高層建筑采用人工挖孔樁的注意事項(xiàng)

1、高層建筑采用人工挖孔樁的注意事項(xiàng) 當(dāng)高層建筑采用人工挖孔樁（端承樁），樁穿過(guò)土層，持力層為中風(fēng)化巖層時(shí)，應(yīng)認(rèn)為是其建筑物采用的是巖石地基。高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ3-2002）的12.1.7條，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50007-2002）5.1.3條，對(duì)高層建筑的基礎(chǔ)埋深都有規(guī)定，其對(duì)于樁的埋深規(guī)定大意是：“采用樁基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深為房屋總高度的1/181/20，但樁身長(zhǎng)度不計(jì)入，埋深從室外地坪算至基礎(chǔ)底。對(duì)巖石地基，在滿足抗滑要求，滿足承載力、穩(wěn)定性要求及符合JGJ 3-2004第12.1.7條的前提下，可不受埋深（1/181/20）H的限制。”對(duì)有地下室的高層建筑，基礎(chǔ)埋深從室

2、外地坪算至地下室底板下的樁承臺(tái)底，一般容易滿足要求，但當(dāng)高層建筑無(wú)地下室時(shí)，因規(guī)范條文中都注明不計(jì)入樁長(zhǎng)，基礎(chǔ)埋深只能從室外地坪算至樁頂承臺(tái)底，往往很難滿足規(guī)范對(duì)基礎(chǔ)埋深的要求。湖北省的高層建筑，一般均采用一柱一樁的人工挖孔樁，樁徑約12米，樁身通過(guò)8-20米的土層，置于中風(fēng)化硬質(zhì)巖層上，并構(gòu)造嵌巖0.5米。對(duì)于嵌入硬質(zhì)巖層的樁，按端承樁設(shè)計(jì)，不考慮樁端嵌巖的側(cè)阻力和樁與土的側(cè)阻力。 對(duì)于這種大直徑挖孔樁的基礎(chǔ)埋深如何考慮？ 在湖北省的設(shè)計(jì)部門(mén)有兩種意見(jiàn)：第一種意見(jiàn)是：“因前述兩本規(guī)范中都注明基礎(chǔ)埋深不計(jì)入樁長(zhǎng)，故基礎(chǔ)埋深只能從室外地坪算至樁承臺(tái)底。”這樣，舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，對(duì)一個(gè)60米高且無(wú)地下

3、室的建筑物，采用人工挖孔樁作為基礎(chǔ)，為滿足基礎(chǔ)埋深要求，則需要按構(gòu)造做一個(gè)3-5米厚的承臺(tái)或樁帽，造成了比較大的浪費(fèi)。第二種意見(jiàn)是（也是筆者的觀點(diǎn)）：“根據(jù)GB 5007-2002的2.1.13條對(duì)樁基礎(chǔ)的解釋是指：“由設(shè)置于巖土中的樁和聯(lián)接于樁頂端的承臺(tái)組成的基礎(chǔ)?！比斯ご笾睆酵诳讟吨皇且环N特殊的基礎(chǔ)形式，同樣符合GB 5007-2002的2.1.2條對(duì)基礎(chǔ)的解釋的內(nèi)涵，即基礎(chǔ)是“將結(jié)構(gòu)所承受的各種作用傳遞到地基上的結(jié)構(gòu)組成部分?！?人工大直徑挖孔樁的樁底的持力層是巖石，也正是GB 5007-2002的2.1.1條所說(shuō)明的為支承基礎(chǔ)的巖體地基，因此，人工大直徑挖孔樁（端承樁）持力層為巖層時(shí)，

4、應(yīng)認(rèn)為是巖石地基，其基礎(chǔ)埋深應(yīng)不受（1/181/20）H的限制，至于兩本規(guī)范中所說(shuō)的不計(jì)入樁長(zhǎng)，筆者認(rèn)為這是指小直徑的預(yù)制打入樁或震動(dòng)灌注樁等群樁基礎(chǔ)，這些都是摩擦樁或端承摩擦樁，其持力層可能是土層，樁頂豎向荷載由樁側(cè)阻力承受或主要由樁側(cè)阻力承受，因此把樁長(zhǎng)不計(jì)入基礎(chǔ)埋深是正確的。二、關(guān)于大孔徑挖孔樁的檢測(cè) 關(guān)于大孔徑挖孔樁的檢測(cè)，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007-2002的10.1.6、10.1.7及10.1.8條有明確規(guī)定，武漢地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范DB22/45-2004的10.1.4、10.1.5、10.1.6條，基本是按GB 50007-2002的要求一致的，但建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范JG

