楊 蕾，張艷茹

(1.唐山三友化工工程設(shè)計(jì)有限公司，河北 唐山 063305；2.大連市化工設(shè)計(jì)院有限公司，遼寧 大連 116033)

1 工程概況

唐山三友化工股份有限公司純堿分公司老化鹽工序更新擴(kuò)能改造項(xiàng)目位于南堡開發(fā)區(qū)，主裝置區(qū)為化鹽框架和運(yùn)鹽棧橋，主框架為鋼筋混凝土框架三層，建筑高度15.30 m，建筑面積1532.82 m2，本工程2018年2月進(jìn)行勘察設(shè)計(jì)，于2018年4月開始拆除施工，并于2018年10月完成施工。

2 工程前期設(shè)計(jì)方案確定

工程地質(zhì)：按照本工程地質(zhì)報(bào)告揭示的地質(zhì)情況，該工程自上而下分別為素填土0.6～0.8 m，粉質(zhì)粘土1.4～2.0 m，粉質(zhì)粘土14.80～15.60 m，粉砂1.20～1.50 m，粉質(zhì)粘土2.90～3.50 m，粉砂2.90～5.60 m，粉質(zhì)粘土2.60～6.20 m，粉砂3.00～3.90 m，粉質(zhì)粘土3.20～4.30 m，擬建場地地貌類型單一，屬濱海平原海相沉積。

根據(jù)地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)類型、上部荷載、施工條件與環(huán)境，選擇樁型并確定設(shè)計(jì)方案。本工程將原有框架的預(yù)應(yīng)力混凝土方樁保留，并根據(jù)工藝要求將原有框架的軸線尺寸向其東西兩側(cè)各擴(kuò)出1 m。方案一是避開原有的預(yù)應(yīng)力混凝土方樁，框架全部采用新的預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁，每根柱子下面四根樁，新樁標(biāo)高高于現(xiàn)有方樁的標(biāo)高，但這樣保證不了樁間距的要求，并且布樁的位置出現(xiàn)重樁，故該方案不合適；方案二是利用原有的預(yù)應(yīng)力混凝土方樁，在原有框架軸線擴(kuò)出1 m的外側(cè)繼續(xù)補(bǔ)打預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁，這樣既滿足了樁間距的要求，又利用了老的方樁，新老樁型的完美結(jié)合，既滿足了設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，又解決了施工的問題，因此，決定采用第二種方案進(jìn)行設(shè)計(jì)及施工。(見樁基平面布置圖1)

3 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題

1)同一個(gè)單體工程一般不宜采用兩種及兩種以上樁型，容易產(chǎn)生不均勻沉降。沉降量是否合格以及不同樁型兩側(cè)的沉降差是否滿足要求應(yīng)通過驗(yàn)算確定。驗(yàn)算不合格則應(yīng)對樁長及樁數(shù)進(jìn)行調(diào)整。由于樁的尺寸是由承載力和沉降驗(yàn)算雙控確定，這就要求施工時(shí)必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙施工，不能造成承載力高或低的偏差過大，如果控制不好，某一種樁的承載力提高較大也會影響建筑物的安全穩(wěn)定。本工程兩種樁能同時(shí)滿足承載力和沉降要求，但設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮在采用不同樁型以后，對于原來的群樁效應(yīng)有沒有大的影響，這一點(diǎn)應(yīng)值得大家關(guān)注。

2)管樁有開口管樁和閉口管樁之分，我公司施工時(shí)采用的開口管樁，設(shè)計(jì)時(shí)擠土效應(yīng)應(yīng)予以考慮。開口管樁會產(chǎn)生“土塞”效應(yīng)，樁端土受擠壓，部分土進(jìn)入管內(nèi)形成土芯， 部分被擠向樁周。 當(dāng)進(jìn)入管內(nèi)的土芯達(dá)到一定高度時(shí)，從塑性區(qū)半徑與剛度比關(guān)系進(jìn)行分析，管樁的樁距如果太小，樁間土有可能全部進(jìn)入塑性狀態(tài)，土的強(qiáng)度因擾動(dòng)反而降低，所以設(shè)計(jì)時(shí)新老樁之間合理選擇樁距是非常必要的。

