù)水平的高速發(fā)展,地基處理工程施工工藝和機(jī)械設(shè)備的不斷更新,高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力靜壓管樁地基處理方法越來(lái)越被廣泛應(yīng)用,尤其是在較大城市的高層住宅工程的地基處理中,與傳統(tǒng)的地基處理方法(灌注樁、CFG樁)相比,具有突出的優(yōu)勢(shì)。
1 優(yōu)勢(shì)明顯的幾個(gè)方面
1.1 工期方面的優(yōu)勢(shì)
   1)PHC高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁采用靜壓法沉樁,具有無(wú)噪聲、無(wú)振動(dòng)、無(wú)沖擊力,可實(shí)現(xiàn)24h作業(yè),增加施工時(shí)間,縮短施工工期,樁體為工廠預(yù)制,可以說(shuō)靜壓樁步入基礎(chǔ)處理工業(yè)化軌道。2)從成樁速度上說(shuō),PHC高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁成樁工序少,操作簡(jiǎn)單,吊樁就位、調(diào)整樁基及樁的垂直度、施壓復(fù)核垂直度、繼續(xù)施壓至設(shè)計(jì)標(biāo)高;成樁時(shí)間短,正常情況18m的樁,一臺(tái)設(shè)備每天可成樁20余根。灌注樁工序多,有成孔、清孔、下鋼筋籠、灌注混凝土,而且工序操作復(fù)雜,成孔過(guò)程中極易塌孔,成樁時(shí)間長(zhǎng),18m的樁一臺(tái)設(shè)備每天可成樁2根,如使用沖擊鉆成孔,受噪聲影響夜間不能施工,再加上設(shè)備用電負(fù)荷大,泥漿池占用場(chǎng)地等,使設(shè)備數(shù)量受到限制,這都是延長(zhǎng)工期的主要因素。CFG樁雖然工序較為簡(jiǎn)單,成樁時(shí)間短,一臺(tái)設(shè)備每天可成樁40根,但是,CFG樁是復(fù)合地基,滿堂布樁,樁數(shù)較多(而PHC管樁可采用墻下布樁,大大減少樁數(shù)),為防止串樁,需隔排、隔樁跳打,每個(gè)工程要打三遍,且每邊打完,須將鉆出的泥土外運(yùn),同樣也受用電負(fù)荷的影響,設(shè)備數(shù)量受到限制,整體工期較長(zhǎng)。3)灌注樁、CFG樁需對(duì)樁體混凝土養(yǎng)護(hù),因此驗(yàn)樁、試樁需要停工40d左右,而PHC管樁為預(yù)制樁,無(wú)需等混凝土大袋齡期才可驗(yàn)樁,這無(wú)疑說(shuō)明PHC管樁施工工期優(yōu)于灌注樁和CFG樁。另外,驗(yàn)樁單位還可利用靜力壓樁的機(jī)械作為反力裝置,無(wú)需動(dòng)用吊車、汽車,還可使驗(yàn)樁費(fèi)用降低。
1.2  樁體施工質(zhì)量方面的優(yōu)勢(shì)
   1)灌注樁成孔時(shí),尤其是沖擊成孔須采用泥漿護(hù)壁,樁體外側(cè)的泥皮厚,使樁的承載能力難以發(fā)揮,灌注樁在清孔時(shí),對(duì)沉渣沒有很恰當(dāng)?shù)奶幚矸椒,使樁端質(zhì)量和樁長(zhǎng)受影響。2)CFG樁用于高層住宅工程地基處理時(shí),一般有效樁長(zhǎng)較長(zhǎng),在樁長(zhǎng)范圍內(nèi)存在地下水時(shí),即使保證鉆孔垂直,但隨深度加深,土側(cè)壓力也會(huì)越來(lái)越大,再加上提拔鉆桿所產(chǎn)生的負(fù)壓,促使地基土向樁孔徑向收縮,此時(shí)流塑狀態(tài)的混凝土提供的被動(dòng)土壓力較小,因此CFG樁下段極易造成縮頸問題。再者,由于在土的側(cè)向壓力的作用下,也會(huì)造成樁下段不垂直。3)CFG樁一般樁徑400mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)不高。樁距又較小,在開挖過(guò)程中極易碰斷樁體,嚴(yán)重時(shí)還可造成樁下段的斷裂。4)PHC管樁是事先在工廠預(yù)制成型,且樁體強(qiáng)度較高,可達(dá)C80。樁體的成型質(zhì)量與強(qiáng)度質(zhì)量保證:每節(jié)樁按定尺生產(chǎn),壓樁深度一目了然,施工工程可監(jiān)控強(qiáng);靜力壓樁施工的同時(shí),即已知道每根樁成樁后能承受多大載,有利于設(shè)計(jì)參數(shù)及時(shí)調(diào)整。在質(zhì)量控制方面優(yōu)于灌注樁CFG樁。