5、J 106-2003在對(duì)樁身砼完整性的檢測(cè)與GB 50007-2002有所不同，而建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ-2008的9.4施工后檢驗(yàn)，提出按JGJ 106-2003進(jìn)行檢測(cè)。2.1 人工挖孔樁終孔時(shí)，應(yīng)進(jìn)行樁端持力層檢驗(yàn)。單柱單樁的大直徑嵌巖樁，應(yīng)視巖石的性質(zhì)，檢驗(yàn)樁底下3d或5m深度范圍內(nèi)有無(wú)空洞破碎帶，軟弱夾層等不良地質(zhì)條件，這是GB 50007-2002的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)條文。武漢市區(qū)為巖石地基，采用一柱一樁的大直徑挖孔樁，對(duì)地質(zhì)勘察單位均提出要每樁一鉆孔，在施工前已基本查清了樁底有無(wú)不良地質(zhì)條件，但由于市區(qū)的巖溶地基存在著多變性，勘察時(shí)每樁只鉆一孔，有時(shí)相距很小的旁側(cè)，就可能出現(xiàn)溶洞、溶槽或鷹

6、嘴等不良地質(zhì)條件，因此在終孔時(shí)當(dāng)擴(kuò)低D大于2m時(shí)，還是應(yīng)該鉆孔，在樁底打23個(gè)檢測(cè)孔，進(jìn)一步查清樁底持力層在一定深度范圍內(nèi)，有無(wú)不良地質(zhì)情況。尤其建筑樁基設(shè)計(jì)等級(jí)為甲的較大荷載的大直徑挖孔樁，采用此方法是很有必要的，這對(duì)確保單樁承載力滿足設(shè)計(jì)要求，是至關(guān)重要的。另外市區(qū)巖石地基存在著一定的復(fù)雜性，在同一建筑物可作為持力層的巖層承載力特征值，上層可能是強(qiáng)風(fēng)化巖層，下層則一般是中（微）風(fēng)化巖層，fa值相差甚大，同時(shí)在同一建筑物的水平方向不同部位，也可能存在fa值相差較大的巖層，最近我們?cè)趯彶槟呈┕D查看地勘勘察報(bào)告時(shí)，發(fā)現(xiàn)其地質(zhì)剖面，多數(shù)鉆孔為中風(fēng)化灰?guī)r，fa=6000Kpa，但還有部分鉆孔，持力

7、層是強(qiáng)風(fēng)化泥巖，fa=800Kpa。因此我們要求，地勘單位技術(shù)人員，必須到每個(gè)挖孔樁樁底進(jìn)行檢查、觀測(cè)基礎(chǔ)持力層巖石的性質(zhì)，是否符合地勘報(bào)告和設(shè)計(jì)要求。2.2 對(duì)工程樁應(yīng)進(jìn)行豎向承載力的檢驗(yàn) 現(xiàn)在的四本規(guī)范提出的規(guī)定基本上是一致的。GB 50007-2002和DB 22/45-2004都以強(qiáng)制條文提出：“施工完成后的工程樁應(yīng)進(jìn)行豎向承載力檢驗(yàn)，對(duì)復(fù)雜地基條件下的工程樁豎向承載力宜采用靜荷載試驗(yàn)。檢驗(yàn)樁數(shù)不得少于同條下總樁數(shù)的1%，且不得少于3根。對(duì)大直徑嵌巖樁的承載力，可根據(jù)終孔時(shí)樁端持力層巖性報(bào)告結(jié)合樁身質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告核驗(yàn)?！倍鳭GJ 106-2003又在3.3.7條提出，端承大孔灌注樁，當(dāng)受

