改擴建項目靜壓預制樁施工難點與措施分析

錢 澤 東

(上海東開置業有限公司，上海 201600)

0 引言

隨著企業生產規模不斷擴大，工業設備更新，原有廠房因建設標準較低越來越不能滿足企業生產的需要[1]。對原有廠房實施改擴建是解決生產企業生產需求的有效方案[2]。由于原有廠房建設遠期規劃不足，給廠房改擴建帶來較大難度。擴建廠房往往緊鄰原有廠房施工，會對老廠房產生不利影響，也會影響改擴建項目施工進度和工期[3]。靜壓預制樁因具有低噪聲、無污染、施工速度快等優點，作為擴建廠房優先選擇的樁基類型[4]。

預制樁在壓入的過程產生“擠土效應”，會對已入土的鄰樁產生徑向壓力和垂直向拉拔力，對鄰樁產生彎曲、傾斜、水平位移等不良后果，對周邊建筑物、構筑物或地下管線產生不利影響[5]，選用合適的樁機型號和合理的壓樁順序至關重要。預制樁施工過程中容易發生樁位偏斜、樁身斷裂等問題[6]，需要做好預防和處理措施，確保樁基施工質量滿足設計要求。

改擴建工程往往受到用地限制、周圍構建筑物等方面影響，給靜壓預制樁施工帶來了不少困難和挑戰，如何妥善處理改擴建工程樁基施工難題顯得尤為重要。文章對上海市松江區某工業廠房改擴建項目靜壓預制樁施工難點和采取措施進行分析，形成改擴建工程靜壓預制樁施工關鍵技術，可為以后相關工程建設提供借鑒，具有重要的研究價值和現實意義。

1 工程概況

上海市松江區某工業廠房占地面積36 897 m2，一期老廠房建筑面積約7 700 m2，建筑高度9.8 m，結構形式為鋼結構，基礎形式為樁基礎。二期擴建廠房面積7 734 m2，包括擴建分區一、擴建分區二、擴建分區三、新建鋼結構有柱雨篷、擴建變電站等單體，擴建廠房結構形式為鋼結構，基礎形式為樁基礎。廠房改擴建完成后，廠房建筑面積超過15 000 m2，大大提高了土地利用效率，并進一步提升了廠房的使用品質和功能，圖1為項目效果圖。

工程地基土在勘察深度范圍內均為第四紀松散沉積物，屬第四系湖沼平原地基土沉積層，主要由飽和黏性土、砂性土組成，一般具有成層分布特點。由上至下依次為：①1-1雜色雜填土、①1-2灰色素填土、①2深灰色浜土、②灰黃、青灰色黏土、③灰色淤泥質粉質黏土、④灰色淤泥質黏土、⑤1灰色粉質黏土、⑤2灰綠色粉砂、⑤3深灰色粉質黏土，各土層性質及分布見表1。

表1 各土層性質及分布表

2 施工難點分析

1)擴建廠房樁基緊鄰老廠房施工，增加了壓樁機械選用和樁型選擇的難度。

擴建分區一邊樁與老廠房最小距離為1.41 m，擴建分區二邊樁與老廠房最小距離為1.38 m，擴建分區三邊樁與老廠房最小距離為1.26 m，新建鋼結構有柱雨篷邊樁與老廠房最小距離為0.56 m，擴建變電站邊樁與老廠房最小距離為1.40 m。由于擴建廠房邊樁距離老廠房太近，需要綜合比較采用合適的壓樁機械和樁型，才能保證樁基施工的可實施性。

2)擴建廠房樁基數量多，密度大，施工場地狹小，工期緊張，施工組織難度大。

由于企業生產對擴建廠房基礎要求較高，擴建廠房樁基數量多，密度大。擴建分區一有191套樁，擴建分區二有318套樁，擴建分區三有174套樁，新建鋼結構有柱雨篷有91套樁，擴建變電站有8套樁，總共782套樁。根據施工總體要求，預制樁壓樁需要在30 d內完成，且現場施工場地狹小，給施工組織帶來很大挑戰。

3)擴建廠房樁基施工需要盡量減小對老廠房的影響，確保老廠房結構安全。

擴建廠房緊鄰一期老廠房施工，一期老廠房為施工過程中控制性建筑。一期老廠房建于約2000年，結構形式為鋼結構，基礎形式為樁基礎。工程樁采用φ650鉆孔灌注樁，C30混凝土，共267根。其中，樁長44 m樁數為109根，樁長41 m樁數為158根，地坪為鋼筋混凝土梁板，混凝土強度等級為C35，板厚為180 mm。在較短時間內完成如此密集的壓樁施工，施工方案需要考慮周全，防止老廠房遭到破壞，影響企業正常生產。