圖1 樁基平面布置圖

3)本工程同一承臺下圓形截面樁與矩形截面樁的角樁抗剪及抗沖切的計(jì)算有區(qū)別，根據(jù)對承臺的厚度及承臺計(jì)算配筋進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整。另外還要考慮新舊樁承載力發(fā)揮不同步的問題。原有的方樁承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載已經(jīng)多年，受荷、沉降已經(jīng)穩(wěn)定，而經(jīng)過加樁改造后，新舊樁同時(shí)發(fā)揮承載力作用，新舊樁均發(fā)生新的沉降，而新樁為新受荷受力，沉降還未穩(wěn)定，所以舊樁可能承擔(dān)的荷載要比《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》的計(jì)算結(jié)果相對大些，所以建議對新樁的承載力計(jì)算結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)折減。

4 主要施工技術(shù)措施

因新樁與老樁的四周會產(chǎn)生擠土效應(yīng)，并且其土體產(chǎn)生的水平位移和孔隙水傳播受老樁基阻擋，再加上新打的預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁，樁的密集程度加大，打樁的難度加大，施工時(shí)應(yīng)防止預(yù)制樁的接頭被拉斷，所以采取合理的技術(shù)措施對施打新樁尤為重要。

1)打樁時(shí)，對樁距較密部分的管樁，可采用鉆孔沉樁的方法，間隔跳打，嚴(yán)禁形成封閉樁。

2)水位較高時(shí)，打樁采取加速排水和防擠措施，如設(shè)置塑料插板、應(yīng)力釋放孔等。

3)為防止打樁過程出現(xiàn)超出規(guī)范允許的傾斜樁和偏位樁，應(yīng)根據(jù)原有樁位圖紙查出與新樁的最小樁間距，然后開挖至老樁的樁頂標(biāo)高，并現(xiàn)場實(shí)測新老樁位實(shí)際的距離，確定樁位是否需要調(diào)整。

4)打樁順序應(yīng)根據(jù)原有圖紙的樁位，確定老樁位置，再標(biāo)注出新樁位置，由老樁位置向四周打樁的順序。

5)樁鍾采用重鍾低打，壓縮接樁時(shí)間，防止鍾擊過程中因時(shí)間過長引起樁四周土體固結(jié)而加大打樁難度。

6)穩(wěn)樁和壓樁。樁施工時(shí)使送樁器、樁帽和樁在同一直線上，當(dāng)樁就位后，緩慢啟動(dòng)壓樁油缸，使樁緩慢進(jìn)入土層，當(dāng)樁入土至50 cm左右時(shí)，再次校正樁的垂直度和平臺的水平度，保證第一節(jié)樁的垂直偏差不超過0.5%。然后再次啟動(dòng)壓樁油缸，把樁慢慢壓下，宜將每根樁一次性連續(xù)壓到底，施工時(shí)控制施壓速度，一般不宜超過2 m/min。壓樁過程中應(yīng)測量樁身的垂直度，當(dāng)樁的垂直偏差大于1%，應(yīng)查找原因并設(shè)法糾偏。

7)鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力管樁宜采用焊接法接樁。焊接法接樁時(shí)，下節(jié)樁宜距地面1 m左右進(jìn)行，并應(yīng)保證其垂直度，上下節(jié)樁的中心線偏差不得大于5 mm，節(jié)點(diǎn)的彎曲矢高不得大于樁長的0.1%，且不大于20 mm。樁在對接前，先將上下端板清理干凈并露出光澤。接樁焊接時(shí)應(yīng)在樁四周對稱施焊，減少焊接變形引起的垂直度偏差，焊接層數(shù)不得少于2層，第一層焊完后把焊渣清理干凈后，再進(jìn)行第二層施焊，焊縫應(yīng)飽滿并連續(xù)。

8)樁身傾斜。對于樁身傾斜情況的處理，則需要保持場地的平整度，對于土質(zhì)松軟的場地，則需要利用墊木及其它材料要樁機(jī)行走路線上進(jìn)行鋪設(shè)，保證樁機(jī)底座的水平度。而對于土方開挖不當(dāng)所導(dǎo)致的傾斜樁問題，則需要對承臺采取加固措施或是進(jìn)行補(bǔ)樁。同時(shí)在施工過程中，需要邊進(jìn)行土方開挖邊沉樁，保證土方開挖過程中要均勻?qū)ΨQ的進(jìn)行。

5 結(jié) 語

新老樁基是一種較復(fù)雜的地質(zhì)情況，應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的沉降計(jì)算和剛度驗(yàn)算，并在施工時(shí)對較近的樁位進(jìn)行控制，這樣適時(shí)使用可以大大節(jié)省工程成本。