8、設(shè)備或現(xiàn)場(chǎng)條件限制無(wú)法檢測(cè)單樁豎向抗壓承載力時(shí)，可采用鉆芯法測(cè)定樁底沉渣厚度并鉆取樁端持力巖土芯樣檢驗(yàn)樁端持力層。湖北大孔徑端承挖孔樁，持力層多數(shù)為硬質(zhì)巖層，要對(duì)工程樁進(jìn)行靜荷載試驗(yàn)，一個(gè)樁要加載10000KN以上才到極限荷載，用鐵塊堆載、用抗拔樁或反力鋼架用千斤頂加載，難度都很大，曾有湖北*工學(xué)院在八十年代中期曾進(jìn)行過(guò)挖孔樁單樁的靜荷載試驗(yàn)，因加載過(guò)大，尚未到達(dá)極限荷載就停止了試壓。至于JGJ 106-2003要求用鉆芯法測(cè)定樁底沉渣厚度，是針對(duì)各種機(jī)械戒孔的灌注樁提出的，人工挖孔樁完或有條件將洞底沉渣清除干凈。另外我們湖北進(jìn)行人工挖孔設(shè)計(jì)時(shí)，還有較大的安全儲(chǔ)備，大都是按端承樁設(shè)計(jì)，未考慮樁

9、周土的側(cè)阻力，也未考慮構(gòu)造嵌巖部分的嵌巖側(cè)阻力。因此根據(jù)湖北使用人工挖孔樁已30余年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)大孔徑的端承挖孔樁（按構(gòu)造嵌巖）的單樁豎向承載力，完全可根據(jù)終孔時(shí)樁端持力層巖性報(bào)告結(jié)合樁身質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告核驗(yàn)，建議不一定進(jìn)行工程樁靜荷載試壓。2.3 對(duì)工程樁進(jìn)行樁身質(zhì)量檢驗(yàn)2.3-1 JGJ 106-2003的3.1.2條，提出來(lái)的樁身檢測(cè)的四種方法，并列出了各種檢測(cè)方法的適用范圍。我們對(duì)武漢地區(qū)挖孔樁采用所列的幾種檢測(cè)方法的檢測(cè)費(fèi)用進(jìn)行了初步調(diào)查，詳見(jiàn)表一。從表中可看出，鉆芯法能判定樁身完整性的類別，能檢測(cè)樁身砼強(qiáng)度，并能判定或鑒別樁端巖土性狀，無(wú)疑是一種最可靠的樁身檢測(cè)方法。低變動(dòng)測(cè)，檢測(cè)費(fèi)

10、用最低，操作簡(jiǎn)便，但檢測(cè)范圍僅限于檢測(cè)樁身缺陷及其位置，判定樁身完整性的類別，四本規(guī)范對(duì)樁身檢測(cè)的要求，均不一致，給設(shè)計(jì)和施工質(zhì)檢部門(mén)都帶來(lái)了困難和疑惑。表一、四種樁身檢測(cè)方法的適用范圍及檢測(cè)費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)比較序號(hào)樁身檢測(cè)方法適用范圍經(jīng)濟(jì)比較檢測(cè)費(fèi)用百分比1、鉆芯檢測(cè)樁長(zhǎng)，樁身砼強(qiáng)度、樁底沉渣厚度，判定樁端巖土性狀，判定樁定樁身完整性類別1800元900%2、聲波透射檢測(cè)樁身缺陷及其位置，判定樁身完整性類別1000元500%3、低應(yīng)變同上200元100%4、高應(yīng)變對(duì)大孔徑挖孔樁，只能檢測(cè)樁身缺陷及其位置，判定樁身完整性類別6000元3000%注：1、經(jīng)濟(jì)比較是取一根長(zhǎng)10m，樁徑1.2m的挖孔樁來(lái)

11、比較。 2、鉆芯法，包括鉆孔、砼芯試壓，按每米是180元計(jì)算。 3、聲波透法,埋3根內(nèi)徑為50mm的塑料管，測(cè)點(diǎn)間距250mm，每點(diǎn)按5元收費(fèi)。2.3-2 GB50007-2002和DB22/45-2004對(duì)樁身檢測(cè)，基本一致，GB 5007-2002的10.1.6條提出：“對(duì)直徑大于800mm的嵌巖樁，應(yīng)用鉆心法或聲波透射法檢測(cè)每根柱下承臺(tái)抽檢樁數(shù)不得于1根（這對(duì)一柱一樁的挖孔樁則是100%的樁都要檢測(cè)）。而對(duì)直徑小于和等于800mm的樁及直徑大于800mm的非巖樁，可根據(jù)實(shí)際需要采用鉆芯、聲波透射或可按動(dòng)測(cè)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)樁數(shù)不得少于樁數(shù)的10%?！边@一條對(duì)嵌巖樁要求很嚴(yán)格，對(duì)非嵌巖樁檢測(cè)可

