1.靜載試驗在樁基設計中的重要性
目前，樁基礎的設計過程往往受到時間的限制。首先根據地質報告提供的參數確定單樁承載力設計值，根據這個估算的單樁承載力直接進行樁基設計和施工。工程樁施工完成後，選擇試樁進行靜載試驗。這個過程相當不科學。如果結果符合預估要求，大家都會很開心。否則會因為工程已經完工而導致補樁非常困難，有時還會因為地質報告不符而給施工帶來相當大的不便。這裏有兩個主要問題，用下面的例子來說明。首先，根據地質報告提供的樁周土摩阻力標準值和樁端承載力標準值，場地單樁承載力標準值按JGJ94-94標準計算，該標準值為經驗值，不宜直接采用。近年來，筆者發現大部分樁的實際承載力大於計算值，有的相差較大。因此，試樁得到的實際承載力將比勘察報告估算的承載力產生更大的經濟效益。例如，作者設計了蘇州工業園區杜南玲瓏灣花園住宅，該住宅為地下壹層，地上十八層的高層住宅。根據地勘報告，擬采用D500預應力管樁，樁長20m。根據JGJ94-94公式5.2.8估算單樁承載力設計值約為65，438+0，400 kN，我要求的三根破壞性試驗樁顯示實際單樁承載力可達65，438。其次，在場地不平整或地質報告值有偏差的情況下，不進行試樁而直接根據地質報告進行工程樁施工，會帶來很大的困難和不必要的浪費。如唯亭某五層商住樓，根據地質報告，采用預制方樁，樁長10m，樁徑400x400，單樁承載力極限標準值約為1350kN。實際施工中，幾乎每根樁都壓到2000kN，但已經達到預制樁的樁強度，所以在施工過程中采用了分體樁。靜載試驗未達到設計標高的工程樁全部達到設計承載力，也就是說，如果先試樁，樁長至少可以縮短1.5m左右，不劈樁也不會降低樁承載力。從以上可以看出，靜載試驗是樁基設計過程中非常重要的壹個環節。因為二次工程的質量直接影響樁基形式、樁規格、樁埋深的確定，也對施工難度有著密切的影響。通過科學實驗獲得準確的數據，可以使設計方案更加合理、可行、經濟，遠遠超過縮短工期所獲得的效益。
2.樁基設計中樁型和樁長設計的重要性
樁基設計中樁型和樁長的合理選擇會對基礎設計產生很大的影響，合理選擇樁型和樁長會產生巨大的經濟效益。在“昆山花地”住宅設計中，由於時間的考慮(有現成的D400預應力管樁)，甲方要求使用D400預應力管樁。根據地質報告，樁長L=16m，單樁承載力極限標準值為850kN，預算基礎部分造價約為160元/m2，在整個住宅造價中占有相當大的比例。在隨後的設計中，筆者將樁型改為250x250預制鋼筋混凝土方樁，單樁承載力極限標準值約為600kN。預制方樁當地施工價格僅為50元/m左右，而預應力管樁單價約為100元/m，采用方樁後，預算成本約為90元/m2，綜合經濟價值明顯。可見，選擇合理的樁型對工程造價影響很大。在樁基設計中，樁長的選擇也很重要。某高層住宅樓樁筏基礎設計中，根據勘察報告，采用D500預應力管樁。可選樁長為:樁長25m，單樁承載力特征值Ra = 900kN；樁長34m，單樁承載力特征值Ra=1300kN。25m樁，大約需要290根樁。而34m樁，需要200根工程樁。從樁本身來看，兩個方案的工程樁總數相當，但我們來分析壹下相應的筏板設計。25m樁滿鋪時所需筏板厚度約為1200mm，墻下34m樁時筏板厚度可降至900mm，經濟效益明顯。因此，我們設計人員在樁基設計中必須采用多方案比較，選擇合理的樁型和樁長，這對整個基礎設計的合理性和經濟性有很大影響。當然也要考慮施工可行性等諸多因素。
三。樁偏位的控制和處理
在樁基施工中，必須嚴格控制樁的偏差，特別是對於承臺和條形樁，樁位偏差會產生很大的附加內力，使基礎設計處於不安全狀態。我們主要控制兩方面的樁位偏差，壹是垂直偏差。根據JGJ94-94第7.4.12條，我們將樁頂標高的允許偏差控制在-50~+100mm，但實際施工中如此大的偏差將會造成繁重的施工任務和損失。當樁頂標高高於設計標高時，需要進行劈樁，特別是對於預應力管樁等空心樁，采用頂部帶承臺的方式進行劈樁，難度大，不經濟；當樁頂標高低於設計標高時，需要對樁頭進行修補，不僅影響工期，而且浪費資金。這就要求施工單位在施工過程中嚴格控制樁頂標高，使工程樁的標高盡可能與設計壹致，特別是在施工過程中，必須考慮卸料後樁的返回，否則每根樁都會高於設計標高而不考慮。我們的設計師在設計過程中也要考慮施工誤差。筆者建議根據目前的施工質量，在設計中可以考慮2mm左右的偏差公差，這樣就可以避免出現大量的小偏差樁，在實際工程中具有相當的可操作性，避免了大量不必要的工作。二是樁位水平偏差。根據JGJ94-94第7.4.11條控制各樁位偏差。