3 施工措施保障

1)綜合運用預制管樁和靜壓錨桿樁優點，因地制宜選用樁型和壓樁機械。

ZYJ800靜力壓樁機額定壓樁力為8 000 kN，可對距離障礙物1 m以上的邊樁以及距離障礙物4 m以上的角樁進行壓樁施工。因此，對擴建分區一、擴建分區二、擴建分區三以及新建鋼結構雨篷(角樁除外)采用該機械進行壓樁施工，樁型為直徑500 mm PHC預制管樁，圖2為預制管樁壓樁施工現場圖。

新建鋼結構雨篷以及擴建變電站存在角樁施工情況，且距離老廠房較近，采用適應狹小空間施工的靜壓錨桿施工工藝。錨桿樁施工機械為BZ63-6型高壓油泵站的全液壓靜力壓樁機，采用100 t千斤頂對新建鋼結構雨篷8套角樁以及擴建變電站8套角樁進行壓樁施工，樁型為邊長300 mm預制鋼筋混凝土方樁，圖3為靜壓錨桿樁施工現場圖，錨桿樁平面布置如圖4所示。

鋼筋混凝土預制樁質量應符合JGJ 94—2008建筑樁基技術規程的規定，預制樁外觀應無蜂窩、露筋、裂縫，色感均勻、樁頂處無孔隙，制作允許偏差見表2。

表2 混凝土預制樁制作允許偏差

2)根據工期要求提前做好施工籌劃，制定合理的施工進度計劃。

由于靠近老廠房的邊樁壓樁受到老廠房的干擾，壓樁速度較慢，平均每天完成10套預制管樁壓樁，其他區域預制管樁壓樁速度較快，平均每天能完成壓樁20套。因此，工程對預制管樁中邊樁和非邊樁數量分別進行了統計，邊樁數量共230套，非邊樁數量共536套。工程采用兩臺ZYJ800靜力壓樁機進行壓樁，其中1號樁機負責對非邊樁進行壓樁，27 d內完成所有非邊樁的壓樁施工。2號樁機負責對邊樁進行壓樁，23 d內完成所有邊樁壓樁。另外，為了盡量減少擠土效應對老廠房的影響，新建鋼結構雨篷8套 錨桿樁與擴建變電站8套錨桿樁每天壓樁數為2套，8 d內 完成所有錨桿樁壓樁，壓樁施工進度計劃如圖5所示。

3)優化壓樁順序減小壓樁施工對老廠房的影響，做好變形監測確保老廠房結構安全。

為減輕壓樁過程中“擠土效應”對老廠房產生的不利影響，需要確定合理的壓樁順序，文章采用以老廠房為中心向四周依次壓樁的順序,實現“擠土效應”由里向外逐漸擴散，對老廠房影響最小化。工程分別在老廠房西側、南側、東側三個方向進行壓樁施工，壓樁施工順序總體按照擴建分區一→擴建分區三→擴建分區二→新建鋼結構雨篷順序壓樁，每個分區壓樁順序從距離老廠房由近到遠逐排壓樁，具體壓樁順序如圖6所示。

預制樁施工流程如下：

樁位定位→清除樁位障礙物→樁位復核→樁機就位→運樁→起吊→校正樁身垂直度→壓樁→記錄→接樁→壓樁→送樁→壓樁結束。

植樁時樁身垂直度最大允許偏差為1‰，樁位最大允許偏差為10 mm，接樁時，上下節樁的中心校偏差不得大于10 mm，節點彎曲矢高不得大于1‰樁長，樁頂標高控制值為±50 mm。

樁基施工過程中，要嚴格控制壓樁速率，加強對一期老廠房變形監測，確保老廠房變形控制在合理范圍內，如發現監測數據超過標準，立即停止施工。

為準確掌握樁基施工對老廠房安全影響，工程對老廠房進行了變形測量，采用全站儀對老廠房進行鋼柱垂直度檢測。經檢測，受檢鋼柱均滿足GB 50144—2019工業建筑可靠性鑒定標準中結構側向水平位移A級的要求，具體檢測結果見表3。

表3 房屋鋼柱垂直度傾斜測量結果表

4 結語

改擴建項目靜壓預制樁施工技術在上海市松江區某改擴建工程得到成功應用，工程克服了場地受限和周圍構建筑物等方面影響，針對預制樁數量多、密度大、施工場地狹小、工期緊張等方面施工難點，提出了有效處理措施，保證了靜壓預制樁施工對老廠房影響在可控范圍內，圓滿完成了建設任務，滿足了企業擴大生產的需求，取得了良好的社會和經濟效益。通過工程實踐，文章總結形成了改擴建工程靜壓預制樁施工關鍵技術，可為以后類似工程提供借鑒和參考。