12、放寬，貴州的大孔徑挖孔樁，一般都是按構(gòu)造嵌巖500mm，設(shè)計(jì)時(shí)可不計(jì)入嵌巖段的側(cè)阻力，樁本身安全儲(chǔ)備大。筆者認(rèn)為：把這種按構(gòu)造嵌巖的挖孔樁，100%的樁用鉆芯或聲波透射法檢測(cè)，要求過(guò)高，檢測(cè)費(fèi)用偏大，是不可行的。湖北省GB22/45-2004的10.1.5條，是根據(jù)GB50007-2002的10.1.6改寫(xiě)的，更為具體和具有可操作性，該條提出：“直徑大于800mm的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲、乙級(jí)端承樁，應(yīng)采用鉆芯法或聲波透射法檢測(cè)，對(duì)一柱一樁時(shí)，要求100%的樁用上述方法進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)一柱一樁的設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)的樁， 30%的樁用上述方法檢測(cè)，其余70%的樁可用可按動(dòng)測(cè)法進(jìn)行檢測(cè)；對(duì)直徑800mm或直

13、徑800mm的非端樁的檢測(cè)，用GB50007-2002的要求對(duì)非嵌巖的檢測(cè)相同?！惫P者認(rèn)為，這樣對(duì)樁的檢測(cè)要求還是過(guò)嚴(yán)。我們初步調(diào)查，實(shí)際在武漢地區(qū)，即使是地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲、乙的挖孔端承樁，也并未100%用鉆芯和聲波透射法進(jìn)行檢測(cè)，多數(shù)只用低應(yīng)變檢測(cè)樁身。2.3-3 JGJ160-2003的3.3.4-2提出：“設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)，或地質(zhì)條件復(fù)雜、成樁質(zhì)量可靠性較低的灌注樁，抽檢數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的90%，且不得少于20根；其他樁基工程的抽檢數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的20%，且不得少于10根。對(duì)端承型的大直徑灌注樁，應(yīng)在上述兩款規(guī)定的抽檢樁數(shù)范圍內(nèi)，運(yùn)用鉆芯法或聲波透射法對(duì)部分受檢樁進(jìn)行樁身完整性檢

14、測(cè)，抽檢數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的10%。對(duì)地下水位以上且終孔樁端持力層已通過(guò)檢驗(yàn)的人工挖孔樁，抽檢數(shù)量可適當(dāng)減少，但不應(yīng)少于總樁的10%，且不應(yīng)少于10根?！苯衲瓿霭娴慕ㄖ痘夹g(shù)規(guī)范JGJ94-2008的9.4.5條也提出應(yīng)按JGJ 106-2003的要求對(duì)工程樁身質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。2.3-4 筆者對(duì)上述四本規(guī)范的樁身質(zhì)量檢測(cè)的有關(guān)條文閱讀后，有如下不成熟的建議：1）四本規(guī)范對(duì)樁身質(zhì)量檢測(cè)不一致，應(yīng)以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ 106-2003的規(guī)定為準(zhǔn)，因它是一本專業(yè)的關(guān)于樁基檢測(cè)的規(guī)范，出版時(shí)間在GB 5007-2002之后，更具有權(quán)威性。2008年出版的行業(yè)標(biāo)JGJ 94-2008也提出應(yīng)按JGJ106-2003的規(guī)定對(duì)樁身進(jìn)行檢測(cè)。 2）根據(jù)JGJ 106-2003的3.3.4-2條，即使是設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)，或地質(zhì)條件復(fù)雜，或樁質(zhì)量可靠性低的灌注樁，只抽檢總樁數(shù)的30%，對(duì)大孔柱樁也只適用鉆芯法或聲波透射法檢測(cè)總樁數(shù)的10%，即在30%的抽檢樁內(nèi)，允許總樁數(shù)20%的用可靠動(dòng)測(cè)進(jìn)行檢測(cè)，因此GB50007-2003的10.1.6條規(guī)定和省標(biāo)DB22/45-2004的10.1.5條規(guī)定，對(duì)大孔徑端承樁，當(dāng)一柱一樁時(shí)，要100%用鉆芯或聲波透射檢測(cè)，要求過(guò)嚴(yán)，也無(wú)