施工中如果樁位偏差較大，應及時修復。這裏，對於4~16承臺的樁基，JGJ94-94規範第7.4.11條規定的允許偏差為1/3樁徑或1/3邊長，而根據GB50202-2002第5.1條，這顯然是矛盾的，在實際中容易與施工驗收方產生不同的理解因此，作者強調在設計過程中可以明確規定樁位偏差的允許值。另外，對於小直徑樁(D≤250)，作者強調必須嚴格控制偏差，而不是按上述標準，作者建議樁頂可控制70mm；對於條形承臺，垂直於條形承臺方向50mm，平行於承臺方向70mm。當然，這些要求必須在施工前明確。當然，樁位偏差符合規範或設計要求僅代表樁基本身驗收合格，必須單獨處理承臺整體偏心或由此引起的基礎高度損失。對於樁的偏心，我們可以通過增加承臺或拉梁以及鋼筋的剛度來解決，實際工程中需要根據具體情況來處理。
四。施工中特殊情況的處理
由於地層的不可知性，在樁基施工中經常會遇到許多異常情況，這就需要我們根據具體情況，仔細分析，采取恰當的方法來解決各種問題。
1)樁基達到極限承載力，無法壓到設計標高。這裏可能有兩種情況。壹種是地質報告有誤，樁的實際承載力大於計算值，必須先進行試樁，確定其合理樁長和承載力。其次，可能是由於土本身的原因，比如飽和砂土產生的孔隙水壓力使樁基無法壓入，這就需要我們從施工措施上解決。首先要制定合理的施工順序，比如跳樁，讓提前施工的樁產生的水壓力在下壹樁施工前消散；其次，對於靜壓樁，壹定要選擇壓樁力足夠的施工機械，避免出現擡機現象；此外，還可以采取引入孔、設置排水孔等措施，盡可能降低間隙水壓力。當然，壓樁時壹定要註意將壓樁力控制在樁身極限強度範圍內，並註意壓樁擠土對周圍建築物的影響。
2)樁基施工時，壓樁力遠低於設計承載力。蘇州徐旭公寓小高層住宅采用D400預應力管樁，樁長18m。根據地勘報告，樁承載力設計值為650kN，連續4根樁的最大壓樁力僅為300kN，遠小於設計承載力。我們認真分析了勘察報告，認為報告提供的各土層特征基本準確，周邊其他工程的地質報告也證明了勘察報告的正確性。所以我們分析，壓樁機的壓樁速度比較快，土層的內聚力比較小，所以壓樁時樁直接切土，導致壓樁力低，土經過壹段時間可以恢復固結。15天後的試樁證明我們的判斷是準確的，測試承載力滿足設計要求。這壹點也從側面強調了靜載試樁先行的重要性。
3)樁基靜載試驗不合格。由於工期原因，甲方要求試樁與工程樁同時進行。當試樁滿足JGJ94-94附錄c.0.6時，進行靜載試驗。結果，三組試樁中有壹組滿足設計要求，另外兩組試樁在低於設計承載力時發生破壞。這使得我們可以從設計、施工、試驗等方面對這兩組試樁進行分析，但對比周邊工程，分析現場施工試驗記錄後，並未發現特殊情況，即施工和試驗均無失誤。筆者對比了第壹組合格試樁的情況，最終發現後兩組其余試樁有足夠的休息時間，但周邊工程樁的施工要到試驗前兩天才能完成。認為工程樁施工過程中試樁周圍土體會被破壞而不固結，從而影響試樁的承載力，是完全合理的。所以當工程樁的停樁時間也滿足JGJ94-94附錄c.0.6時，再次進行兩個試樁的靜載試驗，結果與我們的判斷完全壹致，試樁均滿足設計要求。這個例子告訴我們，影響試樁結果的因素有很多。壹定要認真分析工程實踐中的各種情況，找出問題所在，而不是盲目處理，造成不必要的損失和浪費。
4)管樁裂縫處理。預應力管樁與預制樁相比，具有強度高、制造周期短、節省材料等優點，在工程設計中得到廣泛應用，但也存在抗剪能力差的缺點。在工程實踐中，由於垂直度偏差或擠土等原因，管壁經常出現裂縫，影響質量。在昆山某工程中，由於自然地面標高較低，施工前場地內回填了約2m的土，施工時未采取適當措施，造成壓樁機對樁的側壓力不均勻。施工後發現部分樁出現橫向偏移，通過小應變檢測發現這些樁存在不同程度的裂縫，如何處理相當關鍵。對偏差數據進行分析歸類後，發現垂直度偏差小於0.5%的管樁管壁無裂縫，我們認為承載力不應損失，故在增加壹組試樁證明承載力滿足設計條件後，不再處理。對於垂直度偏差大於0.5%的管樁，可以認為管壁已經出現裂縫，承載力已經受到影響。對此類樁，我們采用先糾偏後填芯的處理方法，使裂縫處的力通過填芯的混凝土傳遞，最終靜載試驗證明是可行的。所以在實際的管樁施工中壹定要註意垂直度的控制，因為管樁的抗剪能力差，容易損壞，造成不必要的經濟損失。
樁基工程是壹個繁重而復雜的過程，我們設計人員必須考慮每壹個環節，統籌兼顧，從各個方面做到合理。好的設計不僅要保證建築物的安全，還要使設計經濟合理。
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