1.3  減少資源、資金浪費(fèi)方面的優(yōu)勢(shì)
灌注樁、CFG樁施工時(shí),為保證有效樁的質(zhì)量樁頂超灌難控制,嚴(yán)重超過(guò)設(shè)計(jì)需要,超灌1m~2m的情況司空見慣,造很大浪費(fèi),且?guī)?lái)破樁頭的困難。而PHC管樁可把樁壓至頂深度,不存在超灌部分和人工破樁頭,吊車調(diào)運(yùn)樁頭等問題,有節(jié)約了資源,減少了浪費(fèi)。
1.4 環(huán)境污染方面的優(yōu)勢(shì)
PHC靜壓管樁施工過(guò)程中無(wú)濕作業(yè),無(wú)成孔護(hù)壁工藝,因場(chǎng)地?zé)o需設(shè)置泥漿池,施工過(guò)程中也無(wú)需清運(yùn)泥漿,沒有施工地?fù)P塵,道路拋灑等環(huán)境污染現(xiàn)象,另外,靜力壓樁工藝消除了施工噪聲的污染。因此,采用PHC靜壓管樁對(duì)減少環(huán)境污染有著積極的影響。
1.5 成本方面的優(yōu)勢(shì)
CFG樁為滿堂布樁,采用筏板基礎(chǔ);PHC靜壓管樁為墻下布樁,采用條形基礎(chǔ),可大大減少樁數(shù),基礎(chǔ)也可由筏基相應(yīng)變?yōu)闂l基,PHC靜壓管樁的側(cè)摩阻力、樁端摩阻力的發(fā)揮要強(qiáng)于CFG樁,因此樁長(zhǎng)也可以縮短,雖然靜力壓樁單位長(zhǎng)度的價(jià)格高于CFG樁,但是從樁數(shù)、樁長(zhǎng)、基礎(chǔ)形式、施工工期、驗(yàn)樁費(fèi)用等幾方面綜合考慮,PHC靜壓管樁較CFG樁成本優(yōu)勢(shì)較為明顯。再者,由于PHC靜壓管樁施工,對(duì)地基土產(chǎn)生了擠密作用,增加了土的被動(dòng)土壓力,因此對(duì)基坑保護(hù)起到了積極地影響。
隨著PHC靜壓管樁的廣泛應(yīng)用,相信各地區(qū)都會(huì)相繼投資興建PHC靜壓管樁的費(fèi)用會(huì)明顯下調(diào)。
2  應(yīng)用中的綜合防治措施
城市建筑較密集區(qū)域使用PHC靜壓管樁,要考慮到基坑周圍的實(shí)際情況,制定有效的措施。減少靜壓管樁擠土效應(yīng)對(duì)周邊建(構(gòu))筑物、地下管線、地面道路的影響。
1)設(shè)置防擠溝,減少地基淺層土位移和降起。2)采用抽土孔壓樁,減少樁的排土和地基變位的影響程度和范圍,解決基樁上浮的情況。3)合理確定施工順序,先中間后四周對(duì)稱施壓,先長(zhǎng)樁后短樁,施工方向背離被保護(hù)的建(構(gòu))筑物、道路和地下管線。4)優(yōu)化施工參數(shù),適當(dāng)控制壓樁速度和土方開挖速度,可減少地基變位的程度和范圍。5)加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè)。設(shè)置固定觀察點(diǎn),并由專人負(fù)責(zé),定時(shí)監(jiān)測(cè),做好觀察記錄,根據(jù)觀察記錄及時(shí)調(diào)整壓樁和土方開挖的速度,減少對(duì)周圍環(huán)境的影響程度和范圍。
3  施工中應(yīng)注意的問題
1)壓樁前要選樁,即檢查樁身有無(wú)裂縫等質(zhì)量問題,樁體質(zhì)量應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。2)樁起吊、運(yùn)輸、堆放應(yīng)采取相應(yīng)的措施,做到樁身平穩(wěn)放置,無(wú)大的擾動(dòng),堆放不宜超過(guò)四層。3)應(yīng)經(jīng)常對(duì)反映成樁壓力的系統(tǒng)進(jìn)行校核,避免出現(xiàn)反映的壓力與實(shí)際壓力不符的情況,核實(shí)機(jī)身自重和配重的準(zhǔn)確值,防止虛報(bào),以小充大。4)應(yīng)嚴(yán)格控制樁位及樁頂標(biāo)高,偏差應(yīng)在允許范圍之內(nèi)。
此外,在對(duì)樁進(jìn)行靜載試驗(yàn)時(shí),最好使用壓樁機(jī)械,盡量不用堆載的方法,利用壓樁機(jī)械做靜載試驗(yàn),方便、快捷。如果檢測(cè)出樁有問題,樁機(jī)還在場(chǎng)內(nèi),可及時(shí)補(bǔ)壓處理,同時(shí)還可以減少驗(yàn)樁費(fèi)用。